第3章 交变电流与远距离输电 章末综合测试（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第3章 交变电流与远距离输电 章末综合测试（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 748.3KB | ||
| 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 23:58:25 | ||
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文档简介
第3章 交变电流与远距离输电 章末综合测试
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．（2021·四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
3．（2021·浙江·高三专题练习）如图所示是动圈式话筒的内部结构示意图，当声波传至振膜，振膜便振动起来，与振膜相连的音圈也振动起来，由于音圈处在磁场中，音圈内就产生了“随声音变化”的电流信号。为了减少电流信号沿导线传输过程中的电能损失，话筒内接有变压器。话筒输出的电流信号经扩音机放大后能推动喇叭发出声音。以下说法正确的是（ ）
A．动圈式话筒的音圈在磁场中因受安培力而运动
B．动圈式话筒的振膜遇到声波时所做的运动是简谐运动
C．动圈式话筒将声音信号转变为电流信号的原理是电流磁效应
D．动圈式话筒内的变压器是升压变压器，升压后传输电流减小
4．（2018·贵州·清华中学高三阶段练习）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：2，两端共接有四个阻值相同的定值电阻，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端的电压有效值是所接交变电源电压有效值的倍
B．流过R1的电流有效值是流过R3的电流有效值的2倍
C．R1消耗的电功率是R2消耗电功率的2倍
D．R1消耗的电功率是R4消耗电功率的9倍
5．（2021·湖南·醴陵市第一中学高二期末）某交变电流电压的表达式为 u=220sin （100πt） V，关于这个交变电流的下列说法中 正确的是（ ）
A．电压的有效值为 220V B．电压的峰值为 220 V
C．频率为 100 Hz D．周期为 0.05 s
二、多选题
6．（2021·福建省武平县第一中学高三阶段练习）某电站不用变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为，则下列说法中正确的是（ ）
A．用户得到的功率为P B．输电线上损失电功率为
C．用户得到的功率为 D．输电线上损失电压为
7．（2021·青海·大通回族土族自治县教学研究室高三开学考试）如图所示，理想变压器的原线圈与有效值恒定的交流电源相连，当副线圈所接“50V，100W”的电动机正常工作时，的功率为10W，已知，，下列说法正确的是（ ）
A．变压器原线圈中的电流为1A B．原、副线圈的匝数比为2∶1
C．变压器原线圈两端的电压为60V D．交流电源电压为120V
8．（2021·全国·高二专题练习）如图甲所示为一台发电机结构示意图，产生的交流电随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈电阻，外接电阻。则（ ）
A．电流表读数约为2.83 A
B．电阻R的热功率为20 W
C．电流方向每秒改变50次
D．t =1×10-2 s时，穿过线圈的磁通量最小
9．（2022·广东·模拟预测）如图甲所示，正方形闭合导线圈平面垂直放在图示匀强磁场中，导线圈匝数为20匝、边长为、总电阻为磁感应强度B随时间t的变化，关系如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．导线圈中产生的是正弦交变电流
B．在时导线圈产生的感应电流为
C．在内通过导线横截面的电荷量为
D．在内，导线圈内产生的焦耳热为
10．（2022·江苏·高三专题练习）如图（a）所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=1：5，定值电阻R1的阻值为10，滑动变阻器R2的最大阻值为50，定值电阻R3的阻值为10，图中电表均为理想电表。原线圈输入如图（b）所示的交变电流，其有效值不随负载变化。当滑动变阻器接入电路的阻值由50减小到0的过程中（ ）
A．电流表的示数为5A B．通过R2的电流增大
C．电压表的示数减小 D．R2和R3的总电功率先增大后减小
11．（2021·四川巴中·模拟预测）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20∶1，、、均为固定电阻，，各电表均为理想电表。已知电阻中电压u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．所用交流电的方向每秒钟改变100次
B．电流表的示数为1.4A
C．的电功率为2.0W
D．变压器传输的电功率为15.0W
三、填空题
12．（2021·内蒙古自治区第二地质中学高二阶段练习）交变电压u=20sin50πt（V），加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是__________，电阻消耗的电功率是________。
13．（2022·福建·模拟预测）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，
