第三章 交变电流 单元检测题 （word版含答案）

第三章 交变电流 单元检测题
一、单选题
1．（2022·广东·模拟预测）某发电厂用2.2kV的电压将电能输送到远处的用户，后改用22kV的电压，仍然用该输电线路输送同样的电功率。则前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为（　　）
A．1：1 B．10：1 C．100：1 D．1000：1
2．（2021·浙江·萧山中学高三阶段练习）如图所示，发电机的矩形线框绕对称轴以一定的转速匀速转动，通过电刷EF给外电阻R供电。在轴线右侧有一竖直向上的匀强磁场，左侧没有磁场。取线框处于中性面时开始计时，关于电流变化规律，以下图像中正确的是（　　）
A．B．C． D．
3．（2021·江苏·高三阶段练习）实验小组为探究远距离输电的原理，设计了如图所示的模拟电路，A、B为理想变压器，R模拟远距离输电线的总电阻，灯L1、L2规格相同。变压器A的原线圈输入恒定交流电，开关S断开时，灯L1正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．A为降压变压器，B为升压变压器
B．仅将滑片P上移，A的输入功率变大
C．仅闭合S，L1、L2均正常发光
D．仅闭合S，L1的亮度变暗
4．（2022·吉林·汪清县汪清第六中学高二期末）图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则（　　）
A．磁铁的转速为10r/s
B．每秒钟交变电流方向变化5次
C．风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin10πt（A）
D．风速加倍时线圈中电流的有效值加倍
5．（2022·全国·高三专题练习）“西电东输”就是将煤炭、水能资源丰富的西部省区的能源转化成电力资源，输送到电力紧缺的东部沿海地区。从西部某电站向东部某地区输电的简化电路图如图所示，发电厂的输出电压为U，用等效总电阻为r的两条输电线输电，输电线路中的电流为。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为。用户端的电压为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
6．（2021·湖南·高三阶段练习）在如图所示的理想变压器电路中，L为灯泡，为滑动变阻器，为定值电阻，电路中电键S闭合，在变压器的原线圈输入有效值恒定的正弦交流电，发现灯泡较暗，为了使灯泡变亮些，下列举措可行的是（　　）
A．仅将滑片向上移 B．仅将滑片向上移
C．仅将滑片P向右移 D．仅将电键S断开
7．（2021·全国·高二专题练习）图表示一交变电流随时间变化的图像，由图可知（　　）
A．用理想交流电流表测该电流，其示数为10A
B．该交变电流的频率为100 Hz
C．在t＝0.25×10－2 s和t＝0.75×10－2 s时，线圈位于中性面处
D．在t＝（T为该交变电流的周期）时刻，该电流大小与其有效值相等
8．（2022·黑龙江·齐齐哈尔市第八中学校高二开学考试）如图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，A、V为理想电流表和电压表．若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（　　）
A．电流表的示数为2A
B．原，副线圈匝数比为4：1
C．电压表的示数为电压的有效值
D．原线圈中交变电压的频率为100Hz
9．（2020·湖南·长郡中学高二期末）矩形线圈面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，外电路电阻为R。当线圈由中性面转过90°的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．磁通量的变化量为BS B．平均感应电动势为
C．电阻R的焦耳热功率为 D．通过电阻R的电荷量值为
10．（2021·江西·九江市同文中学高二阶段练习）如图所示，单匝线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只灯泡均能正常发光。则（　　）
A．从图中位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emsinωt
B．增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变
C．减小电容器C两极板间的距离时，灯泡A1变暗
D．抽去电感器L的铁芯时，灯泡A2变亮
11．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，手摇发电机产生正弦交流电，理想变压器给灯泡L供电，当线圈以角速度匀速转动时，额定电压为U的灯泡正常发光，已知发电机线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，其它电阻不计，变压器原线圈与副线圈的匝数比为，电表为理想电表。则（　　）
A．电压表的读数为
B．原线圈中的电流为
C．从中性面开始计时，原线圈输入电压瞬时值的表达式为
D．发电机的线圈中产生的电动势有效值为
三、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·福建省建瓯市芝华中学高二期中）一交变电流的电流随时间变化的规律如图所示，闭合回路中的总电阻为，由图可知：
（1）该交变电流的有效值为________；
（2）该交变电流的频率为________；
（3）该交变电流在一个周期内产生的热量________。
14．（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。
四、解答题
15．（2021·江苏·高考真题）贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为100、面积为，电阻为，若磁体转动的角速度为，线圈中产生的感应电流为。求：
（1）线圈中感应电动势的有效值E；
（2）线圈的输出功率P。
16．（2021·全国·高二课时练习）下图是一种漏电保护器的原理图。在变压器A处火线和零线双线并列绕制成线圈，然后接到用电器上；在变压器B处有一个输出线圈。一旦发生火线对地漏电事故，变压器线圈B中就会产生电流，令继电器J切断电源。试讨论该漏电保护器的工作原理。
17．（2021·云南·沧源佤族自治县民族中学高二阶段练习）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的电压U1=250V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。已知输电线上损失的功率P线=5kW，假设两个变压器均是理想变压器，求：
（1）输电线上的电流I线；
（2）降压变压器的匝数比n3︰n4。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．D
4．D
5．B
6．BD
7．BD
8．AC
9．ABD
10．AD
11．AC
12． P U
13． 5 25 6
14． 垂直 0
15．（1）；（2）
16．当零线和火线中的电流大小不等、方向相反时，线圈A中产生的总磁通量不为零，即磁通量增加，线圈B中会产生感应电流，经放大后便能推动继电器切断电源，从而可得保安器的工作原理是电磁感应原理：由于它们是双股并绕的，当点亮电灯时，流过缠绕部分的电流方向在任何时候都是大小相同、方向相反的，因此电流产生的磁场总是相互抵消的，在通过与铁芯相联系的B线圈中不会有感应电流，这时控制电的电磁铁B不会工作，所以电器使用多些或少些都一样，而当某个用电器发生漏电，人触及带电的金属外壳时，情况就不同了。这时电流通过人体导入地下，零线中电流小于火线，这时铁芯中突然产生了磁场，在B线圈中就有感应电流产生，若将这个电流放大之后推动控制电闸的继电器J，就能自动切断电源，人的安全就得到了保障。
17．（1）25A；（2）
答案第1页，共2页
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