第三章 交变电流 单元训练卷(Word版含答案)

第三章 交变电流 单元训练卷
一、单选题
1．（2022·山东日照·一模）图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，原线圈中接交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是（　　）
A．电压表的示数等于5V
B．实现点火的条件是>1000
C．变压器原线圈中电压的瞬时值表达式为
D．t=0.2s时穿过副线圈的磁通量变化率最小
2．（2022·福建漳州·二模）如图，理想变压器原、副线圈匝数之比，M、N接在电压有效值不变的交流电源两端。光照强度由强变弱过程，光敏电阻R的阻值由小变大，灯泡L的阻值不变，则（　　）
A．通过光敏电阻和灯泡的电流之比为1：3 B．灯泡的亮度由亮变暗
C．原线圈两端的电压始终不变 D．光敏电阻两端的电压逐渐变小
3．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高三阶段练习）一个单匝总电阻为2Ω的闭合矩形金属线框位于匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，该线圈产生的电动势e随时间按如图所示的余弦规律变化。下列说法正确的是（　　）
A．线框产生电流峰值为200A
B．线框产生电动势有效值为
C．线框的热功率为20000W
D．t=0.01s 时，线框的磁通量最大
4．（2022·山东·青岛二中高三开学考试）某输电线路简化如图，交流发电机的线圈电阻忽略不计，输出电压u=Umsinωt，输电线的等效总电阻为r=5Ω，纯电阻用电器R1和R2的额定电压均为220V、阻值均为10Ω，其余电阻不计。两理想变压器T1、T2的原副线圈匝数分别为n1=350匝、n2=n3=3500匝，n4可调。S断开，调节n4=350匝时，用电器R1正常工作，此时输电线上损耗的功率为P1；闭合S，调节变压器T2的副线圈，当其匝数为N时，用电器R1又能正常工作，此时变压器T2原线圈的电压为U3、输电线上损耗的功率为P2。则（　　）
A．Um=220V B．U3=2200V C．N<350匝 D．P2>4P1
5．（2022·浙江·嵊州中学高三开学考试）如图甲是小型交流发电机，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，一个100匝的矩形线圈（内阻不计）绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，某位置开始计时产生的交变电动势图像如图乙所示，已知磁感应强度B=0.1T，则（　　）
A．t=0时刻，线圈平面与磁感线平行
B．线圈的面积S为
C．它可使“220V，60W”的灯泡正常发光，也可使击穿电压为220V的电容器正常工作
D．以此作为电源，每通过1C的电量，消耗的电能为220J
6．（2022·河北省唐县第一中学高二开学考试）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W，原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（　　）
A．U=110V
B．I=0.2A
C．原副线圈电流之比为1∶2
D．原线圈输入功率为22W
7．（2022·河北·模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有阻值R0＝24Ω和R1＝5Ω、R2＝4Ω的定值电阻，原线圈左侧接一正弦交流电源，开关闭合前后副线圈的输出功率不变，则原、副线圈的匝数的比值为（　　）
A．2 B．4 C．6 D．8
8．（2022·全国·高三课时练习）如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点且与磁场垂直的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动（沿OO'方向看）。若以线圈平面与磁场方向夹角θ=45°时（如图乙）为计时起点，并规定当电流自a流向b时方向为正，则下列所示的四幅图中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2022·山东·高三期末）如图所示，理想变压器的输入端接交流电源，、和阻值相等。若当开关S断开时，通过的电流为，当开关S闭合时，通过的电流为，且，则变压器原、副线圈的匝数之比为（ ）
A． B． C． D．
10．（2022·江苏省天一中学高二期末）某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机的输出电压变化规律如图乙所示。输电线总电阻为，升压变压器原、副线圈匝数分别为、。降压变压器原、副线圈匝数分别为、（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为的用电器正常工作，则（　　）
A．图乙中电压的瞬时值表达式为
B．图乙中电压的有效值和用电器的额定电压都是，所以
C．通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大
D．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
11．（2022·广东·深圳中学高三阶段练习）如图，理想变压器原线圈接正弦交变电源，输入电压，电阻，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。将S1接到2时，R消耗的电功率为0.8W，现将S1换接到1且闭合S2，L2正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．原线圈交变电流1s内电流方向会改变50次
B．小灯泡的额定电压为
C．原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1
D．只断开S2后，原线圈的输入功率增大为原来2倍
二、填空题
12．（2021·福建省连城县第一中学高二阶段练习）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为 P，到达B处时电压下降了 U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为 P′，到达B处时电压下降了 U′。不考虑其他因素的影响， P′=______， U′=______（ P和 U已知）
13．（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。
14．（2021·贵州·安顺市第三高级中学高二阶段练习）图甲中的变压器为理想变压器，其原线圈接到有效值为的正弦交流电源上，副线圈与阻值为的电阻接成闭合电路，图乙中阻值为的电阻直接接到电压为的直流电源上，电阻消耗的电功率为__________；若发现与消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的电压之比为___________。
三、解答题
15．（2022·江苏·扬州中学高三阶段练习）如图所示，闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动，ab边长为x，bc边长为L、质量为m，其他各边的质量不计，线框的电阻为R。整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v，经时间t，bc边上升到最高处，此时ab边与竖直线的最大偏角为θ，重力加速度取g。求t时间内：
（1）流过线框导体截面的电量；
（2）线框中感应电流的有效值。
16．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4Ω。求：
（1）转动过程中线圈中感应电动势的最大值；
（2）从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始感应电动势的瞬时值表达式；
（3）由图示位置转过30°角时电路中电流的瞬时值；
（4）线圈从开始计时经s时线圈中的感应电流的瞬时值；
（5）外电路R两端电压的瞬时值表达式。
17．（2021·全国·高二课时练习）如图所示，一台理想变压器有两个副线圈。已知12V的副线圈输出电流是4.17A，匝数是30匝；127V的副线圈输出电流是。
（1）127V的副线圈匝数是多少？原线圈的匝数是多少？
（2）原线圈的输入功率是多少？原线圈的输入电流是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．D
5．B
6．D
7．A
8．D
9．B
10．A
11．C
12． P U
13． 垂直 0
14． 121
15．（1）；（2）
16．（1）2V；（2）e＝2cos 2πt （V）；（3）A；（4）A；（5）uR＝cos 2πt（V）
17．(1)317，550；(2) 130.05W，0.59A
答案第1页，共2页
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