第三章 交变电流 单元练习(Word版含答案)

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名称 第三章 交变电流 单元练习(Word版含答案)
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文件大小 1004.8KB
资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-22 22:09:18

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第三章交变电流基础练习2021-2022学年高二下学期物理粤教版(2019)选择性必修第二册
一、单选题
1.电磁感应现象的发现,标志着人类从蒸汽机时代步入了电气化时代,下列设备利用电流热效应原理的是(  )
A.电风扇
B.电熨斗
C.发电机
D.电磁起重机
2.如图A、B、C为三相交流发电机的3组线圈,a、b、c为三盏电阻不同的灯泡,已知发电机的相电压为220V,则下列说法中正确的是(  )
A.灯泡两端的电压为220V
B.灯泡两端的电压为220V
C.灯泡两端的电压为220V
D.因三盏灯的电阻不同,灯泡两端的电压无法判断
3.在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为,则(  )
A.时,线圈平面位于与中性面垂直的位置
B.时,线圈中的电流改变方向
C.时,线圈中的感应电动势最大
D.时,线圈中的电流为0
4.家庭电路中交流电压随时间变化的规律为,则该电压的(  )
A.最大值是220V B.有效值是220V
C.周期是100s D.频率是100Hz
5.图乙是降压变压器图甲给用户供电的电路示意图,表示输电线的总电阻、假设用户端为纯电阻用电器,总电阻为R。若变压器视为理想变压器、输入电压恒定,电表视为理想电表,当用户使用的用电器减少时,则(  )
A.用户总电阻R减少 B.电压表示数增大
C.用电器R两端电压升高 D.电流表示数保持不变
6.正弦电流和方波电流随时间变化的关系图像如图所示,四图中电流的最大值均为,下列说法正确的是(  )
A.图甲为交流电,频率为,电流有效值为
B.图乙为直流电,频率为,电流有效值为
C.图丙为直流电,频率为,电流有效值为
D.图丁为交流电,频率为,电流有效值为
7.如图所示为一台手摇发电机,它的大轮半径是小轮半径的十倍,小轮和线圈同轴转动,线圈的匝数为100匝,线圈的面积为50 cm2,磁铁产生的匀强磁场的磁感应强度为0.1 T。现在该发电机两端接一个特殊的灯泡,灯泡两端电压超过2 V时灯泡开始发光,但两端电压超过6 V时灯泡就会烧断。已知皮带不打滑,发电机线圈电阻可忽略不计。某同学摇动手柄点亮灯泡,下列说法正确的是( )
A.题目当中的“2 V”和“6 V”是指灯泡两端的最大电压
B.当大轮匀速转动时发电机输出方波交变电流
C.若要灯泡能够安全发光,该同学摇手柄的最小角速度为rad/s
D.若要灯泡能够安全发光,该同学摇手柄的最大角速度为rad/s
8.某发电站向远方供电,将的电压直接加在输送线路的输入端,且输送的电功率为;输送线路的终端获得的电功率为。若要将此输送线路的效率提升为98.5%,则输送线路的输入端需要接入的如图所示升压变压器的匝数比为(  )
A.3:20 B.3:10 C.2:5 D.1:10
9.如图所示,在理想自耦变压器原线圈的两端加上正弦式交变电压,总匝数匝的副线圈两端连接一个电动机M和电阻R。已知电动机的额定电压、额定功率、内部线圈电阻,定值电阻。现调节自耦变压器的滑片P,使电动机恰好正常工作。电流表为理想电表,则以下说法中正确的是(  )
A.电流表的示数为1.4A B.接入电路的原线圈的匝数为40匝
C.变压器的输入功率为35W D.电动机的输出功率为7.5W
10.如图所示,两根间距为的无限长光滑金属导轨,电阻不计,其左端连接一阻值为的定值电阻,两导轨之间存在着磁感应强度为的匀强磁场,磁场边界虚线为正弦曲线的一部分,一阻值为的光滑导体棒,在外力作用下以的速度匀速向右运动(接触电阻不计),交流电压表和交流电流表均为理想电表,则(  )
A.电流表示数是
B.导体棒上消耗的热功率为
C.导体棒运动到图示虚线位置时,电流表示数为零
D.电压表的示数是
11.手摇式发电机的简化图如图所示:发电机线圈内阻,产生的电动势随时间变化的规律为。现将发电机与阻值为的灯泡组成闭合电路,则(  )
A.电压表的示数为
B.线框转动到图示位置时,灯泡中电流瞬时值为零
C.线框由图示位置转圈,回路中消耗的电能
D.线框由图示位置转圈,通过灯泡的电荷量为
12.如图是用电区通过理想变压器降压给用户供电的示意图,假设用户负载均为纯电阻,分别为和,降压变压器的原副线圈的匝数分别为、、,将如图所示虚线框内部分等效为电阻,则下列关系式正确的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
13.有一台使用交流电的洗衣机上标有额定电压为“220 V"的字样,这“220 V”指交电电压的_____(选填“瞬时值”“有效值”或“最大值”) ;洗衣机工作时消耗的电能_______ (选填“大于”“等于”或“小于”)洗衣机发热产生的内能。
14.经济:指输电线路建造和运行的费用______,电能损耗______。
15.在输送一定功率的电能时,为减少输电导线因发热而损失的电能,有效的方法是______(填“提高”成“降低”)送电的电压:若变压器副线圈两端的电压大于原线圈两端的电压,则副线圈的匝数_______(填“大于”“小于“或“等于”)原线圈的匝数。
16.如图所示是我国居民生活用电的电压随时间变化的关系图像,请写出该电压瞬时值的表达式________.若将该电压加到阻值为的定值电阻两端,则在内产生的热量是________.
17.风电是一种清洁、绿色的可再生能源,中国的风电装机容量,目前处于世界领先地位,图甲为风力发电的简易模型,在风力作用下,风叶带动与杆固连的永磁体转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时,传感器显示如图乙所示,该交变电流的线圈两端电压瞬时值表达式为______V,线圈两端电压的有效值为______V。
三、解答题
18.有些机床为了安全,照明电灯用的电压是36V,这个电压是把380V的电压降压得到的。如果变压器的原线圈是1140匝,副线圈是多少匝?
19.如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图,每根导线电阻为4 Ω,远距离输电线的输送电流为100 A,若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为960 kW,在用户端起点接有交流电压表,求:
(1)升压变压器原副线圈匝数比;
(2)设降压变压器原副线圈匝数比40∶1,求用户端交流电压表的示数;
(3)若用户端全是照明用电,能使多少盏“220 V、20 W”的节能灯正常发光?
20.如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长l1=20cm,ad边长l2=25cm,放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,t=0时线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求:
(1)t=0时感应电流的方向;
(2)感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈转一圈外力做的功;
(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
2.B
3.A
4.B
5.C
6.D
7.C
8.B
9.C
10.B
11.D
12.D
13. 有效值 大于
14. 低 少
15. 提高 大于
16. 4400
17.
18.108
19.(1);(2)220V;(3)
20.(1)线圈感应电流方向为adcba。;(2)314cos100πt (V);(3)98.6 J;(4)0.1 C
答案第1页,共2页
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