第三章 交变电流与远距离输电 单元同步训练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 交变电流与远距离输电 单元同步训练（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 609.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-19 23:43:45 | ||
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文档简介
第3章 交变电流与远距离输电 单元同步训练
一、单选题
1．（2022·河北·高三专题练习）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
2．（2020·四川·金堂县淮口中学校高二阶段练习）如图甲所示，在匀强磁场中有一个匝数n＝10的矩形线圈匀速转动，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为5Ω。从图甲所示位置开始计时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象如图乙所示，那么（ ）
A．线圈从图示位置转过90°时穿过线圈的磁通量为2Wb
B．在t＝0.2s时，线圈中的感应电动势为零，且电流改变一次方向
C．线圈从图示位置转过30°时的感应电流为πA
D．线圈转动过程中消耗的电功率为10π2W
3．（2021·山东淄博·高三阶段练习）现在市场上的调光台灯是用可控硅电子元件来实现调节的。如图为一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都截去了前面的四分之一周期部分。已知交流电电压的最大值为UM，则现在加在电灯上的电压有效值是（ ）
A． B． C． D．
4．（2021·全国·高二专题练习）如图甲所示，标有“220V；40W”的灯泡和标有“350V；20μF”的电容器并联到交流电源上，V为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关。下列判断正确的是（ ）
A．t＝时刻，V的示数为零
B．灯泡不能正常发光
C．电容器一定被击穿
D．V的示数保持220V不变
5．（2022·浙江·天略外国语学校高三阶段练习）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，电流表、电压表均为理想电表，下列说法错误的是（ ）
A．副线圈输出交流电的周期为 B．如果仅将电源的频率加倍，不会改变R的功率
C．电压表的读数为 D．电流表的读数为
6．（2021·河南·洛宁县第一高级中学高二阶段练习）某电路两端的电压随时间变化的关系如图所示，该电压的有效值为（ ）
A． B． C． D．
7．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，家庭电路上接有保险丝、交流电压表、“”的电饭锅及“”的抽油烟机，现接入的交流电，电饭锅和抽油烟机均正常工作，下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表的示数为
B．内流过保险丝的电流方向改变100次
C．电饭锅的热功率是抽油烟机的热功率的2.3倍
D．为保障电路正常工作，保险丝的额定电流不能小于
8．（2021·辽宁铁岭·高三阶段练习）如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比n1：n2：n3=3：1：2，其中匝数为n1的原线圈接到有效值为9V的交流电源上，匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R1、R2组成闭合回路。断开开关S2、闭合开关S1时，电流表示数为1A；断开开关S1、闭合开关S2时，电流表示数也为1A，导线电阻不计。则下列选项中正确的是（ ）
A．R1：R2=1：2
B．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为4：6：3
C．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为1：2：3
D．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为2：6：3
二、多选题
9．（2022·湖北·安陆第一高中高二开学考试）一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上，两端电压的有效值为U1，消耗的电功率为P1；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为U2，消耗的电功率为P2。若甲、乙两图中的U0、T所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法正确的是（ ）
A．U1= U0 B．U2= U0
C．P1= D．P1：P2= 1：2
10．（2022·河南·高二期末）如图所示是理想自耦变压器，其输入端接在电动势为E、内阻为r的交流电源上，输入回路中串联有一交流电流表A，输出端接滑动变阻器R和小灯泡L．则下列说法正确的是（ ）
A．保持位置不变，当自耦理想变压器的滑片向下移动时，电流表A的示数一定变大
B．保持位置不变，当自耦理想变压器的滑片向下移动时，电源的输出功率一定变大
C．保持位置不变，当滑动变阻器的滑片由b向a滑动时，电流表A的示数增大
D．保持位置不变，当滑动变阻器的滑片由b向a滑动时，小灯泡变暗
11．（2021·辽宁·高三阶段练习）如图甲所示，理想变压器原线圈匝数n1=1400匝、副线圈的匝数n2=140匝，副线圈所接电路中P为滑动变阻器的触头。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示，则（ ）
A．副线圈输出电压的频率为50Hz B．副线圈输出电压的有效值为220V
C．P向右移动时，变压器的输出功率增加 D．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
三、填空题
12．（2021·甘肃·金昌市第一中学高二期中）如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电压表和电流表，已知电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，n1：n2=100∶1，n3：n4=1∶10，输电线路的电压是___________V，电流是___________A。
