第三章 交变电流 单元综合测试（Word版含答案）

第三章 交变电流 单元综合测试
一、单选题
1．（2022·辽宁大连·高二期末）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．原、副线圈匝数比为9∶1 B．原、副线圈匝数比为1∶9
C．原、副线圈匝数比为1∶3 D．原、副线圈匝数比为3∶1
2．（2022·北京·高三期末）如图所示为一正弦式交变电流的图像。由图可知，这个电流的（　　）
A．有效值为6A B．有效值为A
C．频率为100Hz D．频率为200Hz
3．（2021·湖南·模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，电阻R1＝R2＝55Ω，D1、D2为理想二极管，A为理想电流表。原线圈接u＝220sin（100πt）V的交流电，则（　　）
A．副线圈中交流电频率为100Hz
B．电流表示数为2A
C．理想变压器输入功率为440W
D．二极管的反向耐压值应大于110V
4．（2021·全国·高二单元测试）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　）
A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮
B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮
C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗
D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗
5．（2022·全国·高二）手机无线充电是比较新颖的充电方式．如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中（　　）
A．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C．送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递
D．手机和基座无须导线连接，这样传递能量没有损失
6．（2022·辽宁沈阳·一模）如图所示为某型号电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点．可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点．触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。该电吹风吹热风时输入功率为500W，吹冷风时输入功率为60W。小风扇额定电压为60V，正常工作时小风扇输出功率为50W。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。则（　　）
A．吹冷风时触片P位于ab之间
B．变压器原、副线圈的匝数比
C．小风扇的内阻是72Ω
D．吹热风时通过电热丝的电流为2A
7．（2022·全国·高二）图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（　　）
A．线圈是从垂直中性面位置开始计时的 B．电动势表达式为e=6sin 50πt（V）
C．电流方向每秒改变50次 D．灯泡两端电压的最大值为5.4 V
8．（2021·河南信阳·高二期末）一理想变压器原、副线圈的匝数比为55：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（　　）
A．副线圈输出电压的频率为100Hz
B．P向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小
C．副线圈输出电压的有效值为
D．P向左移动时，变压器的输入功率增加
9．（2021·河南·高三阶段练习）如图甲所示，在匀强磁场中，有一匝数为N、总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴以角速度匀速转动。线圈通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连，图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图像，则下列说法中正确的是（　　）
A．t=0时刻，穿过线圈的磁通量为0
B．时刻，穿过线圈的磁通量大小为
C．从时刻到时刻这段时间内通过电阻R的电荷量为
D．电流表的示数为
10．（2021·云南省昌宁第一中学高二阶段练习）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示，现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．输入电压u的表达式u＝20sin（50πt）V
B．只断开S1后，L1、L2均正常发光
C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
11．（2022·黑龙江实验中学高三阶段练习）如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2，保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是（　　）
A．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势也为零
B．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电流表A1的示数变大
C．电压表V2示数等于
D．若可变电阻接入的阻值为R0，则在矩形线圈转一周的过程中，可变电阻产生的焦耳热为
12．（2020·四川·金堂县淮口中学校高二阶段练习）如图甲所示，在匀强磁场中有一个匝数n＝10的矩形线圈匀速转动，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为5Ω。从图甲所示位置开始计时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象如图乙所示，那么（　　）
A．线圈从图示位置转过90°时穿过线圈的磁通量为2Wb
B．在t＝0.2s时，线圈中的感应电动势为零，且电流改变一次方向
C．线圈从图示位置转过30°时的感应电流为πA
D．线圈转动过程中消耗的电功率为10π2W
二、填空题
13．（2021·甘肃·武威十八中高二期中）一矩形线圈在匀强磁场中以角速度匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示。当时，线圈平面与磁感线___________，当时，e为___________V。
14．（2021·陕西·永寿县中学高二阶段练习）如图所示，在某一输电线路的起始端和终点端各接入一个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶50，图中a、b表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A，每根输电线的电阻为1Ω，则____ （选填“a”或“b”）为电流表 ，输电线上损失的电功率为______， 线路输送的电功率为___________。
15．（2021·贵州·安顺市第三高级中学高二阶段练习）图甲中的变压器为理想变压器，其原线圈接到有效值为的正弦交流电源上，副线圈与阻值为的电阻接成闭合电路，图乙中阻值为的电阻直接接到电压为的直流电源上，电阻消耗的电功率为__________；若发现与消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的电压之比为___________。
三、解答题
16．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为100kW，输出电压为250V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用4kV高压输电，最后用户得到220V、95kW的电力，求：
（1）水电站升压变压器原、副线圈的匝数比；
（2）用户降压变压器原、副线圈的匝数比。
17．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，矩形线圈匝数N＝100，ab＝30 cm，ad＝20 cm，匀强磁场磁感应强度B＝0.8 T，绕轴OO′从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s，则：
（1）穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？
（2）线圈产生的感应电动势最大值Em为多大？
（3）求感应电动势e随时间t变化的表达式。（从图示位置开始计时）
（4）从图示位置开始匀速转动60°时，线圈中产生的感应电动势为多少？
18．（2022·全国·高三专题练习）图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100匝、电阻r=10，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=40Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。求：
(1)从到内通过电阻R上的电量q；
(2)电路中交流电压表的示数。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．A
5．A
6．B
7．D
8．B
9．C
10．D
11．C
12．D
13． 垂直 0
14． b 5000 W 110 kW
15． 121
16．（1）；（2）
17．（1）0.048 Wb；（2）480π V；（3）e＝480πcos 100πt（V）；（4）240π V
18．(1)；(2)
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