第三章 交变电流与远距离输电 章末综合质量检测（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 交变电流与远距离输电 章末综合质量检测（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 847.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-25 10:59:23 | ||
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文档简介
第3章 交变电流与远距离输电 章末综合质量检测
一、单选题
1．（2021·福建省武平县第一中学高二阶段练习）如图所示为一交流电压随时间变化的图像，每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定，根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（ ）
A．6V B．V C．V D．V
2．（2021·全国·高三阶段练习）如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的匝数n = 10，电阻r = 1Ω，线圈的两端经电刷与电阻R连接，R = 9Ω，与电阻R并联的交流电压表为理想电表。在t = 0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示的正弦规律变化，π ≈ 3.14，下列说法正确的是（ ）
A．t = 3.14 × 10﹣2s时，电阻R两端的电压瞬时值为零
B．电压表的示数为9V
C．线圈由图甲所示位置转过90°的过程中，通过线圈的电荷量为0.01C
D．电阻R的热功率为9W
3．（2022·辽宁·丹东市教师进修学院高二期末）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．理想变压器输入、输出功率之比为3：1
B．理想变压器原、副线圈中的电流之比为3：1
C．u随t变化的规律为
D．若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大
4．（2022·浙江温州·高二期末）如图所示为远距离输电示意图，某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的电压为。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求在输电线上损失的功率控制为（即用户得到的功率为）。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上通过的电流为
B．降压变压器的输入电压为
C．升压变压器的匝数比为
D．降压变压器的匝数比为
5．（2021·全国·高三专题练习）一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01 s时刻的变化率最大
C．t＝0.02 s时刻，交流电动势达到最大
D．该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示
6．（2022·湖北黄冈·高二期末）如图所示，一矩形闭合金属线框绕垂直匀强磁场的轴以角速度匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度，线框匝数匝，面积，电阻为。从图示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始计时，下列说法中正确的是（ ）。
A．在图示位置时线框中的感应电流为0
B．线框中的感应电流的方向在内改变50次
C．线框匀速转动产生的电动势瞬时值表达式为
D．线框在一分钟内产生的焦耳热是
7．（2022·江苏·溧阳市光华高级中学高三期末）无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，双方密切配合，手机成功无线充电。如图为自制的简易无线充电装置，由一个电磁炉（发射线圈）、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈接收线圈匝数比n1：n2＝10：1，若电磁炉两端所加电压为u＝220sin314t（V），不考虑充电过程中的各种能量损失。则下列说法正确的是（ ）
A．通过车载充电器的电流为交流电 B．通过车载充电器的电流方向周期性地变化
C．车载充电器两端电压的有效值约为22V D．车载充电器两端电压的有效值约为V
二、多选题
8．（2022·湖北·武汉市常青第一中学高二期末）如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.10m、匝数n=20匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为T，线圈的电阻为，它的引出线接有的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠。当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时（摩擦等损耗不计），下列说法不正确的是（ ）
A．电动势的峰值为0.8V
B．0.02时电压表的示数为0
C．t=0.01s时外力F=
D．在其他条件不变的情况下， 增加线圈运动速度v随时间t变化的频率可以提高灯泡的功率
9．（2021·福建省武平县第一中学高二阶段练习）如图所示，某小型水电站发电机的输出电压，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻，输电线上损失的功率，养殖场共有1100盏标有“220V 40W”字样的灯泡正常工作（除此之外没有其他用电器）。假设两个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
B．升压变压器的匝数比
C．降压变压器的匝数比
D．发电机的输出功率为44kW
10．（2022·辽宁·建平县实验中学高二期末）如图甲所示的理想变压器原、副线圈匝数比，输入端M、N所接的正弦式交变电压u随时间t的变化关系如图乙所示。为定值电阻，为滑动变阻器，电表均为理想交流电表，下列判断正确的（ ）
A．原线圈接交变电压的表达式为
B．电压表的示数为110V
C．若将变阻器的滑片P向下滑动，电流表A读数将减小
D．若将变阻器的滑片P向上滑动，示数与示数的比值变大
11．（2022·山东·莱阳一中高二开学考试）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交流电压后，则（ ）
A．两电阻两端的电压比
B．两电阻中的电流之比
C．两电阻消耗的电功率之比
