第三章 交变电流的产生与输送 章末综合训练（word版含答案）

第3章 交变电流的产生与输送 章末综合训练
一、单选题
1．（2021·北京市延庆区教育科学研究中心高二期中）“西电东送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证，它将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区。为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高到原来的10倍，则输电线路中电阻损耗的功率将减少到原来的（　　）
A． B． C． D．
2．（2022·全国·高二专题练习）下列关于交变电流的说法中正确的是（　　）
A．让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压、电流表示该交变电流的电压、电流平均值
B．让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压、电流表示该交变电流的电压、电流有效值
C．交流电表上显示的电流数值是该交变电流的瞬时值
D．交流用电器铭牌上所标的电压和电流值是所允许的交变电流的最大值
3．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin10πt（V），则（　　）
A．该交变电流的频率为10Hz
B．该电动势的有效值为10V
C．电路中理想交流电流表的示数为A
D．若将“10V　100μF”的电容器并联在发电机两端，则电容器可能被击穿
4．（2021·全国·高二专题练习）一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．t＝0.01 s时刻，线圈平面处于中性面位置
B．t＝0.02 s时刻，线圈平面与磁感线平行
C．t＝0.01 s时刻，通过线圈平面的磁通量为零
D．1 s内电流的方向变化50次
5．（2021·全国·高二专题练习）如图所示是4种亮度可调台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220V 40W”。当灯泡所消耗功率都调至20W时，甲、乙、丙、丁电路中消耗的电功率依次为P1、P2、P3、P4，其关系正确的是（　　）
A．P1＝P2＝P4＞P3 B．P4＞P1＝P2＞P3
C．P4＞P1＞P2＞P3 D．P1＞P2＞P4＞P3
6．（2021·青海大通·高二期末）交流发电机线圈在匀强磁场中转动，产生交变电压的瞬时值表达式为u=100sin100πt（V），下面说法正确的是（　　）
A．交变电压峰值为100V B．交变电压有效值为100V
C．交变电压频率为100Hz D．发电机线圈转动的角速度为100rad/s
7．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，匝数n=100匝、面积S=10cm2的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO‘以角速度ω=100 rad/s匀速转动，并与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接入一只标有“2.5V， 1.5W”的小灯泡，恰好正常发光，不计线框电阻。下列说法正确的是（　　）
A．理想变压器原线圈、副线圈的匝数比为4：1
B．流过线框的电流有效值为0.2A
C．以图示位置为计时起点，线框中产生的感应电动势的表达式为e= 5cos（100t）V
D．如果在小灯泡两端再并联一盏相同的小灯泡，则两盏灯泡都变暗
8．（2021·重庆·西南大学附中高三阶段练习）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′以角速度ω匀速转动，轴OO′垂直于磁感线，制成一台交流发电机。它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶3，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，R1为定值电阻，滑动变阻器R最大阻值与R1相等，滑片P置于R中间。从正方形线圈转到图示位置开始计时，下列判断正确的是（　　）
A．交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBωL2sinωt
B．电压表V示数为
C．变压器的输入功率与输出功率之比为1∶3
D．若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均变小
9．（2021·重庆第二外国语学校高二阶段练习）如图所示，甲图是副线圈接有灯泡和理想交流电流表的理想变压器，乙图是输出端电压的U2-t图像，已知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电流表的示数为1A。则（　　）
A．电压表V1的示数为220V
B．电压表V2的示数为28.2V
C．变压器原线圈电流的最大值为10A
D．灯泡实际消耗的功率为20W
10．（2021·内蒙古赤峰·高二期末）一矩形金属线圈在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．时刻，穿过线圈平面的磁通量最大
B．时刻，穿过线圈平面的磁通量变化率最小
C．线圈在磁场中转动的角速度为
D．线圈中感应电动势的表达式为（V）
11．（2021·四川·攀枝花市第三高级中学校高二期末）如图甲所示为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现亮度调节。现在电路的、端连接电压最大值为的正弦交流电后，调节可控硅为某一状态时，灯管两端电压如图乙所示，则此时电压表的示数为（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
12．（2021·宁夏育才中学高二期末）如图所示，正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图1所示的方式连接，R＝200Ω，图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象．则此交流电的频率为__Hz，交流电流表的读数_____A，R两端电压随时间的变化规律的表达式____。
13．（2021·福建省龙岩第一中学高二阶段练习）一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为_______
14．（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。
三、解答题
15．（2021·福建·上杭县才溪中学高二期中）如图所示，矩形线圈的匝数N为100匝，线圈为边长L是的正方形，线圈内阻为，在磁感应强度B为2T的匀弧磁场中绕OO′轴以角速度5rad/s匀速转动，外电路电阻R为4，（不计转动中的一切摩擦），求：
（1）感应电动势的最大值Em及从图示位置开始计时e的瞬时值表达式；
（2）在线圈由图示位置转过180°的过程中通过电阻R的电荷量q；
（3）线圈每转一周电阻R上产生的焦耳热Q。
16．（2021·全国·高二课时练习）如图所示是一理想变压器示意图，原线圈匝，其中一副线圈匝，两端接阻值的电阻；另一副线圈匝，两端接有额定值为“30V15W”的灯泡L。原线圈接入交变电压后，灯泡L恰能正常发光。求电阻R的电功率和原线圈中的电流。
17．（2012·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高二期中）一矩形线圈abcd放置在如图所示的匀强磁场中，线圈的两端接一只灯泡。已知线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝1.0Ω，ab边长L1＝0.5m，ad边长L2＝0.3m，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，磁场的磁感应强度B＝1.0×10-2T。线圈以OO′为轴以角速度ω=200rad/s按如图所示的方向匀速转动，OO′轴离ab边距离为，以如图所示位置为计时起点，取电流沿abcd方向为正方向。求：
（1）在0～的时间内，通过小灯泡的电荷量；
（2）画出线圈从图示位置开始转动一周的e–t图像（只画一个周期即可）；（3）小灯泡消耗的电功率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．C
4．A
5．B
6．A
7．A
8．B
9．D
10．A
11．B
12． 50 1.1 uR＝311cos100πt（V）
13．
14． 垂直 0
15．（1）,；（2）0；（3）
16．40W，0.25A
17．（1）0.015C；（2）；（3）40.5W
答案第1页，共2页
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