第三章 交变电流 章未过关训练（Word版含答案）

第三章 交变电流 章未过关训练
一、单选题
1．（2021·重庆巴蜀中学高三阶段练习）如图所示，理想变压器原线圈输入端接正弦交流电u=Umsinωt，副线圈接电阻R1、R2和二极管，图中电流表A1、A2、A3均为理想电流表（示数为电流的有效值），R1、R2阻值均为R，二极管为理想二极管，变压器原、副线圈匝数比为2：1。则电流表A1、A2、A3示数之比为（　　）
A．5：20：4 B．1：2：1 C．：2：2 D．2：4：3
2．（2022·河北深州市中学高三期末）某正弦式交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知（　　）
A．该交流电的电压瞬时值的表达式为
B．该交流电的频率为25Hz
C．该交流电的电压的有效值为
D．若将该交流电加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率为25W
3．（2021·福建·三明一中模拟预测）如图所示，在匀强磁场中圆形线圈匀速转动的周期为T，匝数为10匝，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈总电阻为2Ω，从线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，线圈转过30°时的瞬时电流为1A，下列说法中正确的是（　　）
A．线圈中电流的最大值为A
B．线圈中电流的最大值为2A
C．线圈消耗的电功率为8W
D．从图示位置开始计时，感应电流的瞬时值表达式为i＝2cos（t）A
4．（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
5．（2022·辽宁大连·高二期末）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．原、副线圈匝数比为9∶1 B．原、副线圈匝数比为1∶9
C．原、副线圈匝数比为1∶3 D．原、副线圈匝数比为3∶1
6．（2022·河北·高三专题练习）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示，现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．输入电压u的表达式u＝20sin（50πt）V
B．只断开S1后，L1、L2均正常发光
C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
7．（2021·山东淄博·高三阶段练习）现在市场上的调光台灯是用可控硅电子元件来实现调节的。如图为一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都截去了前面的四分之一周期部分。已知交流电电压的最大值为UM，则现在加在电灯上的电压有效值是（　　）
A． B． C． D．
8．（2021·全国·高三专题练习）如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，已知n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝220sin ωt（V），匝数为n2的副线圈电路中接有一熔断电流I2＝1 A的保险丝，匝数为n3的副线圈电路中接一电容器，电容器上面标有“150 μF/440 V”字样，则（　　）
A．为了使保险丝不致熔断，R不能小于440Ω B．为了使保险丝不致熔断，R不能小于440 Ω
C．若n1∶n3＝1∶2，则电容不会被击穿 D．若n1∶n3＝1∶2，则电容可能会被击穿
二、多选题
9．（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
10．（2022·辽宁·东港市第二中学高二开学考试）如图所示，在匀强磁场中转动的单匝线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，线圈匀速转动的周期为T＝0.2s，从线圈中性面开始计时，理想交流电流表的读数为2A，那么（　　）
A．穿过线圈的最大磁通量为Wb
B．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝20sin20πt（V）
C．在线圈转过90°的过程中，外接电阻产生的焦耳热为1.8J
D．在线圈转动90°的过程中，通过电阻R的电荷量为2πC
11．（2021·江西·高三阶段练习）如图所示的理想变压器电路中，电流表、电压表均为理想电表，在a、b两端输入正弦交流电压，R1消耗的功率等于R2、R3消耗的功率之和，R2=R1，变压器原、副线圈匝数比为2:1，则（　　）
A．电压表V1与V2示数之比为2:1 B．电压表V1与V2示数之比为4:1
C．电流表A1与A2示数之比为2:3 D．电流表A1与A2示数之比为1:3
三、填空题
12．（2022·福建省漳州第一中学高三阶段练习）如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。则线圈转动的角速度为__________rad/s，在0.02s时刻电流表的读数为__________A。
13．（2022·福建省武平县第一中学高三阶段练习）图甲中的变压器为理想变压器，其原线圈接到有效值为的正弦交流电源上，副线圈与阻值为的电阻接成闭合电路，图乙中阻值为的电阻直接接到电压为的直流电源上，电阻消耗的电功率为__________；若发现与消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的电压之比为_________。
14．（2021·贵州·安顺市第三高级中学高二阶段练习）图甲中的变压器为理想变压器，其原线圈接到有效值为的正弦交流电源上，副线圈与阻值为的电阻接成闭合电路，图乙中阻值为的电阻直接接到电压为的直流电源上，电阻消耗的电功率为__________；若发现与消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的电压之比为___________。
四、解答题
15．（2022·江西·南昌十中高二阶段练习）如图所示，两根等高光滑的 圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好，求：
（1）金属棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流；
（2）金属棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热；
（3）若金属棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？
16．（2022·重庆市第七中学校高二阶段练习）如图所示，线圈的面积是，共匝，线圈的总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以的角速度匀速旋转时，求：
（1）在运动过程中，线圈产生的感应电动势的最大值；
（2）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（3）电路中，电流表的示数。
17．（2022·湖北·安陆第一高中高二开学考试）如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0 Ω，所围成的矩形的面积S=0.040 m2，小灯泡的电阻R=9.0 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻值随温度的变化，求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）小灯泡消耗的电功率；
（3）在磁感应强度变化的时间内，通过小灯泡的电荷量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共1页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．C
5．A
6．D
7．A
8．D
9．BC
10．AC
11．AC
12． 10
13． 484
14． 121
15．（1），；（2）；（3）
16．（1）500V；（2）；（3）35.4A
17．（1）8 V；（2）2.88 W；（3）0.004 C
答案第1页，共2页
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