第3章 交变电流的产生与输送 单元质量检测卷（Word版含答案）

第3章 交变电流的产生与输送 单元质量检测卷
一、单选题
1．（2022·山东济南·高二期末）高压输电可使输送中的电压损失大幅降低，当采用高电压U向远方某地区输电时，电压损失U。保持输电线电阻不变，若U变小，则（　　）
A．输电线上损耗的电功率P不变
B．输电线上损耗的电功率P变大
C．若输入功率不变，则U变小
D．若U不变，则输入的功率变小
2．（2022·湖北黄冈·高二期末）如图所示，一矩形闭合金属线框绕垂直匀强磁场的轴以角速度匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度，线框匝数匝，面积，电阻为。从图示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始计时，下列说法中正确的是（　　）。
A．在图示位置时线框中的感应电流为0
B．线框中的感应电流的方向在内改变50次
C．线框匀速转动产生的电动势瞬时值表达式为
D．线框在一分钟内产生的焦耳热是
3．（2022·北京·高三期末）在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1、R2、R3均为定值电阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数为100V
B．A1表的示数为15A
C．A2表的示数为1.0A
D．R1两端电压最大值为120V
4．（2022·北京·高三期末）中国民航局规定旅客携带充电宝乘机应遵守：充电宝额定能量不超过100Wh，无需航空公司批准；额定能量超过100Wh但不超过160Wh，经航空公司批准后方可携带。若某充电宝型号如图所示，由图可知（　　）
A．“电池能量”信息中给出的mAh是能量单位
B．该充电宝能量超过100Wh，须经航空公司批准后方可携带
C．用该充电宝单口给手机充电，如果充电电流是2.4A，可持续充电约2.7小时
D．该充电宝电动势为3.7V，输出参数显示为5.1V，是因为厂家用锂聚合物所以电动势明显增大了
5．（2022·辽宁营口·高三期末）某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为100匝，线圈内阻不计，交流发电机的矩形线圈面积为，若磁体转动的角速度为，线圈外接理想变压器原线圈，若“，”的灯泡正常发光，则（　　）
A．矩形线圈中产生的电动势的有效值为 B．变压器原、副线圈匝数之比为4∶1
C．原线圈的输入功率为 D．若磁体转速减半，则灯泡功率变成原来一半
6．（2022·河北邢台·高三期末）家用燃气热水器电子脉冲点火装置的原理图如图所示。将3V的直流电压通过转换器转换为正弦交变电压u=12sin100πt（V），将该交变电压加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接放电针，当放电针之间电压的最大值达到18kV时，就可以放电，利用放电针高压放电所产生的电火花可点燃燃气。下列说法正确的是（　　）
A．热水器每秒点火50次
B．理想交流电压表V的示数为12V
C．在转换器损坏的情况下，只要副线圈的匝数足够大，就可以点燃燃气
D．要使点火装置正常工作，变压器原、副线圈的匝数之比不能超过1：1500
7．（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
8．（2021·湖南·模拟预测）如图所示，某交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。该小型发电机的线圈共220匝，线圈面积Sm2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度BT．如果用此发电机带动两个标有“220V　11kW”的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图。下列说法不正确的是（　　）
A．发电机的输出电压为220V
B．原副线圈匝数比
C．电流表示数为20A
D．发电机的输出功率为2.2×104W
9．（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
10．（2021·湖南·模拟预测）如图甲所示，小型交流发电机的单匝矩形金属线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，线圈与一个阻值为R＝9的电阻构成闭合电路，线圈的电阻r＝1。从中性面开始计时，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化（如图乙所示），则下列说法正确的是（　　）
A．线圈的转速为2.5r/min
B．电压表的示数为18V
C．通过线圈的最大磁通量为Wb
D．从中性面转过90°通过电阻R的电量为C
11．（2021·福建·三明一中模拟预测）如图所示，在匀强磁场中圆形线圈匀速转动的周期为T，匝数为10匝，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈总电阻为2Ω，从线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，线圈转过30°时的瞬时电流为1A，下列说法中正确的是（　　）
A．线圈中电流的最大值为A
B．线圈中电流的最大值为2A
C．线圈消耗的电功率为8W
D．从图示位置开始计时，感应电流的瞬时值表达式为i＝2cos（t）A
二、填空题
12．（2021·云南·玉溪第二中学高二阶段练习）一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以某一边为轴做匀速转动，磁场方向与轴垂直，线圈中感应电动势e与时间t 的关系如图所示，则磁感应强度B=_______，在t = 时刻，线圈平面与磁感线的夹角等于_____。
13．（2021·福建三明·高二期中）一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示。
（1）当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数______V，电流表示数______A。
（2）当原线圈接在输出电压U=311sin100πtV的交变电源上时，电压表示数______V，电流表示数______A。
14．（2021·安徽芜湖·高二期中）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻、。交变电源电压为U，则电阻、两端的电压之为___________，电阻、上消耗的电功率之比为___________。
三、解答题
15．（2021·全国·高二课时练习）汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油、空气混合气要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有12V，远远达不到火花塞产生火花所需要的10000V电压。为此，有人设计了如图所示的点火装置，这个装置的核心是一个变压器，它的初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械进行自动控制。试分析该设计是否可行，若要实现点火，变压器需满足什么条件？
16．（2022·吉林·汪清县汪清第六中学高二期末）查史料可知，1882年珍珠街电站采用6台直流发电机，输出总功率为661.5kW，电能输送的最远距离为1.6km，给用户提供110V的直流电压，最多可满足6000盏16W的爱迪生灯泡使用。
（1）电流在输电线路上损耗的功率占发电机输出功率的百分比是多少？
（2）估算直流发电机的输出电压；
（3）若将输电距离增加一倍，还能否为6000盏16W的爱迪生灯泡正常使用？
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．D
2．C
3．D
4．C
5．B
6．D
7．D
8．A
9．D
10．C
11．B
12． 30°
13． 0V 0A 44V 0.44A
14．
15．（1）85.5%；（2）758V；（3）不能
16．（1）0.015C；（2）；（3）40.5W
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页