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．（2020·黑龙江·哈尔滨市第一六二中学校高二期末）如图所示，某发电机输出功率是100kW，输出电压是250V，从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220V，求升压变压器原、副线圈匝数比______和降压变压器原、副线圈匝数比______。
四、解答题
15．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，矩形线圈匝数N＝100，ab＝30 cm，ad＝20 cm，匀强磁场磁感应强度B＝0.8 T，绕轴OO′从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s，则：
（1）穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？
（2）线圈产生的感应电动势最大值Em为多大？
（3）求感应电动势e随时间t变化的表达式。（从图示位置开始计时）
（4）从图示位置开始匀速转动60°时，线圈中产生的感应电动势为多少？
16．（2021·山东青岛·高二期末）如图，匝数N=50匝的矩形线圈abcd，面积S=0.1m2， 内阻不计，绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω= 100rad/s匀速转动，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，矩形线圈通过滑环E、F与理想变压器相连，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶4，副线圈所接电阻R= 200Ω，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，求∶
（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）电阻R上消耗的功率。
17．（2021·山东滨州·高二期末）疫情期间，为保障医院用电安全，供电部门专门为医院ICU病房区设计供电系统以及输电电路如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小B的水平匀强磁场中，线框面积S=0.25m2，匝数n=100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以3000转/分的转速匀速转动，其输出端通过电刷E、F与升压变压器的原线圈相连，图中电压表示数为250V，降压变压器原、副线圈的匝数之比为5∶1，降压变压器的副线圈接入到病房区供电，两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω，变压器均为理想变压器。医院有五间标准ICU病房，病房内医疗设备额定工作电压均为U=220V，每间病房的最大功率为P=4400W。当五间病房均满负荷工作时，求∶
（1）磁感应强度B的大小；
（2）升压变压器原、副线圈匝数之比。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．A
4．D
5．C
6．C
7．B
8．B
9．AC
10．AC
11．AC
12． 22000V 100A
13． 0V 0A 44V 0.44A
14． 1∶16 190∶11
15．（1）0.048 Wb；（2）480π V；（3）e＝480πcos 100πt（V）；（4）240π V
16．（1）；（2）
17．（1）；（2）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2022·河北·高三专题练习）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
2．（2020·四川·金堂县淮口中学校高二阶段练习）如图甲所示，在匀强磁场中有一个匝数n＝10的矩形线圈匀速转动，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为5Ω。从图甲所示位置开始计时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象如图乙所示，那么（ ）
A．线圈从图示位置转过90°时穿过线圈的磁通量为2Wb
B．在t＝0.2s时，线圈中的感应电动势为零，且电流改变一次方向
C．线圈从图示位置转过30°时的感应电流为πA
D．线圈转动过程中消耗的电功率为10π2W
3．（2021·山东淄博·高三阶段练习）现在市场上的调光台灯是用可控硅电子元件来实现调节的。如图为一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都截去了前面的四分之一周期部分。已知交流电电压的最大值为UM，则现在加在电灯上的电压有效值是（ ）
A． B． C． D．
4．（2021·全国·高二专题练习）如图甲所示，标有“220V；40W”的灯泡和标有“350V；20μF”的电容器并联到交流电源上，V为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关。下列判断正确的是（ ）
A．t＝时刻，V的示数为零
B．灯泡不能正常发光
C．电容器一定被击穿
D．V的示数保持220V不变
5．（2022·浙江·天略外国语学校高三阶段练习）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，电流表、电压表均为理想电表，下列说法错误的是（ ）
A．副线圈输出交流电的周期为 B．如果仅将电源的频率加倍，不会改变R的功率
C．电压表的读数为 D．电流表的读数为
6．（2021·河南·洛宁县第一高级中学高二阶段练习）某电路两端的电压随时间变化的关系如图所示，该电压的有效值为（ ）
A． B． C． D．
7．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，家庭电路上接有保险丝、交流电压表、“”的电饭锅及“”的抽油烟机，现接入的交流电，电饭锅和抽油烟机均正常工作，下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表的示数为
B．内流过保险丝的电流方向改变100次
C．电饭锅的热功率是抽油烟机的热功率的2.3倍
D．为保障电路正常工作，保险丝的额定电流不能小于
8．（2021·辽宁铁岭·高三阶段练习）如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比n1：n2：n3=3：1：2，其中匝数为n1的原线圈接到有效值为9V的交流电源上，匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R1、R2组成闭合回路。断开开关S2、闭合开关S1时，电流表示数为1A；断开开关S1、闭合开关S2时，电流表示数也为1A，导线电阻不计。则下列选项中正确的是（ ）
