第三章 交变电流 单元质量检测（Word版含答案）

第三章 交变电流 单元质量检测
一、单选题
1．（2021·浙江·高三专题练习）某山区有一小型水电站，每分钟有60m3的水从高处落下冲击水轮机，水轮机与上游水位的落差是50m。则（　　）
A．水从高处落下，重力每分钟做功
B．若水的机械能有70%转化为电能，水电站的发电功率是3.5×105W
C．若输电电压为10000V，输电电流是3.5A
D．若输电电压为10000V，输电线总电阻为0.5Ω，则输电线上每分钟产生的热量是612.5J
2．（2021·云南·昆明一中高三开学考试）如图所示，在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。直角扇形导线框半径为L、总电阻为R，在坐标平面内绕坐标原点O以角速度匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流的有效值是（　　）
A． B． C．I=0 D．
3．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，一阻值为的单匝矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的关系式为。下列说法正确的是（　　）
A．每经过，通过线框的感应电流方向变化一次
B．时，线框中产生的感应电动势最大
C．内，线框中产生的焦耳热为
D．通过线框的感应电流的有效值为
4．（2011·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高二期中）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，Rl=20Ω，R2=40Ω，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（　　）
A．交流电的频率为0.02 Hz
B．原线圈输入电压的最大值为200V
C．电阻R2的电功率为5.0W
D．通过R3的电流始终为零
5．（2021·四川省绵阳江油中学高二期中）一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定（　　）
A．t1时刻穿过线框的磁通量最大
B．t2时刻穿过线框的磁通量为零
C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零
D．线框转动的角速度为
6．（2022·全国·高二专题练习）电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示的电路连接，R1=10 Ω，R2=20 Ω。闭合开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的图像如图乙所示。则（　　）
A．通过R1的电流有效值是1.2 A
B．R1两端的电压有效值是6 V
C．通过R2的电流最大值是1.2A
D．R2两端的电压最大值是6V
7．（2021·江西·高三阶段练习）图为含有理想变压器的电路，图中电流表均为理想电表，三个定值电阻的阻值相同，变压器原线圈两端接入电压有效值为18V的正弦交流电，开关S闭合时，电路正常工作。当开关S断开后，电流表和的示数分别改变了0.2A、0.6A，则下列说法正确的是（　　）
A．变压器原副线圈的匝数之比为1∶3
B．开关S断开后，副线圈两端的输出电压变小
C．开关S断开后，电阻的功率减小
D．开关S断开后，电阻功率变化了3.6W
8．（2021·江西·高三阶段练习）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈两端接在发电机的输出端，发电机产生的电动势的瞬时值表达式为。当用电设备发生变化时，发现理想电压表V的示数降低了，理想电流表A的示数增加了，则发电机的内阻为（　　）
A． B． C． D．
9．（2021·重庆市清华中学校高二阶段练习）如图所示，变压器为理想变压器，原线圈一侧接在稳定交流电源上。R0为定值电阻，R为滑动变阻器，A1和A2为理想电流表，V1和V2为理想电压表。若将滑动变阻器的滑动片向a端移动，则（　　）
A．V2示数变小 B．V1示数变大 C．A2示数变小 D．A1示数不变
10．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，理想变压器的匝数比为n1：n2：n3=2：1：1，电阻R1=R2=R3=R。当A、B两接线柱接正弦交变电源时，R2的电流为I，则R1的功率为（　　）
A． B．I2R C．2I2R D．4I2R
11．（2021·四川泸州·高二期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为11：1，在原线圈输入u=110sin100πt（V）的电压，副线圈接入的两只不同规格灯泡均恰能正常发光。则（　　）
A．灯泡L1的额定电压是
B．灯泡L1中电流的方向每秒钟改变50次
C．若将滑片向下移动，灯泡L1亮度不变
D．若将滑片向下移动，灯泡L2亮度变亮
二、填空题
12．（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。
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·福建·三明一中高二阶段练习）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像，如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则
（1）电压表V的示数为_________；
（2）电路中的电流方向每秒钟改变_________次。
三、解答题
15．（2021·全国·高二课时练习）某研究性学习小组利用风速仪测风速，风速仪的简易装置如图（a）所示。
（1）请根据装置图说明风速仪测风速的原理。
（2）研究小组发现，某一段时间内线圈输出的感应电流波形如图（b）所示，从电流的波形图中，我们可以得到什么有价值的信息？
（3）若电流波形的峰值突然增大了，则说明风速如何变化？
（2021·全国·高二课时练习）一台交流发电机的转子线圈共有n匝，线圈框长为、宽为，转子的转动角速度为，磁极间磁场的磁感应强度为B。根据以上条件，你能推导出该发电机电动势最大值的表达式吗？现在知道有一种强永磁材料，叫铷铁硼，用它制成发电机的磁极，磁极间磁场的磁感应强度可增加到原来的k倍。如果保持发电机的结构尺寸和转子转动的角速度不变，那么要使产生的电动势不变，转子线圈需要多少匝？
17．（2021·甘肃·庆阳第六中学高二期中）如图所示，有一单匝矩形线圈 在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴 以角速度 匀速转动，边 、 的长度分别为 和 ，轴 分别通过ad和bc的中点，线圈的总电阻为r，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环e、f（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值为R的定值电阻连接。求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）线圈平面由如图所示位置开始计时，写出t时刻感应电动势瞬时值的表达式；
（3）感应电流的有效值；
（4）电阻R的功率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．C
4．C
5．D
6．B
7．C
8．A
9．A
10．B
11．C
12．
13． BC
14． 209 100
15．，
16．（1）；（2）；（3）；（4）
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