第三章 交变电流 单元小卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 交变电流 单元小卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 530.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-23 22:30:44 | ||
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文档简介
第三章 交变电流 单元小卷必刷
一、单选题
1．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，在光滑绝缘水平桌面上建立一个直角坐标系，在坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直桌面向下、向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为1.0T，磁场边界线的方程为。在水平桌面上静置一个长1m、宽0.5m的矩形单匝导线框abcd，其电阻，ab，dc边与x轴平行，在拉力F的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以大小为1m/s的速度匀速穿过整个磁场区域，下列说法正确的是（ ）
A．bc边到达x = 0.25m时，线框中的感应电流最大
B．拉力F的最大功率为0.5W
C．整个过程中拉力F所做的功为
D．整个过程中线框产生的焦耳热为
2．（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
3．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，家庭电路上接有保险丝、交流电压表、“”的电饭锅及“”的抽油烟机，现接入的交流电，电饭锅和抽油烟机均正常工作，下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表的示数为
B．内流过保险丝的电流方向改变100次
C．电饭锅的热功率是抽油烟机的热功率的2.3倍
D．为保障电路正常工作，保险丝的额定电流不能小于
4．（2021·辽宁铁岭·高三阶段练习）如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比n1：n2：n3=3：1：2，其中匝数为n1的原线圈接到有效值为9V的交流电源上，匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R1、R2组成闭合回路。断开开关S2、闭合开关S1时，电流表示数为1A；断开开关S1、闭合开关S2时，电流表示数也为1A，导线电阻不计。则下列选项中正确的是（ ）
A．R1：R2=1：2
B．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为4：6：3
C．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为1：2：3
D．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为2：6：3
5．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，理想变压器的端所接的交变电压，、是规格为“4V、3W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，电压表、均为理想交流电压表。（电阻箱R调节过程中所有元件均可安全工作）则（ ）
A．端所接交流电的有效值为16V，频率为100
B．变压器原、副线圈匝数比为4：1
C．减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数不变
D．减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数减小
6．（2021·浙江省淳安中学高三阶段练习）如图所示，电路的输入端接入电压为220V的正弦交流电，开关S接1，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，1min内滑动变阻器产生的热量为300J。若变压器损耗功率不计，二极管正向导能电阻不计，所有电表内阻影响不计，则下列判断正确的是（ ）
A．此时电压表的读数为5V
B．原、副线圈中的匝数之比为22∶1
C．若只将S从1拨到2，电流表示数增大
D．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大
7．（2021·湖北·高三阶段练习）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为3：1，a、b之间接输出电压有效值恒定的正弦交流电源，电路中电阻的阻值均为R。当开关S断开时，电路消耗总功率为P，则当S闭合时，电路总功率为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
8．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线OO′上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是（ ）
A．图示位置线圈中的感应电动势最大，为Em＝BL2ω
B．从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωsin ωt
C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝
D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为
9．（2021·湖北·高三阶段练习）如图甲所示是交流发电机供电模型示意图，发电机产生如图乙所示的正弦交流电，并将它接在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=5：2：两个不同灯泡L1、L2的额定功率之比为1：1，恒定的电阻之比为1：9，电路稳定后两灯泡均正常发光，电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈接交变电压的表达式为
B．理想交流电压表的示数为33V
C．若将变阻器的滑片P向上滑动，灯泡L1将变暗
D．若将变阻器的滑片P向下滑动，电流表读数将减小
10．（2022·天津市滨海新区塘沽第一中学高三阶段练习）某兴趣小组自制一小型发电机，使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量Ф随时间t按正弦规律变化的图象如图所示，线圈产生的电动势的最大值，将发电机的输出电压加在理想变压器的原线圈两端，如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为2：1，保险丝的电阻为1Ω，熔断电流为2A，电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．在时，磁场方向与线圈平面平行
B．在时，线圈中的磁通量变化率为零
C．为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为4Ω