A．R1：R2=1：2
B．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为4：6：3
C．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为1：2：3
D．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为2：6：3
二、多选题
9．（2022·湖北·安陆第一高中高二开学考试）一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上，两端电压的有效值为U1，消耗的电功率为P1；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为U2，消耗的电功率为P2。若甲、乙两图中的U0、T所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法正确的是（ ）
A．U1= U0 B．U2= U0
C．P1= D．P1：P2= 1：2
10．（2022·河南·高二期末）如图所示是理想自耦变压器，其输入端接在电动势为E、内阻为r的交流电源上，输入回路中串联有一交流电流表A，输出端接滑动变阻器R和小灯泡L．则下列说法正确的是（ ）
A．保持位置不变，当自耦理想变压器的滑片向下移动时，电流表A的示数一定变大
B．保持位置不变，当自耦理想变压器的滑片向下移动时，电源的输出功率一定变大
C．保持位置不变，当滑动变阻器的滑片由b向a滑动时，电流表A的示数增大
D．保持位置不变，当滑动变阻器的滑片由b向a滑动时，小灯泡变暗
11．（2021·辽宁·高三阶段练习）如图甲所示，理想变压器原线圈匝数n1=1400匝、副线圈的匝数n2=140匝，副线圈所接电路中P为滑动变阻器的触头。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示，则（ ）
A．副线圈输出电压的频率为50Hz B．副线圈输出电压的有效值为220V
C．P向右移动时，变压器的输出功率增加 D．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
三、填空题
12．（2021·甘肃·金昌市第一中学高二期中）如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电压表和电流表，已知电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，n1：n2=100∶1，n3：n4=1∶10，输电线路的电压是___________V，电流是___________A。
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．（2020·黑龙江·哈尔滨市第一六二中学校高二期末）如图所示，某发电机输出功率是100kW，输出电压是250V，从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220V，求升压变压器原、副线圈匝数比______和降压变压器原、副线圈匝数比______。
四、解答题
15．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，矩形线圈匝数N＝100，ab＝30 cm，ad＝20 cm，匀强磁场磁感应强度B＝0.8 T，绕轴OO′从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s，则：
（1）穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？
（2）线圈产生的感应电动势最大值Em为多大？
（3）求感应电动势e随时间t变化的表达式。（从图示位置开始计时）
（4）从图示位置开始匀速转动60°时，线圈中产生的感应电动势为多少？
16．（2021·山东青岛·高二期末）如图，匝数N=50匝的矩形线圈abcd，面积S=0.1m2， 内阻不计，绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω= 100rad/s匀速转动，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，矩形线圈通过滑环E、F与理想变压器相连，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶4，副线圈所接电阻R= 200Ω，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，求∶
（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）电阻R上消耗的功率。
17．（2021·山东滨州·高二期末）疫情期间，为保障医院用电安全，供电部门专门为医院ICU病房区设计供电系统以及输电电路如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小B的水平匀强磁场中，线框面积S=0.25m2，匝数n=100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以3000转/分的转速匀速转动，其输出端通过电刷E、F与升压变压器的原线圈相连，图中电压表示数为250V，降压变压器原、副线圈的匝数之比为5∶1，降压变压器的副线圈接入到病房区供电，两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω，变压器均为理想变压器。医院有五间标准ICU病房，病房内医疗设备额定工作电压均为U=220V，每间病房的最大功率为P=4400W。当五间病房均满负荷工作时，求∶
（1）磁感应强度B的大小；
（2）升压变压器原、副线圈匝数之比。
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参考答案：
1．D
2．D
3．A
4．D
5．C
6．C
7．B
8．B
9．AC
10．AC
11．AC
12． 22000V 100A
13． 0V 0A 44V 0.44A
14． 1∶16 190∶11
15．（1）0.048 Wb；（2）480π V；（3）e＝480πcos 100πt（V）；（4）240π V
16．（1）；（2）
17．（1）；（2）
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