（1）线框中感应电流的有效值I=___________。
（2）线框从中性面开始转过过程，通过导线横截面的电荷量q=___________。
14．（2022·广东·金山中学高二阶段练习）图甲为交流发电机示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，电阻R=4Ω，线圈电阻r=1Ω。从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图象如图乙所示。则电动势瞬时值的表达式为______V；若只将线圈转动的角速度变为原来2倍时，电动势的最大值为______V，有效值为________V。
四、解答题
15．（2021·山东滨州·高二期中）一台发电机最大输出功率为4000kW，输出电压为4000V，经变压器升压后采用电压向远方输电。输电线路总电阻。到目的地经变压器降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若变压器和的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态。求：
（1）降压变压器原、副线圈的匝数比；
（2）负载有多少个正常发光的灯泡。
16．（2021·湖北·仙桃市汉江高级中学高二期中）图（甲）是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图（乙）所示，发电机线圈匝数n=1，内阻，外接灯泡的电阻。求：
（1）写出电动势随时间变化的表达式；
（2）灯泡消耗的电功率；
（3）从中性面开始计时，半个周期内通过灯泡中的电荷量。
17．（2021·安徽·安庆九一六学校高二阶段练习）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n，电阻为r，长为l1，宽为l2，转动角速度为ω。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求：
（1）线圈转至图示位置时的感应电动势；
（2）电流表的读数；
（3）从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式；
（4）从图示位置开始，转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；
（5）图示位置时，图中左侧的边（长为l1）所受安培力的大小和方向。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．D
5．A
6．BD
7．AB
8．BD
9．BD
10．ABC
11．AC
12． 0.04s 20W
13．
14． 25
15．（1）；（2）盏
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）nBωl1l2；（2）；（3）e＝nBωl1l2sinωt；（4）；（5）；垂直纸面向里
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
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．（2021·四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
3．（2021·浙江·高三专题练习）如图所示是动圈式话筒的内部结构示意图，当声波传至振膜，振膜便振动起来，与振膜相连的音圈也振动起来，由于音圈处在磁场中，音圈内就产生了“随声音变化”的电流信号。为了减少电流信号沿导线传输过程中的电能损失，话筒内接有变压器。话筒输出的电流信号经扩音机放大后能推动喇叭发出声音。以下说法正确的是（ ）
A．动圈式话筒的音圈在磁场中因受安培力而运动
B．动圈式话筒的振膜遇到声波时所做的运动是简谐运动
C．动圈式话筒将声音信号转变为电流信号的原理是电流磁效应
D．动圈式话筒内的变压器是升压变压器，升压后传输电流减小
4．（2018·贵州·清华中学高三阶段练习）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：2，两端共接有四个阻值相同的定值电阻，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端的电压有效值是所接交变电源电压有效值的倍
B．流过R1的电流有效值是流过R3的电流有效值的2倍
C．R1消耗的电功率是R2消耗电功率的2倍
D．R1消耗的电功率是R4消耗电功率的9倍
5．（2021·湖南·醴陵市第一中学高二期末）某交变电流电压的表达式为 u=220sin （100πt） V，关于这个交变电流的下列说法中 正确的是（ ）
A．电压的有效值为 220V B．电压的峰值为 220 V
C．频率为 100 Hz D．周期为 0.05 s
二、多选题
6．（2021·福建省武平县第一中学高三阶段练习）某电站不用变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为，则下列说法中正确的是（ ）
A．用户得到的功率为P B．输电线上损失电功率为
C．用户得到的功率为 D．输电线上损失电压为
7．（2021·青海·大通回族土族自治县教学研究室高三开学考试）如图所示，理想变压器的原线圈与有效值恒定的交流电源相连，当副线圈所接“50V，100W”的电动机正常工作时，的功率为10W，已知，，下列说法正确的是（ ）
A．变压器原线圈中的电流为1A B．原、副线圈的匝数比为2∶1
C．变压器原线圈两端的电压为60V D．交流电源电压为120V