D．将滑动变阻器滑片向下移动，电流表A1的示数增大
11．（2021·江西·九江市柴桑区第一中学高三阶段练习）如图，完全相同的灯泡a、b的额定电压为U0，当输入电压U为4U0时，两灯泡恰好正常发光。RT为随温度升高阻值减小的热敏电阻，下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈匝数之比为4：1
B．流经灯泡b的电流与热敏电阻电流之比为1：2
C．若热敏电阻RT温度升高，灯泡a可能会烧坏
D．若热敏电阻RT温度升高，灯泡b可能会烧坏
三、填空题
12．（2021·陕西·永寿县中学高二阶段练习）如图所示，在某一输电线路的起始端和终点端各接入一个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶50，图中a、b表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A，每根输电线的电阻为1Ω，则____ （选填“a”或“b”）为电流表 ，输电线上损失的电功率为______， 线路输送的电功率为___________。
13．（2021·云南·玉溪第二中学高二阶段练习）一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以某一边为轴做匀速转动，磁场方向与轴垂直，线圈中感应电动势e与时间t 的关系如图所示，则磁感应强度B=_______，在t = 时刻，线圈平面与磁感线的夹角等于_____。
14．（2021·江西·南昌十中高二阶段练习）如图所示，理想变压器的初、次级线圈分别接着定值电阻、，且，初、次级线圈的匝数比，加一定交流电源电压后，两电阻两端电压之比___________，两电阻上消耗的电功率之比___________。
四、解答题
15．（2021·山东烟台·高二期中）如图所示，矩形金属线圈的匝数为10匝，线圈的总电阻为，处于水平向里的匀强磁场中．线框绕着垂直于磁场的轴以的角速度匀速转动，轴分别通过和边的中点，外电路中接入一只标有“6V，12W”的灯泡，灯泡正常发光。求：
（1）从图示位置开始计时，灯泡中的电流随时间的变化关系式；
（2）求线圈在转动过程中磁通量的最大值；
（3）线圈在转动一圈的过程中克服安培力做的功
16．（2021·宁夏·中宁县中宁中学高二阶段练习）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，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OO1匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω，求：
（1）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始转动的电动势瞬时值表达式；
（2）由图示位置转过30°角电路中电流的瞬时值。
17．（2021·宁夏·银川一中高二期中）某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为200 kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为40 Ω，导线上损耗的电功率为16 kW，该村的用电电压是220 V。
（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；
（2）如果该村某工厂用电功率为84 kW，则该村还可以装“220 V，40 W”的电灯多少盏？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．D
3．B
4．B
5．D
6．B
7．D
8．BD
9．ABD
10．CD
11．BC
12． b 5000 W 110 kW
13． 30°
14．
15．（1）i=（A）；（2）Wb；（3）10J
16．(1) ；(2)
17．（1）460∶11；（2）2500盏
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，在光滑绝缘水平桌面上建立一个直角坐标系，在坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直桌面向下、向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为1.0T，磁场边界线的方程为。在水平桌面上静置一个长1m、宽0.5m的矩形单匝导线框abcd，其电阻，ab，dc边与x轴平行，在拉力F的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以大小为1m/s的速度匀速穿过整个磁场区域，下列说法正确的是（ ）
A．bc边到达x = 0.25m时，线框中的感应电流最大
B．拉力F的最大功率为0.5W
C．整个过程中拉力F所做的功为
D．整个过程中线框产生的焦耳热为
2．（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
3．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，家庭电路上接有保险丝、交流电压表、“”的电饭锅及“”的抽油烟机，现接入的交流电，电饭锅和抽油烟机均正常工作，下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表的示数为
B．内流过保险丝的电流方向改变100次
C．电饭锅的热功率是抽油烟机的热功率的2.3倍
D．为保障电路正常工作，保险丝的额定电流不能小于
4．（2021·辽宁铁岭·高三阶段练习）如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比n1：n2：n3=3：1：2，其中匝数为n1的原线圈接到有效值为9V的交流电源上，匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R1、R2组成闭合回路。断开开关S2、闭合开关S1时，电流表示数为1A；断开开关S1、闭合开关S2时，电流表示数也为1A，导线电阻不计。则下列选项中正确的是（ ）
A．R1：R2=1：2
B．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为4：6：3
C．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为1：2：3
D．S1、S2均闭合时，电流表示数与R1中电流、R2中电流之比为2：6：3
5．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，理想变压器的端所接的交变电压，、是规格为“4V、3W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，电压表、均为理想交流电压表。（电阻箱R调节过程中所有元件均可安全工作）则（ ）
A．端所接交流电的有效值为16V，频率为100
B．变压器原、副线圈匝数比为4：1
C．减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数不变
D．减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数减小
