(新课标适用)2013年高中物理 专题05 交变电流(一)单元测试题选修3-2.doc
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(新课标适用)2013年高中物理 专题05 交变电流(一)单元测试题选修3-2.doc
(新课标适用)2013年高中物理 专题05 交变电流(一)单元测试题 选修3-2一选择题1【2013江西省景德镇二模】如图所示,一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝,副线圈匝数为n2=200匝,将原线圈接在u=200sin100t(V)的交流电压上,副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路,现在A、B两点间接入不同的电子元件,则下列说法正确的是( )A在A、B两点间串联一只电阻R,穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/s B在A、B两点间接入理想二极管,电压表读数为40VC在A、B两点间接入一只电容器,只提高交流电频率,电压表读数增大D在A、B两点间接入一只电感线圈,只提高交流电频率,电阻R消耗电功率减小2.(2013山东省文登市模拟) 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=2:1,原线圈两端接入交变电压,副线圈接有开关S、交流电流表A、电容器C、定值电阻R1、R2,电阻R1=R2=5。原线圈中接入的交变电压是由图乙中所示的线框(不计线框的电阻)产生的。线框abcd的边长分别是abad0.2m,线框平面与磁感应强度为B=10T的匀强磁场平行,线框以ab边所在的直线为轴做角速度=50rad/s的匀速转动(从图示位置开始计时),闭合开关S。下列说法正确的是 A接入变压器的交变电压瞬时值为e=20cos50t V B闭合开关S,电路稳定之后,电流表的示数为零 C电阻R1的发热功率为10W D变压器原线圈中的最大电流为1A3. (2013北京市顺义区二模)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交流电的图象如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是A在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B线圈先后两次转速之比为3:2C交流电a的瞬时值为u=10sin5t (V)D交流电b电压的最大值为(V)的是A。4(2013四川省凉山州三模)某小型发电站发电机输出的交流电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的06%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程,下列说法正确的是A输电线上的损失功率为300WB升压变压器的匝数比为1:100C输电线上的电流为100A D降压变压器的输入电压为4700V5.(2013北京市西城区二模)如图所示,交流电流表A1、A2、A3分别与电阻R、电容器C和电感线圈L串联后接在同一个正弦式交流电源上。交流电流表A4与电阻R串联后接在理想变压器副线圈两端。如果保持供电电压的最大值不变,而增大供电电压的频率,电流表示数不变的是A电流表A1和A2B电流表A1和A4C电流表A3 和A2D电流表A3和A4 6(2013河南省商丘市三模)一台理想变压器,开始时开关S接1,此时原、副线圈的匝数比是111,原线圈接入电压为220V的正弦交流电。一只理想二级管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上,如图所示。则下列判断正确的是A原、副线圈中的功率之比为111B若滑动变阻器接入电路的阻值为10,则1 min内滑动变阻器产生的热量为1200 JC若只将S从1拨到2,电流表示数减小D若只将滑动变阻器的滑片向下滑动,则两电表示数均减少 7(2013山东省潍坊市模拟)图甲中的变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数之比为101测得R=10的电阻两端电压随时间变化的规律如图乙所示则原线圈中 A电压的有效值为311OV B电压的有效值为2200V C电流变化的频率为25Hz D电流的有效值为22A8(2013安徽皖北协作区联考)某n匝线圈,线圈所围面积为S,匀速转动的角速度为,线圈总电阻为r,外电路电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B.当线圈在外力作用下由图中位置匀速转动90°过程中,下列说法正确的是( )A通过R的电荷量q为B通过R的电荷量q为C外力做的功W为D外力做的功W为9. (2013北京市丰台区二模)如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻。开关S是闭合的,V1和V2为理想电压表,读数分别为U1和U2;A1、A2和A3为理想电流表,读数分别为I1、I2和I3。U1数值不变,现断开S,下列推断中正确的是( )AU2变小、I3变大 BU2不变、I3变小CI1变小、I2变小 DI1变大、I2变大10(2013江西省重点中学盟校联考)如图所示,理想变压器初级线圈接一正弦式交变电流,交变电流的电压有效值恒定不变。则下列说法中正确的是:( ) A只将S1从2拨向1时,电流表示数变小 B只将S2从4拨向3时,电流表示数变小 C只将S3从闭合变为断开,电阻R2两端电压增大 D只将变阻器R3的滑动触头上移,变压器的输入功率减小11(2013江苏省徐州市三模)如图甲为某水电站的电能输送示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为l : lO ,降压变压器的副线圈接有负载R,升压、降压变压器之间的输电线路的电阻不能忽略,变压器均为理想变压器,升压变压器左侧输人如图乙的交变电压,下列说法中正确的是A交变电流的频率为100Hz B升压变压器副线圈输出电压为22V C增加升压变压器副线圈匝数可减少输电损失D当R 减小时,发电机的输出功率减小12.(2013江苏省淮安四模)如图所示,电压互感器、电流互感器可看成理想变压器,已知电压互感器原、副线圈匝数比是10001,电流互感器原、副线圈匝数比是1200,电压表读数是200V,电流表读数是1.5A,则交流电路输送电能的功率是A 3×102W B6×104WC 3×105W D6×107W二计算题13(15分)某小型实验水电站输出功率是38 kW,输电线路总电阻是6 .(1)若采用380 V输电,求输电线路损耗的功率;(2)若改用5000 V高压输电,求输电线路损耗的功率;(3)若改用5000 V高压输电,到用户端再利用n1n2221的变压器降压,求用户得到的电压14(18分)(2013年5月通州区高三年级模拟)十三陵抽水蓄能电站的工作原理是,在用电低谷时,电站利用电网多余电能把水抽到高出蓄水池中,到用电高峰时,再利用蓄水池中的水发电。电站利用十三陵水库为下游水库,在蟒山后上寺沟头修建上游水库。电站的年发电量约为10亿kW·h,年抽水用电量约为14亿kW·h。如图所示,上游水库近似视为长方体,可用于发电的库容量为V,蓄水后上游水库的平均水深为d,蓄水后水位高出下游水面高度为H。已知下游水库的库容量远大于上游水库的库容量。(1)求十三陵抽水蓄能电站的总效率;(2)求能用于发电的水的最大重力势能EP;上游水库下游水库Hd(3)若把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区。已知输电功率为P,输电线路的总阻值为R。要使输电线路上损耗的功率小于P,a求输电电压的最小值U;b在输电功率P一定的情况下,请提出两种能够降低输电过程中功率损耗的方法,并加以评述。15(15分)(2013年5月江苏省淮安市调研)如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑,到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg整个过程中金属棒与导轨电接触良好,求:第15题图cdabOrrLRB(1)棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流(2)棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量(3)若棒在拉力作用下,从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动,则在到达ab的过程中拉力做的功为多少?16(18分)(2013年5月门头沟区高三年级模拟)有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示,当汽车减速时,线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速,同时产生电能储存备用。图1中,线圈的匝数为n,ab长度为L1,bc长度为L2 。图2是此装置的侧视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是900 。某次测试时,外力使线圈以角速度逆时针匀速转动,电刷端和端接电流传感器,电流传感器记录的图象如图3所示(I为已知量),取边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻。不计线圈转动轴处的摩擦(1)求线圈在图2所示位置时,产生电动势E的大小,并指明电刷和哪个接电源正极;(2)求闭合电路的总电阻和外力做功的平均功率;(3)为了能够获得更多的电能,依据所学的物理知识,请你提出改进该装置的三条建议12