D．电阻B两端的电压表的示数
三、填空题
12．（2021·福建·三明一中高二阶段练习）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像，如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则
（1）电压表V的示数为_________；
（2）电路中的电流方向每秒钟改变_________次。
13．（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___________。
14．（2021·山东省招远第一中学高二阶段练习）如图所示，正方形线框边的中点和边的中点连线恰好位于匀强磁场的右边界上，已知磁感应强度，方向如图，线框的边长，电阻。现让线框以连线为轴，以角速度逆时针（俯视）匀速转动，若从图示位置开始计时，则线框中电流瞬时值的表达式为___________A；从图示位置转过的过程中通过线框的电荷量为___________C。
四、解答题
15．（2022·福建省长汀县第一中学高二阶段练习）为做好疫情防控供电准备，供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.25m2，匝数n＝100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈匝数之比为1：20，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率时，电压表的示数为250V，额定电压为220V的医疗设备正常工作。求：
（1）线圈转动角速度大小；
（2）降压变压器原、副线圈匝数之比。
16．（2021·重庆市朝阳中学高二阶段练习）如下图所示是一个小型交流发电机的示意图。线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=20cm，，线圈匝数n=50，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以120r/min的转速匀速转动。所示电流表和电压表均为理想交流电表。
求：（1）若从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，感应电动势瞬时表达式；
（2）电流表和电压表的示数；
（3）由图示位置转过30°角的过程中产生的平均感应电动势的大小；
（4）由图示位置转过90°角的过程中线圈上产生的热量。
17．（2021·山东烟台·高二期末）如图所示为某研究小组设计的一款电吹风电路原理图，a、b、c、d为四个固定接触点。可动的扇形金属接触片P可同时接触两个触点，触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。理想变压器原副线圈的匝数比，M、N两端接入的交流电源的电压为，当触片P处于合适位置时，小风扇恰好能够正常工作，已知小风扇的电阻为，电吹风吹冷风时电源的输入功率为，吹热风时电源的输入功率为。求
（1）小风扇在正常工作时输出的功率；
（2）电热丝的电阻值。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．C
5．B
6．C
7．D
8．ABD
9．AC
10．ACD
11．BD
12． 209 100
13．
14．
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）4V，0.8A；（3）；（4）
17．(1)72W；(2)121Ω
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．（2021·福建省武平县第一中学高二阶段练习）如图所示为一交流电压随时间变化的图像，每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定，根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（ ）
A．6V B．V C．V D．V
2．（2021·全国·高三阶段练习）如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的匝数n = 10，电阻r = 1Ω，线圈的两端经电刷与电阻R连接，R = 9Ω，与电阻R并联的交流电压表为理想电表。在t = 0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示的正弦规律变化，π ≈ 3.14，下列说法正确的是（ ）
A．t = 3.14 × 10﹣2s时，电阻R两端的电压瞬时值为零
B．电压表的示数为9V
C．线圈由图甲所示位置转过90°的过程中，通过线圈的电荷量为0.01C
D．电阻R的热功率为9W
3．（2022·辽宁·丹东市教师进修学院高二期末）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．理想变压器输入、输出功率之比为3：1
B．理想变压器原、副线圈中的电流之比为3：1
C．u随t变化的规律为
D．若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大
4．（2022·浙江温州·高二期末）如图所示为远距离输电示意图，某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的电压为。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求在输电线上损失的功率控制为（即用户得到的功率为）。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上通过的电流为
B．降压变压器的输入电压为
C．升压变压器的匝数比为
D．降压变压器的匝数比为
5．（2021·全国·高三专题练习）一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01 s时刻的变化率最大
C．t＝0.02 s时刻，交流电动势达到最大
D．该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示
6．（2022·湖北黄冈·高二期末）如图所示，一矩形闭合金属线框绕垂直匀强磁场的轴以角速度匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度，线框匝数匝，面积，电阻为。从图示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始计时，下列说法中正确的是（ ）。
A．在图示位置时线框中的感应电流为0
B．线框中的感应电流的方向在内改变50次
C．线框匀速转动产生的电动势瞬时值表达式为
