第三章 交变电流的产生与输送 章末综合测评卷（Word版含答案）

第3章 交变电流的产生与输送 章末综合测评卷
一、单选题
1．（2022·辽宁大连·高二期末）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．原、副线圈匝数比为9∶1 B．原、副线圈匝数比为1∶9
C．原、副线圈匝数比为1∶3 D．原、副线圈匝数比为3∶1
2．（2021·湖南·模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，电阻R1＝R2＝55Ω，D1、D2为理想二极管，A为理想电流表。原线圈接u＝220sin（100πt）V的交流电，则（　　）
A．副线圈中交流电频率为100Hz
B．电流表示数为2A
C．理想变压器输入功率为440W
D．二极管的反向耐压值应大于110V
3．（2021·河南·高三阶段练习）随着电动汽车的普及，汽车无线充电受到越来越多的关注，其原理如图所示。将受电线圈安装在汽车的底盘上，将供电线圈安装在地面上，当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接受”到供电线圈的电流，从而对蓄电池进行充电；关于无线充电，下列说法正确的是（　　）
A．供电线圈接直流电源也可以实现无线充电
B．无线充电技术与变压器的工作原理相同
C．若供电线圈和受电线圈均采用超导材料则能量的传输效率可达到100%
D．车身受电线圈中感应电流的磁场总是与地面供电线圈中电流的磁场方向相反
4．（2022·全国·高二）图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（　　）
A．线圈是从垂直中性面位置开始计时的 B．电动势表达式为e=6sin 50πt（V）
C．电流方向每秒改变50次 D．灯泡两端电压的最大值为5.4 V
5．（2021·河南信阳·高二期末）一理想变压器原、副线圈的匝数比为55：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（　　）
A．副线圈输出电压的频率为100Hz
B．P向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小
C．副线圈输出电压的有效值为
D．P向左移动时，变压器的输入功率增加
6．（2021·河南·高三阶段练习）如图甲所示，在匀强磁场中，有一匝数为N、总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴以角速度匀速转动。线圈通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连，图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图像，则下列说法中正确的是（　　）
A．t=0时刻，穿过线圈的磁通量为0
B．时刻，穿过线圈的磁通量大小为
C．从时刻到时刻这段时间内通过电阻R的电荷量为
D．电流表的示数为
7．（2022·河南·三门峡市外国语高级中学高三阶段练习）如图所示，矩形线圈abcd与理想电压表V、理想电流表A和定值电阻R组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的cd边匀速转动，若已知线圈转动的角速度ω=100rad/s，匝数N=100，边长ab=0.4m、ad=0.2m，线圈总电阻r=2Ω，定值电阻R=8Ω。若磁场只分布在cd边的左侧，磁感应强度大小×10-2T。下列说法正确的是（　　）
A．该线圈产生的感应电动势有效值为V
B．电压表的示数为6.4V
C．1s内，线圈中的电流方向变化100次
D．从图示位置（线圈在纸面内）转过90°的过程中，通过R的电荷量是1.2×10-2C
8．（2022·河北省唐县第一中学高三阶段练习）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的变化关系如图所示，现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．输入电压u的表达式u＝20sin（50πt）V
B．只断开S1后，L1、L2均正常发光
C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
9．（2021·山东·青岛二中高三期末）如图所示，电路中变压器为理想变压器，其原线圈接在的交流电源上，副线圈与阻值为的电阻连接成闭合电路，电流表为理想交流电流表，另有一阻值的电阻与变压器原线圈并联，电阻消耗的电功率是的2倍．则（　　）
A．电阻消耗的电功率为
B．原线圈所接交变电源的线圈转速为
C．电流表的示数为
D．变压器原、副线圈电流之比为
10．（2022·全国·高二专题练习）某交流发电机的示意图如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。已知线圈面积S=0.01m2，线圈电阻r=2Ω，外接定值电阻的阻值R=8Ω，其他电阻不计，电路中的交流电压表、交流电流表均为理想电表，线圈产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．线圈产生的交变电流的频率为100Hz B．电流表的示数为0.6A
C．电压表的示数为6V D．匀强磁场的磁感应强度大小为6T
11．（2021·陕西武功·高三阶段练习）图示为某电吹风的电路图，扇形金属触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风、吹冷风三种工作状态。变压器为理想变压器，当P接触bc时，标有“60V 60W”的小风扇正常工作，则此时（　　）
A．小风扇两端电压最大值为60V
B．流过小风扇的电流强度小于1A
C．变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：3
D．变压器的输入功率等于小风扇的输出功率
二、填空题
12．（2021·安徽芜湖·高二期中）如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电阻为R、半径为L、圆心角为的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框在进入磁场时产生的电动势___________，线框在转动一周过程中产生的感应电流的有效值为___________。
13．（2021·青海·西宁市湟中区田家寨中学高二阶段练习）某正弦交流电电流随时间变化的图象如图所示，该交流电的频率为______，角频率ω=______rad/s。t=3ms时线圈平面和磁感线______。
14．（2022·新疆昌吉·高二期末）在探究“电容器、电感器对交流电的阻碍作用”实验中，某同学采用了如图所示的实验原理图，其中C为电容器，L为带铁芯的电感器，甲、乙、丙为完全相同的小灯泡。
(1)当电源为直流电源时，闭合开关S，稳定后能观察到甲、乙两灯的亮度_________（选填“甲亮”“乙亮”或“与甲、乙一样亮” ），而丙灯_________（选填“最亮”“不亮”或“与甲、乙一样亮” ）。
(2)当电源为交流电源时，闭合开关S，电路稳定后能观察到最亮的灯是_________。
(3)若仅提高交流电源的频率，可观察到乙灯亮度_____________，丙灯亮度_________。（均选填“变亮”“变暗”或“不变”）
三、解答题
15．（2021·山东省海阳市第一中学高二阶段练习）矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，从如图所示位置开始计时，求：
（1）电动势e的瞬时值表达式；
（2）流经电阻R的电流的有效值；
（3）当线圈由图示位置转过的过程中，电阻R上所产生的焦耳热；
（4）当线圈由图示位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量q。
16．（2021·全国·高二课时练习）某同学想用220V交变电流作为小型收录机的电源。他先制作了一个交变电流变直流的整流器。但是这个整流器需要用6V的交变电流电源。于是他又添置了一个的变压器，如图所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引线比b、c引线粗。他不知道如何接法，也没有相应的说明书。
（1）请帮助该同学判断ad端是接220V还是6V。为什么？
（2）为了进一步探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，他又取匝数匝和匝的一个变压器重新接入电源。测量结果记录如表所示，则接电源的是端还是端？为什么？
17．（2021·贵州·凯里实验高级中学高二阶段练习）如图，交流发动机的转子有100匝，每秒转20圈，转子处在的匀强磁场中，每匝线圈的面积为，假设整个回路中的总电阻为20Ω，从图中位置开始计时。求：
（1）写出线圈产生感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈由图位置转过角的过程中，通过电流计的电荷量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．D
5．B
6．C
7．A
8．D
9．D
10．B
11．C
12．
13． 50Hz 100π 平行
14． 甲、乙一样亮 不亮 甲 变暗 变亮
15．（1）；（2）；（3）；（4）
16．(1)6V
17．（1）；（2）
答案第1页，共2页
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