第三章 交变电流 单元过关测试卷(Word版含答案)

第三章 交变电流 单元过关测试卷
一、单选题
1．（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
2．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，ab为理想自耦变压器输入端，接入正弦交流电，为线圈的滑动触头，调节位置可以改变cd输出端匝数，输出端的指示灯L与一小段线圈并联，cd端接入滑动变阻器R，调节位置可以改变R的接入阻值，开关处于闭合状态，两表为理想交流电表，以下说法正确的是（　　）
A．若断开开关S，指示灯将熄灭
B．仅向下滑动，ab端输入功率变小
C．仅向下滑动，ab端输入功率变小
D．仅向下滑动，电压表示数不变，电流表示数变大
3．（2022·江苏如皋·高三期末）“西电东输”是我国实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证。在输送功率一定的情况下，将输电电压提高为原来的4倍，则输电导线上的电能损失将减小为原来的（　　）
A． B． C． D．
4．（2021·河北·高二期末）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1：10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W。现闭合开关，灯泡正常发光。则（　　）
A．t＝0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零
B．交流发电机的转速为100r/s
C．变压器原线圈中电流表示数为1A
D．灯泡的额定电压为220V
5．（2022·河南濮阳·高二期末）输电能耗演示电路如图所示。左侧ab之间正弦交流电电压不变，输电线的电阻r为10Ω。开关S接2时，理想变压器原、副线圈匝数比为1:3，负载R上的功率为10W；开关S接1时，原、副线圈匝数比为2:1，R上的功率也为10W，则负载R的阻值为（　　）
A．15Ω B．5Ω C．30Ω D．10Ω
6．（2020·四川省广安代市中学校高二阶段练习）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则（　　）
A．电压表V的示数为220V
B．电路中的电流方向每秒钟改变100次
C．灯泡实际消耗的功率为484W
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为48.4J
7．（2021·吉林·长春十一高高二阶段练习）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）
A．t＝0.01s时穿过线框的磁通量最小
B．该交变电动势的瞬时值表达式为e＝22sin（100t）V
C．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与磁感线的夹角为45°
D．从计时时刻开始转过90°过程的平均电动势为22V
8．（2022·湖南长沙·模拟预测）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈由火线和零线并行绕成。当右侧线圈中产生电流时，电流经放大器放大，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断电路。下列说法正确的有（ ）
A．家庭电路正常工作时，中的磁通量不为零
B．家庭电路正常工作时，使用的电器越多，中的电流越大
C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触A点发生触电时，开关K将被电磁铁吸起
9．（2022·北京·高三期末）如图所示，在匀强磁场中，矩形金属导线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势e随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．线框产生的电动势最大值为220V
B．线框产生的电动势有效值为220V
C．线框平面与中性面重合时磁通量最小
D．此交流电的电动势e随时间t变化的规律是
10．（2022·贵州贵阳·高三期末）如图甲所示，一圆形线圈面积S＝πR02＝100cm2，匝数N＝100，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度B随时间t正弦变化的图象如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为1：10，与副线圈连接的电阻R＝100，下列说法中正确的是（　　）
A．t＝0.01s时，圆形线圈中有逆时针方向的电流
B．t＝0.005s时，圆形线圈中有最大电流
C．变压器输入电压的最大值为10πV
D．R消耗的功率为200π2W
11．（2021·江西·模拟预测）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的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光的功率为P。下列说法正确的是（　　）
A．输入电压u的表达式u＝20sin50πt（V）
B．只断开S2后，L1、L2的功率均小于
C．只断开S2后，原线圈的输入功率大于
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
二、填空题
12．（2022·福建·模拟预测）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=___________。
13．（2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末）图甲为交流发电机示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，电阻R=4Ω，线圈电阻r=1Ω。从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图象如图乙所示。则电动势瞬时值的表达式为______V；若只将线圈转动的角速度变为原来2倍时，电动势的最大值为______V，有效值为________V。
14．（2021·四川省绵阳南山中学高二期中）如图所示，交流发电机的矩形线圈中，，，匝数匝，线圈电阻，外电阻。线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度，则产生感应电动势的最大值为__________V，交流电压表的示数为__________V：从图示位置起，转过90°过程中，通过线圈截面的电荷量为__________C；从图示位置起，转过60°时通过电阻R的电流为__________A。
三、解答题
15．（2022·吉林·抚松县第一中学高二开学考试）如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈共100匝，线圈电阻。线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度，设电路电阻。求：
（1）转动过程中感应电动势的最大值和交变电压表的示数；
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势；
（3）由图示位置转过90°角的过程中产生的平均感应电动势；
（4）由图示位置转过90°角的过程中通过R的电荷量；
（5）线圈转动一周外力所做的功。
16．（2021·全国·高二课时练习）某同学设计了如图所示的实验电路图来观察电阻、电容、电感三个电器元件对直流和交流电路的影响，其中三个小灯泡、、是相同的，S为双刀双掷开关。
（1）为了观察三个电器元件对直流电路的影响，要怎样操作开关？
（2）为了观察三个电器元件对交流电路的影响要怎样操作开关？
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．A
4．C
5．A
6．B
7．C
8．D
9．B
10．D
11．D
12．
13． 25
14．
15．（1）3.14V，1.78V；（2）1.57V；（3）2.0V；（4）0.1C；（5）1J
16．（1）闭合单刀开关S1、S2、S3，把双刀双掷开关S扳到a、b一边，将低压直流电源接入电路，观察三只小灯泡的亮度；
（2）将双刀双掷开关S扳到c、d一边，将低压交流电源接入电路，观察三只小灯泡亮度的变化，将单刀开关S2闭合观察亮度的变化。
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页