D．线框在一分钟内产生的焦耳热是
7．（2022·江苏·溧阳市光华高级中学高三期末）无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，双方密切配合，手机成功无线充电。如图为自制的简易无线充电装置，由一个电磁炉（发射线圈）、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈接收线圈匝数比n1：n2＝10：1，若电磁炉两端所加电压为u＝220sin314t（V），不考虑充电过程中的各种能量损失。则下列说法正确的是（ ）
A．通过车载充电器的电流为交流电 B．通过车载充电器的电流方向周期性地变化
C．车载充电器两端电压的有效值约为22V D．车载充电器两端电压的有效值约为V
二、多选题
8．（2022·湖北·武汉市常青第一中学高二期末）如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.10m、匝数n=20匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为T，线圈的电阻为，它的引出线接有的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠。当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时（摩擦等损耗不计），下列说法不正确的是（ ）
A．电动势的峰值为0.8V
B．0.02时电压表的示数为0
C．t=0.01s时外力F=
D．在其他条件不变的情况下， 增加线圈运动速度v随时间t变化的频率可以提高灯泡的功率
9．（2021·福建省武平县第一中学高二阶段练习）如图所示，某小型水电站发电机的输出电压，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻，输电线上损失的功率，养殖场共有1100盏标有“220V 40W”字样的灯泡正常工作（除此之外没有其他用电器）。假设两个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
B．升压变压器的匝数比
C．降压变压器的匝数比
D．发电机的输出功率为44kW
10．（2022·辽宁·建平县实验中学高二期末）如图甲所示的理想变压器原、副线圈匝数比，输入端M、N所接的正弦式交变电压u随时间t的变化关系如图乙所示。为定值电阻，为滑动变阻器，电表均为理想交流电表，下列判断正确的（ ）
A．原线圈接交变电压的表达式为
B．电压表的示数为110V
C．若将变阻器的滑片P向下滑动，电流表A读数将减小
D．若将变阻器的滑片P向上滑动，示数与示数的比值变大
11．（2022·山东·莱阳一中高二开学考试）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交流电压后，则（ ）
A．两电阻两端的电压比
B．两电阻中的电流之比
C．两电阻消耗的电功率之比
D．电阻B两端的电压表的示数
三、填空题
12．（2021·福建·三明一中高二阶段练习）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像，如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则
（1）电压表V的示数为_________；
（2）电路中的电流方向每秒钟改变_________次。
13．（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___________。
14．（2021·山东省招远第一中学高二阶段练习）如图所示，正方形线框边的中点和边的中点连线恰好位于匀强磁场的右边界上，已知磁感应强度，方向如图，线框的边长，电阻。现让线框以连线为轴，以角速度逆时针（俯视）匀速转动，若从图示位置开始计时，则线框中电流瞬时值的表达式为___________A；从图示位置转过的过程中通过线框的电荷量为___________C。
四、解答题
15．（2022·福建省长汀县第一中学高二阶段练习）为做好疫情防控供电准备，供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.25m2，匝数n＝100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈匝数之比为1：20，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率时，电压表的示数为250V，额定电压为220V的医疗设备正常工作。求：
（1）线圈转动角速度大小；
（2）降压变压器原、副线圈匝数之比。
16．（2021·重庆市朝阳中学高二阶段练习）如下图所示是一个小型交流发电机的示意图。线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=20cm，，线圈匝数n=50，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以120r/min的转速匀速转动。所示电流表和电压表均为理想交流电表。
求：（1）若从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，感应电动势瞬时表达式；
（2）电流表和电压表的示数；
（3）由图示位置转过30°角的过程中产生的平均感应电动势的大小；
（4）由图示位置转过90°角的过程中线圈上产生的热量。
17．（2021·山东烟台·高二期末）如图所示为某研究小组设计的一款电吹风电路原理图，a、b、c、d为四个固定接触点。可动的扇形金属接触片P可同时接触两个触点，触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。理想变压器原副线圈的匝数比，M、N两端接入的交流电源的电压为，当触片P处于合适位置时，小风扇恰好能够正常工作，已知小风扇的电阻为，电吹风吹冷风时电源的输入功率为，吹热风时电源的输入功率为。求
（1）小风扇在正常工作时输出的功率；
（2）电热丝的电阻值。
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参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．C
5．B
6．C
7．D
8．ABD
9．AC
10．ACD
11．BD
12． 209 100
13．
14．
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）4V，0.8A；（3）；（4）
17．(1)72W；(2)121Ω
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