第三章 交变电流的产生与输送 章末综合质量检测 （word版含答案）

第3章 交变电流的产生与输送 章末综合质量检测
一、单选题
1．（2022·江苏省睢宁高级中学北校（睢宁县第一中学）高二阶段练习）我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低，并且不受场地限制等因素的影响，是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象，其中负半轴两段图像为正弦函数图像的一部分，则该交变电流的有效值为（　　）
A．3A B． C． D．
2．（2022·湖南·二模）如图所示，理想变压器原线圈与矩形线圈abcd组成闭合电路，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器。线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。线圈abcd的面积为S，角速度大小为，匝数为N，其电阻忽略不计，图中各电表均为理想电表。开关闭合后，下列说法正确的是（　　）
A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，电流表A的示数变小
B．在线圈abcd的转动过程中，通过其磁通量的最大值为NBS
C．当变压器原线圈的滑片向下滑动时，电压表V的示数变小
D．若线圈abcd转动的角速度大小变为，则变压器原线圈电压的有效值为
3．（2022·福建·模拟预测）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的交变电动势的图象，当调整线圈转速后，所产生的交变电动势的图象如图线b所示，转动轴垂直于磁场方向。则下列说法中错误的是（　　）
A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为最大
B．线圈先后两次转动的角速度之比为
C．图线b所对应的电动势的有效值为V
D．图线a所对应的电动势的瞬时值表达式为（V）
4．（2021·福建师大二附中高二期中）由半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，经常用于火警报警装置。如图甲所示是一火警报警器的电路示意图，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻及报警器P（有内阻）组成闭合电路，流过报警器P的电流超过Ic时就会发出警报声。则以下判断正确的是（　　）
A．电压表示数为20V
B．变压器原线圈两端交变电压u＝220sinπt（V）
C．当所在处出现火情时，变压器输入功率增大
D．当所在处出现火情时，流过报警器P的电流会减小
5．（2022·江西九江·一模）在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2 =2：1，原线圈通过定值电阻R1连接u=的交变电源，定值电阻R1= R2 = 10Ω，电压表为理想电表，则（　　）
A．副线圈电流频率为25Hz B．原线圈电流的最大值为0.4A
C．电压表示数为5V D．电阻 R1的功率为1.6W
6．（2022·安徽·合肥一中高三阶段练习）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与R=2.0Ω的电阻相连组成闭合电路。当直导体棒MN在匀强磁场中沿着导轨匀速向右作切割磁感线运动时，安培表A1的读数是12.00mA，电压表V的读数是8.00mV，则安培表A2的读数是（　　）
A．0 B．1.00mA C．3.00mA D．48.00mA
7．（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．
8．（2022·广东·高三专题练习）无线充电技术已应用于智能手机。手机无线充电器的基本原理类似于变压器，由发射器和接收器组成，分别有发射线圈和接收线圈，其简化模型如图所示（视为理想变压器）。已知发射、接收线圈匝数比为，端输入电流为，则（　　）
A．接收线圈的输出电流的有效值为
B．接收线圈的输出功率是发射线圈的输入功率的
C．接收线圈中输出电流方向每秒变化100次
D．发射线圈和接收线圈的频率不相同
9．（2022·黑龙江·哈九中高二期末）如图甲所示，一小型发电机内有矩形线圈，线圈电阻为。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路。通过电阻的电流随时间变化如图乙所示，下列判断正确的是（　　）
A．图甲时刻，线圈平面与中性面垂直
B．该发电机产生交流电的最大感应电动势为
C．该发电机产生的交变电流的频率为
D．电阻的热功率为
二、多选题
10．（2022·山东·曲阜一中高三阶段练习）如图所示是理想变压器对应的电路图，原线圈的回路中接有阻值R0=10的定值电阻，理想电流表的示数为I0=1A，电源输出的电压U=100V，原线圈的匝数n0=10。第1个副线圈的匝数n1=20，第二个副线圈的匝数n2未知，定值电阻R1=3600，定值电阻R2未知，通过R2的电流I2与通过R1的电流I1之比为6：1。下列说法正确的是（　　）
A．通过R1的电流为0.5A
B．R0的功率与R2的功率之和为81W
C．R2的阻值为900
D．第二个副线圈的匝数n2=30
11．（2022·河南·开封市祥符区第四高级中学高三阶段练习）如图所示为远距离高压输电示意图，图中升压变压器的原、副线圈匝数为n1、n2，原线圈接发电站的电压为U1，电功率为P，升压变压器副线圈两端的电压为U2，输电导线的总电阻为r，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　）
A．输电线上的电流大小I= B．输电线上损失的电压U损=
C．输电线上损失的功率P损= D．用户得到的功率P用=P-
三、填空题
12．（2020·内蒙古·阿荣旗第一中学高二阶段练习）如图所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，若从线圈处于中性面开始计时，则线圈中感应电动势的瞬时值表达式为______，线圈转了s时电动势的瞬时值为______，电路中流过电阻R的电流的峰值是______。
13．（2021·全国·高二课时练习）如图所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某固定轴以角速度匀速转动。在MN边与磁场方向的夹角达的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小是___________，线框转动过程中，产生的最大电动势为_________。
14．（2020·四川省绵阳江油中学高二期中）江油某学校用一台变压器将校外10KV高压接入校内供学校师生生活用电，若将该变压器看作理想变压器，其原副线圈匝数比为___________；由于使用年限久，该变压器老化，副线圈被烧坏。为了应急，这个学校的电工撤下变压器，取出副线圈，换用同规格导线重新绕制进修维修，完工后接入原电路。后来该校物理老师发现学校所用电电压老是偏高。你认为电压偏高的最大可能原因是电工在维修绕制副线圈时_________________。
四、解答题
15．（2022·福建省连城县第一中学高二阶段练习）某发电站输出功率为，通过理想变压器升压后向远处用户供电。已知输电线的总电阻为，输电线路损失的功率为输出功率的，求：
（1）升压变压器的输出电压；
（2）输电线路上的电压损失。
16．（2022·新疆昌吉·高二期末）如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R=9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300 r/min的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的最大值和有效值；
（2）写出从图中位置开始计时的交变电流的瞬时值表达式；
（3）电路中交流电流表的示数；
（4）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量。
17．（2022·全国·高三专题练习）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＝2πrad/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）开始计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
（3）由图示位置转过30°角电路中电流的瞬时值。
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试卷第2页，共2页
参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．C
5．D
6．A
7．D
8．A
9．D
10．CD
11．AC
12． e＝50sin10πtV 25V 5A
13． BS BS
14． 副线圈匝数偏大
15．（1）；（2）
16．（1）50 V；35.4 V；（2）i=5sin 10πt（V）；（3） 3.54 A；（4）0.16 C
17．（1）；（2）e＝2cos2πt（V）；（3）A
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