8．（2021·全国·高二专题练习）如图甲所示为一台发电机结构示意图，产生的交流电随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈电阻，外接电阻。则（ ）
A．电流表读数约为2.83 A
B．电阻R的热功率为20 W
C．电流方向每秒改变50次
D．t =1×10-2 s时，穿过线圈的磁通量最小
9．（2022·广东·模拟预测）如图甲所示，正方形闭合导线圈平面垂直放在图示匀强磁场中，导线圈匝数为20匝、边长为、总电阻为磁感应强度B随时间t的变化，关系如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．导线圈中产生的是正弦交变电流
B．在时导线圈产生的感应电流为
C．在内通过导线横截面的电荷量为
D．在内，导线圈内产生的焦耳热为
10．（2022·江苏·高三专题练习）如图（a）所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=1：5，定值电阻R1的阻值为10，滑动变阻器R2的最大阻值为50，定值电阻R3的阻值为10，图中电表均为理想电表。原线圈输入如图（b）所示的交变电流，其有效值不随负载变化。当滑动变阻器接入电路的阻值由50减小到0的过程中（ ）
A．电流表的示数为5A B．通过R2的电流增大
C．电压表的示数减小 D．R2和R3的总电功率先增大后减小
11．（2021·四川巴中·模拟预测）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20∶1，、、均为固定电阻，，各电表均为理想电表。已知电阻中电压u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．所用交流电的方向每秒钟改变100次
B．电流表的示数为1.4A
C．的电功率为2.0W
D．变压器传输的电功率为15.0W
三、填空题
12．（2021·内蒙古自治区第二地质中学高二阶段练习）交变电压u=20sin50πt（V），加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是__________，电阻消耗的电功率是________。
13．（2022·福建·模拟预测）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，
（1）线框中感应电流的有效值I=___________。
（2）线框从中性面开始转过过程，通过导线横截面的电荷量q=___________。
14．（2022·广东·金山中学高二阶段练习）图甲为交流发电机示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，电阻R=4Ω，线圈电阻r=1Ω。从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图象如图乙所示。则电动势瞬时值的表达式为______V；若只将线圈转动的角速度变为原来2倍时，电动势的最大值为______V，有效值为________V。
四、解答题
15．（2021·山东滨州·高二期中）一台发电机最大输出功率为4000kW，输出电压为4000V，经变压器升压后采用电压向远方输电。输电线路总电阻。到目的地经变压器降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若变压器和的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态。求：
（1）降压变压器原、副线圈的匝数比；
（2）负载有多少个正常发光的灯泡。
16．（2021·湖北·仙桃市汉江高级中学高二期中）图（甲）是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图（乙）所示，发电机线圈匝数n=1，内阻，外接灯泡的电阻。求：
（1）写出电动势随时间变化的表达式；
（2）灯泡消耗的电功率；
（3）从中性面开始计时，半个周期内通过灯泡中的电荷量。
17．（2021·安徽·安庆九一六学校高二阶段练习）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n，电阻为r，长为l1，宽为l2，转动角速度为ω。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求：
（1）线圈转至图示位置时的感应电动势；
（2）电流表的读数；
（3）从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式；
（4）从图示位置开始，转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；
（5）图示位置时，图中左侧的边（长为l1）所受安培力的大小和方向。
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参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．D
5．A
6．BD
7．AB
8．BD
9．BD
10．ABC
11．AC
12． 0.04s 20W
13．
14． 25
15．（1）；（2）盏
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）nBωl1l2；（2）；（3）e＝nBωl1l2sinωt；（4）；（5）；垂直纸面向里
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