第3章 交变电流的产生与输送 单元测试题（Word版含答案）

第3章 交变电流的产生与输送 单元测试题
一、单选题
1．（2022·北京·高三期末）一正弦交变电流的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．在时电流改变方向
B．该交变电流的周期为0.25s
C．该交变电流的表达式为
D．将该交变电流通过一个的电阻，通电10s产生的热量为
2．（2022·全国·模拟预测）如图所示，理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为，ab端接交流电源，此时电路消耗的总功率为P。若将电阻与电阻R互换位置，电路消耗的总功率为2P，则与R的比值为（　　）
A．2：7 B．7：2 C．1：4 D．4：1
3．（2022·河南南阳·高二期末）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机输出的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电流
B．输电线上的电流
C．降压变压器的匝数比
D．用户得到的电流
4．（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
5．（2022·河北省唐县第一中学高三阶段练习）如图所示，N匝边长为L的正方形线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕中心轴匀速转动，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1和n2，副线圈接有电阻R1和R2，理想电压表读数为U。不计线圈电阻，线圈在匀强磁场中转动的角速度大小为（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
6．（2021·全国·高三课时练习）在如图所示的电路中，、、是三盏相同的灯泡。当a、b两端接交流6V时，三盏灯的发光情况相同。若将a、b两端接直流6V时，稳定后观察到的现象是（　　）
A．三盏灯比先亮
B．不亮，、的亮度相同
C．不亮，比亮
D．不亮，比亮
7．（2021·内蒙古·高三期末）图示电路中，变压器为理想变压器，在变压器的原线圈接一交变电流，交变电流的电压有效值恒定不变。副线圈接有灯泡L1和L2（设灯泡的电阻保持不变）和滑动变阻器R。下列说法正确的是（　　）
A．只将变阻器R的滑动触头上移，理想电流表的示数变小
B．只将变阻器R的滑动触头上移，灯L2变亮
C．只将S2从4拨向3时，理想电流表示数变大
D．只将S1从2拨向1时，理想电流表示数变小
8．（2022·河南南阳·高三期末）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1 ： 2，正弦交流电源电压为U= 12V，电阻R1=1Ω， R2=2Ω， 滑动变阻器R3最大阻值为20Ω，滑片P处于中间位置，则（　　）
A．R1与R2消耗的电功率之比为4： 1
B．通过R1的电流为3A
C．若向上移动P，电压表读数将变小
D．若向下移动P，电源输出功率将变大
9．（2021·广东北江实验学校高二阶段练习）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO′轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（　　）
A．框内电流方向呈周期性变化 B．电动势的最大值为Um
C．流过电阻的电荷量 D．电阻产生的焦耳热
10．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中，ad=bc=l1，ab=cd=l2。从图示位置起该线圈以角速度ω绕不同转轴匀速转动，则（　　）
A．以OO′为转轴时，感应电动势e=Bl1l2ωsinωt
B．以O1O1′为转轴时，感应电动势e=Bl1l2ωsinωt
C．以OO′为转轴时，感应电动势e=Bl1l2ωcosωt
D．以OO′为转轴跟以ab为转轴一样，感应电动势e=Bl1l2ωcosωt
11．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，一半径为r的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.线圈以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，M和N是两个滑环，负载电阻为R.线圈、电流表和连接导线的电阻都不计，下列说法正确的是（　　）
A．转动过程中电流表的示数为
B．从图示位置起转过 圈的时间内产生的平均感应电动势为2πnBr2
C．从图示位置起转过圈的时间内通过负载电阻R的电荷量为
D．转动过程中交变电流的最大值为
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·福建省建瓯市芝华中学高二阶段练习）电阻R1、R2与交流电源按照如图甲所示方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则通过R1的电流有效值是____，通过R2的电流最大值是____，R2两端的电压最大值是____。
14．（2020·四川省武胜烈面中学校高二开学考试）小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，则电流I1=___________；升压变压器的原、副线圈的匝数之比n1：n2=___________；降压变压器的原、副线圈的匝数之比n3：n4= _________。
四、解答题
15．（2021·江西·高安中学高二期末）如图所示，一个匝数N=100的边长为1m的正方形线圈以固定转速50 r/s在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比n1∶n2=10∶1的变压器给阻值R=20 Ω的电阻供电，已知交流电压表的示数为20 V，从图示位置开始计时，求
(1)磁感应强度的大小；
(2)t=0.0025 s时刻穿过线圈平面的磁通量大小。
16．（2022·江苏·高三专题练习）如图甲所示，绝缘轻杆将一个N=100匝的矩形线圈固定在竖直平面内，悬点P为AB边中点。矩形线圈水平边AB=CD=5cm，竖直边AD=BC=4cm，E、F分别为AD和BC边的中点，在EF上方有一个垂直纸面的匀强磁场。矩形线圈的质量m=0.1kg、电阻为R=1 ，取如图所示的磁场方向为正方向，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。（已知g=10m/s2）
(1)求在t=0.1s时轻杆对线圈的作用力大小；
(2)求线圈中感应电流的有效值。
17．（2021·重庆市第二十九中学校高二期中）如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数n=100匝，面积为S=0.02m2，总电阻r=10Ω，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，角速度ω=100rad/s。已知匀强磁场磁感应强度B=T，矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻R相接，电表均为理想电表，电流表示数为I=2A。从线框转至中性面位置开始计时，求：
(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)电压表的示数；
(3)当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R的阻值及消耗的电功率。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．A
3．C
4．C
5．A
6．AC
7．AB
8．BC
9．ABD
10．CD
11．ABD
12． 22000V 100A
13．
14． 70A 1：4 133：22
15．(1)；(2)
16．(1)6N；(2)
17．(1)；(2)180V；(3)22.5Ω；360W
答案第1页，共2页
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