第三章 交变电流的产生与输送 单元综合卷（Word版含答案）

第3章 交变电流的产生与输送 单元优选综合卷
一、单选题
1．（2021·江西·黎川县第一中学高二期末）小型交流发电机向灯泡供电的示意图如图所示。已知绕与匀强磁场垂直的轴匀速转动的线圈电阻为10Ω，外接的灯泡额定电压为20V，额定电流为0.2A，若发电机转子以50r/s的转速匀速转动时，灯泡正常发光，不计电路的其他电阻，则下列说法正确的是（　　）
A．发电机产生的电动势的峰值为
B．每秒钟灯泡中的电流方向改变50次
C．1min内灯泡消耗480J的电能
D．从图示位置开始计时，灯泡两端的电压表达式为
2．（2021·安徽阜阳·高二期末）如图甲所示，在匀强磁场中，一单匝矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势与时间的关系图像如图乙中正弦曲线a、b所示，则曲线b表示的交变电动势的有效值为（　　）
A．8V B． C． D．
3．（2021·全国·高三专题练习）如图所示，理想变压器原线圈通过理想电流表接在输出电压u＝220sin 100πt（V）的交流电源的两端，副线圈中接有理想电压表及阻值R＝50 Ω的负载电阻。已知原、副线圈匝数之比为11∶1，则下列说法中正确的是（　　）
A．电压表的示数为20 V
B．电流表的示数为4.4 A
C．原线圈的输入功率为16 W
D．通过电阻R的交变电流的频率为100 Hz
4．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，一个用来测高压电流，一个用来测高压电压，则下列说法正确的是（　　）
A．是测交流电压的仪器 B． 是测交流电流的仪器
C．a是电流表，b是电压表 D．a是电压表，b是电流表
5．（2021·甘肃·静宁县第一中学高二阶段练习）如图所示，灯泡L1接在变压器初级电路中，灯泡L2、L3接在变压器次级电路中。变压器为理想变压器，交变电流电源电压为U，L1、L2、L3都是额定电压为U0的同种型号灯泡，若三个灯泡都能正常发光，则（　　）
A．，U=3U0
B．，U=3U0
C．，U=2U0
D．，U=2U0
6．（2022·全国·高二专题练习）在远距离输电时，输送的电功率为P，送电的电压为U，所用的导线的电阻率为，横截面积为S，线路总长度为L，输电线损失的电功率为，用户得到的电功率为，则与的关系正确的为（　　）
A．； B．；
C．； D．；
7．（2021·广东·广州市为明学校高二阶段练习）电阻为的单匝闭合金属线框，在匀强磁场中绕着与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示。下列判断不正确的是（　　）
A．时刻线框平面处于垂直中性面位置
B．穿过线框的磁通量最大为
C．线框转一周产生的热量为
D．从到的过程中，线框的平均感应电动势为
8．（2021·四川·成都外国语学校高二阶段练习）如图，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动。滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有定值电阻R，从图示位置开始计时，下列判断正确的是（　　）
A．电流表测得的是电流最大值
B．感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBS sint
C．P向上移动时，电流表示数变大
D．P向上移动时，变压器原线圈的功率变大
9．（2021·全国·高二专题练习）一个匝数为100匝、电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按如图所示规律变化。则线圈中产生的交变电流的有效值为（　　）
A．5A B．2A
C．6 A D．5 A
10．（2022·全国·高三专题练习）有一种自动温控加热装置，电阻丝接如图所示的正弦交流电后开始加热，当温度达到某一数值时，自动控制装置启动，使得负半周波形的电流不能通过电阻丝，从而进入保温状态。下列说法正确的是（　　）
A．温控装置启动前，电阻丝两端的电压为V
B．温控装置启动前，通过电阻丝的交流电频率为0.5Hz
C．温控装置启动后，电阻丝两端的电压为110V
D．温控装置启动后，电阻丝两端的电压为V
11．（2022·全国·高三专题练习）如图（a）所示，阻值为R＝20Ω的定值电阻接在如图（b）所示的交流电上，交流电的前半个周期为正弦交流电，后半个周期为恒定电流。理想交流电压表的示数为（　　）
A．20V B．20V C．20V D．40V
二、填空题
12．（2021·新疆·巴音郭楞蒙古自治州教育局高二期中）若将一个标有“220V 1000W”的电炉接入 V 的交流电路中，则通过电炉的电流强度的瞬时值表达式为___________；与电路串联的电流表的示数为___________A，与电炉并联的电压表的示数为___________V。
13．（2021·山西省广灵县第二中学校高二期中）如图甲所示，矩形线框ABCD（C端被B端遮住，D端被A端遮住）以AD边为轴逆时针匀速转动，角速度为。已知AB和CD边长为L1，BC和AD边长为L2，匀强磁场磁感应强度为B，线框只有一匝。从线圈经过中性面（图中虚线位置）时开始计时，并规定此后四分之一周期内电流沿正方向。
（1）转动中___________（哪一条或哪几条）边切割磁感线；
（2）转动中，BC边的速率是___________。
（3）t时刻（图中实线位置），线框平面与中性面的夹角是_________，BC边的速度与磁场夹角是___________。
（4）t时刻，BC边中的电动势eBC=___________，线框中的电动势e=___________。
（5）如果线框共n匝，并用S表示线框的面积（也就是）。则t时刻线框中的电动势e=___________，其最大值是Em=___________。
（6）在乙图中画出e-t图线________。
14．（2021·甘肃·青海油田一中高二期中）如图所示，三个图中的和周期T相同。甲图为正弦式交流电，则电流的有效值为______；乙图正值部分按正弦规律变化，负值部分电流恒定，电流的有效值为______；丙图为方波式交流电，电流的有效值为______；
三、解答题
15．（2021·全国·高二课时练习）在用电高峰，我们会发现家庭电路中的白炽灯比正常发光时暗一些。某物理兴趣小组对这一现象进行了调查研究。如图所示，供电电源的电压始终是，当用户的总功率是时，该小组测得用户端实际得到的电压是。
请对上述调查结果进行分析。
16．（2021·全国·高二课时练习）某同学想用220V交变电流作为小型收录机的电源。他先制作了一个交变电流变直流的整流器。但是这个整流器需要用6V的交变电流电源。于是他又添置了一个的变压器，如图所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引线比b、c引线粗。他不知道如何接法，也没有相应的说明书。
（1）请帮助该同学判断ad端是接220V还是6V。为什么？
（2）为了进一步探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，他又取匝数匝和匝的一个变压器重新接入电源。测量结果记录如表所示，则接电源的是端还是端？为什么？
17．（2022·江苏·高三专题练习）如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求：
（1）线圈转一圈外力做的功；
（2）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．A
4．C
5．A
6．B
7．D
8．B
9．B
10．D
11．C
12． 4.55 220
13． BC
14．
15．（1）98.6J；（2）0.1C
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