6．（2021·浙江省淳安中学高三阶段练习）如图所示，电路的输入端接入电压为220V的正弦交流电，开关S接1，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，1min内滑动变阻器产生的热量为300J。若变压器损耗功率不计，二极管正向导能电阻不计，所有电表内阻影响不计，则下列判断正确的是（ ）
A．此时电压表的读数为5V
B．原、副线圈中的匝数之比为22∶1
C．若只将S从1拨到2，电流表示数增大
D．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大
7．（2021·湖北·高三阶段练习）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为3：1，a、b之间接输出电压有效值恒定的正弦交流电源，电路中电阻的阻值均为R。当开关S断开时，电路消耗总功率为P，则当S闭合时，电路总功率为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
8．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线OO′上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是（ ）
A．图示位置线圈中的感应电动势最大，为Em＝BL2ω
B．从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωsin ωt
C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝
D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为
9．（2021·湖北·高三阶段练习）如图甲所示是交流发电机供电模型示意图，发电机产生如图乙所示的正弦交流电，并将它接在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=5：2：两个不同灯泡L1、L2的额定功率之比为1：1，恒定的电阻之比为1：9，电路稳定后两灯泡均正常发光，电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈接交变电压的表达式为
B．理想交流电压表的示数为33V
C．若将变阻器的滑片P向上滑动，灯泡L1将变暗
D．若将变阻器的滑片P向下滑动，电流表读数将减小
10．（2022·天津市滨海新区塘沽第一中学高三阶段练习）某兴趣小组自制一小型发电机，使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量Ф随时间t按正弦规律变化的图象如图所示，线圈产生的电动势的最大值，将发电机的输出电压加在理想变压器的原线圈两端，如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为2：1，保险丝的电阻为1Ω，熔断电流为2A，电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．在时，磁场方向与线圈平面平行
B．在时，线圈中的磁通量变化率为零
C．为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为4Ω
D．将滑动变阻器滑片向下移动，电流表A1的示数增大
11．（2021·江西·九江市柴桑区第一中学高三阶段练习）如图，完全相同的灯泡a、b的额定电压为U0，当输入电压U为4U0时，两灯泡恰好正常发光。RT为随温度升高阻值减小的热敏电阻，下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈匝数之比为4：1
B．流经灯泡b的电流与热敏电阻电流之比为1：2
C．若热敏电阻RT温度升高，灯泡a可能会烧坏
D．若热敏电阻RT温度升高，灯泡b可能会烧坏
三、填空题
12．（2021·陕西·永寿县中学高二阶段练习）如图所示，在某一输电线路的起始端和终点端各接入一个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶50，图中a、b表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A，每根输电线的电阻为1Ω，则____ （选填“a”或“b”）为电流表 ，输电线上损失的电功率为______， 线路输送的电功率为___________。
13．（2021·云南·玉溪第二中学高二阶段练习）一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以某一边为轴做匀速转动，磁场方向与轴垂直，线圈中感应电动势e与时间t 的关系如图所示，则磁感应强度B=_______，在t = 时刻，线圈平面与磁感线的夹角等于_____。
14．（2021·江西·南昌十中高二阶段练习）如图所示，理想变压器的初、次级线圈分别接着定值电阻、，且，初、次级线圈的匝数比，加一定交流电源电压后，两电阻两端电压之比___________，两电阻上消耗的电功率之比___________。
四、解答题
15．（2021·山东烟台·高二期中）如图所示，矩形金属线圈的匝数为10匝，线圈的总电阻为，处于水平向里的匀强磁场中．线框绕着垂直于磁场的轴以的角速度匀速转动，轴分别通过和边的中点，外电路中接入一只标有“6V，12W”的灯泡，灯泡正常发光。求：
（1）从图示位置开始计时，灯泡中的电流随时间的变化关系式；
（2）求线圈在转动过程中磁通量的最大值；
（3）线圈在转动一圈的过程中克服安培力做的功
16．（2021·宁夏·中宁县中宁中学高二阶段练习）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，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OO1匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω，求：
（1）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始转动的电动势瞬时值表达式；
（2）由图示位置转过30°角电路中电流的瞬时值。
17．（2021·宁夏·银川一中高二期中）某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为200 kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为40 Ω，导线上损耗的电功率为16 kW，该村的用电电压是220 V。
（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；
（2）如果该村某工厂用电功率为84 kW，则该村还可以装“220 V，40 W”的电灯多少盏？
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参考答案：
1．D
2．D
3．B
4．B
5．D
6．B
7．D
8．BD
9．ABD
10．CD
11．BC
12． b 5000 W 110 kW
13． 30°
14．
15．（1）i=（A）；（2）Wb；（3）10J
16．(1) ；(2)
17．（1）460∶11；（2）2500盏
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