第3章 交变电流与远距离输电 章末综合训练(Word版含答案)

第3章 交变电流与远距离输电 章末综合训练
一、单选题
1．（2022·甘肃靖远·高三开学考试）某发电厂向工厂供电，输送的功率为P，输出的电压为U，输电线路的总电阻为r。若用原、副线圈的匝数之比为1∶10的理想升压变压器输电，则工厂得到的功率为（　　）
A． B．
C． D．
2．（2022·河北·高三专题练习）浙北一福州1000千伏特高压交流输变电工程是国家电网公司投运的第三条特高压交流工程，也是福建电网首个特高压线路工程。浙福线的投运让福建电网实现了从500千伏超高压到1000千伏特高压的跨越，福建从此进入“特高压”时代。在传输电能总功率不变的情况下，从原来的500千伏超高压输电升级为1000千伏的特高压输电，只考虑输电线电阻产生的能量损失，下列说法正确的是（　　）
A．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的2倍
B．若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的4倍
C．若损失功率不变，传输相同距离，用相同材料制成的输电线横截面积变为原来的
D．若损失功率不变，相同材料，相同粗细的输电线的传输距离是原来的2倍
3．（2022·河北·高三专题练习）一闭合单匝矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。已知线框的电阻为R，穿过线框的磁通量随时间的变化图象如图所示，则（ ）
A．时线框产生的感应电动势最大
B．时线框平面与磁场垂直
C．时穿过线框平面的磁通量的变化率为
D．线框中产生的电功率为
4．（2022·江西九江·一模）在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2 =2：1，原线圈通过定值电阻R1连接u=的交变电源，定值电阻R1= R2 = 10Ω，电压表为理想电表，则（　　）
A．副线圈电流频率为25Hz B．原线圈电流的最大值为0.4A
C．电压表示数为5V D．电阻 R1的功率为1.6W
5．（2022·江西上饶·高三阶段练习）如图所示，矩形线框的匝数为N，面积为S，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，定值电阻R1、R2的阻值均为R，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，现让线框由图示位置开始绕轴OO'以恒定的角速度沿逆时针方向转动，忽略线框以及导线的电阻。下列说法正确的是（　　）
A．图示位置，线框的输出电压为
B．流过定值电阻R2的电流为
C．矩形线框的输出功率为
D．定值电阻R1消耗的电功率与理想变压器的输出功率之比为1∶1
6．（2022·全国·高三课时练习）关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（　　）
A．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
C．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
D．线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
7．（2022·辽宁葫芦岛·高三期末）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，交流电流表、交流电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）
A．电压表的读数为
B．电流表的读数为2A
C．副线圈的输出功率为220W
D．副线圈输出的交变电流的频率为100Hz
8．（2021·四川·宁南中学高二开学考试）如图所示为远距离输电线路的示意图，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（　　）
A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关
B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大
9．（2022·浙江温州·高二期末）如图甲所示为一台小型发电机构造示意图。当线圈转动时，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。发电机线圈的内阻为，外接灯泡的电阻为，则（ ）
A．电压表的示数为
B．电流表的示数一直变化
C．小灯泡的功率为
D．在时刻，穿过线圈的磁通量最大
10．（2022·浙江温州·高二期末）如图所示为远距离输电示意图，某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的电压为。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求在输电线上损失的功率控制为（即用户得到的功率为）。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上通过的电流为
B．降压变压器的输入电压为
C．升压变压器的匝数比为
D．降压变压器的匝数比为
二、填空题
11．（2022·福建·莆田一中高二期末）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，
（1）线框中感应电流的有效值I=___________。
（2）线框从中性面开始转过过程，通过导线横截面的电荷量q=___________。
12．（2022·福建省龙岩第一中学高二开学考试）图甲为小型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匀速转动，线圈的匝数、总电阻，线圈的两端与阻值为95的电阻R连接，交流电压表为理想电表，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，交流发电机产生的电动势的最大值为______V，电阻R实际消耗的功率______W。
13．（2021·福建省建瓯市芝华中学高二期中）一交变电流的电流随时间变化的规律如图所示，闭合回路中的总电阻为，由图可知：
（1）该交变电流的有效值为________；
（2）该交变电流的频率为________；
（3）该交变电流在一个周期内产生的热量________。
三、解答题
14．（2020·天津市红桥区教师发展中心高二期末）如图所示，匀强磁场磁感应强度B=0.5T，匝数为n=50匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm，线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时。
（1）计算电动势最大值（保留整数）。
（2）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；
15．（2022·陕西·周至县第四中学高二开学考试）如图所示，理想变压器的原线圈上接有理想电流表，副线圈上接有“36V，9W”的灯泡L1和“36V，12W”的灯泡L2，开关S断开时，L1正常发光，电流表的读数为1A。求：
（1）S断开时，通过副线圈的电流；
（2）原副线圈的匝数比；
（3）S闭合后变压器的输入功率和电流表的读数。
16．（2021·全国·高二课时练习）在下图中，设矩形导电线圈的AB边长，线圈在磁感应强度的匀强磁场中匀速转动，AB边和CD边的线速度均为。求导电线圈平面跟磁感线平行时，线圈中产生的感应电动势。若导电线圈与外电路连接后，全电路的总电阻，则线圈在上述位置时电路中电流的瞬时值为多大？
17．（2022·广东·高三专题练习）如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为，电阻为的边长为L=1m的正方形线框abcd水平放置，OO′为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中。现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度ω绕OO′为轴向上匀速转动，如图中虚线所示：
（1）求线框向上转动120°的过程中通过导线横截面的电荷量；
（2）若线框左半部分以角速度绕OO′向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热；
（3）若线框左半部分也固定不动，此时磁感应强度随时间按，求磁场对线框ab边的作用力随时间变化的关系式。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．C
3．C
4．D
5．B
6．C
7．C
8．D
9．C
10．C
11．
12． 200 190
13． 5 25 6
14．（1）196V；（2）196cos（50t）V
15．（1）0.25A；（2）1：4；（3）21W；
16．1V；5A
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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