第三章 交变电流与远距离输电 章末复习与训练（word版含答案）

第3章 交变电流与远距离输电 章末复习与训练
一、单选题
1．（2022·全国·高二课时练习）如图所示是一种变压器的铭牌，根据上面标示的信息，以下判断正确的是（　　）
型号：PKT-12-3000 输入参数：220V 50Hz 输出参数：12V 3.0A
A．这是一个升压变压器
B．原线圈的匝数比副线圈的匝数多
C．当原线圈输入交流电压220V时，副线圈输出直流电压12V
D．当原线圈输入交流电压220V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小
2．（2022·全国·高二课时练习）下图所示的是一与电源相接的理想变压器，原线圈中的电流是，副线圈中的电流是。若副线圈中的负载电阻变小，则（ ）
A．变小，变小 B．变小，变大
C．变大，变大 D．变大，变小
3．（2022·浙江·高三专题练习）利用二极管的单向导电性可以将正弦式交变电压的波形截去一半，这种方法称为半波整流。某研究小组的同学通过半波整流得到如图所示的直流脉动电压图像，其周期、最大值、有效值分别为T、和。若有另一直流脉动电压的最大值也为，但周期为2T，则该直流脉动电压的有效值为（　　）
A． B． C． D．
4．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，交流发电机的矩形线框共有N=100匝，总电阻r=1.0Ω，BC=AD=0.2m，AB=DC=0.1m。绕垂直于磁场方向的对称轴OO'以的转速匀速转动，给R=7.0Ω的电阻供电。在轴线OO'右侧有一匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，左侧没有磁场。线框处于中性面时开始计时，则（　　）
A．电阻R两端的最大电压为70V
B．通过R的电流方向恒定不变
C．在0～s内通过线框导线横截面的电荷量为C
D．在0～s内外力至少对系统做功πJ
5．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，当A、B两点间输入有效值为UAB的交流电压时，开关S闭合后，电阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过灯泡的电流相等）。已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，UAB保持不变，副线圈两端电压用UCD表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是（　　）
A．n1∶n2＝1∶4
B．若开关S闭合，UAB∶UCD＝8∶1
C．若开关S断开，UAB∶ UCD＝8∶3
D．开关S断开后，灯泡L1的亮度比S闭合时暗
6．（2022·浙江大学附属中学高三阶段练习）如图所示为理想变压器及其工作电路，原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接函数表达式u1=220sin（100πt）V的交流电，RT为半导体热敏电阻（其电阻随温度升高而变小）。R1、R2为定值电阻，C为电容器。下列判断正确的是（　　）
A．V1表的示数为220V
B．R2的电功率为零
C．副线圈输出电压的函数表达式为u2=110sin（50πt）V
D．RT处温度升高时，V1表示数不变，V2表和A表的示数均变大
二、多选题
7．（2022·全国·高三专题练习）电阻为、匝数为5匝的矩形线圈，绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像如图所示。现把交流电加在电阻为的电热丝上，则下列说法中正确的是（　　）
A．线圈转动的角速度为
B．线圈转动的过程中穿过线圈的最大磁通量为
C．线圈转动的过程中穿过线圈的最大磁通量为
D．用交流电流表测量电热丝的值为
8．（2022·浙江·舟山中学高三阶段练习）如图所示，一理想自耦变压器的原线圈与交流发电机的输出端K、L相连，副线圈接有可调电阻R，滑片P与线圈始终接触良好。发电机输出电压的有效值保持恒定，线圈转动的角速度为，时线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是（　　）
A．变压器原线圈两端的电压
B．时，发电机输出电压的瞬时值为
C．若仅将滑片P向下滑动，则交流电流表的示数减小
D．若使电阻R增大的同时，将滑片P向下滑动，则原线圈的输入功率增大
9．（2022·全国·高二课时练习）如图所示，如果交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈总电阻为r，外电路电阻为R。在线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，下列说法正确的是（　　）
A．通过R的电荷量q＝
B．通过R的电荷量q＝
C．电阻R上产生的热量QR＝
D．电阻R上产生的热量QR＝
10．（2022·全国·高三专题练习）如图所示的电路，R、R0均为定值电阻，电路中接入开关S，原、副线圈匝数比为5∶1的理想变压器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是（　　）
A．原线圈中的输入电压的有效值U1＝Um，交变电流的周期为T
B．电压表V1的示数为
C．闭合开关S，U2变小，I1变小，I2变大
D．闭合开关S，U2不变，I1变大，I2变大
三、填空题
11．（2022·安徽·蚌埠田家炳中学高二阶段练习）如图1所示，匝数，边长的正方形线框置于匀强磁场中，从图示位置开始计时，让线框绕垂直磁场方向的轴匀速转动，通过线框的磁通量随时间变化的图象如图2所示。
(1)匀强磁场的磁感应强度为___________T；
(2)线框中感应电动势的有效值为___________V；
(3)线框中感应电动势的瞬时值表达式为___________。
12．（2022·安徽·安庆九一六学校高二阶段练习）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5.0 Ω，外接一只电阻为95.0 Ω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
(3)灯泡实际消耗的功率为___________ W
(4)发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为___________ J
13．（2022·江苏·苏州中学高二期中）如图所示（a）电路中交流电源直接接负载电阻R1，（b）电路中，相同的交流电源（内阻均不计）通过理想变压器接负载电阻R2，欲使两电路中电源输出功率相同，则变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=____________。
四、解答题
14．（2022·安徽省舒城中学高二阶段练习）图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头．原线圈输入正弦式交变电压的u-t图像如题图所示．若只在ce间接一只Rce=50 Ω的电阻，或只在de间接一只Rde=8 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为400W．
（1）请写出原线圈输入电压瞬时值的表达式；
（2）求只在ce间接50Ω的电阻时，原线圈中的电流的有效值I1；
（3）求ce和de 间线圈的匝数比。
15．（2022·全国·高三课时练习）如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsinωt的交流电源，若原线圈输入电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，求输电线上损失的电功率为多少？
16．（2022·安徽·合肥市第六中学高二期中）如图所示，在竖直平面内，半径为r的金属圆环的直径MN与有界磁场的边界重合，金属圆环的阻值为R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场方向垂直圆环平面向里。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v向右匀速拉出，第二次让圆环以角速度ω绕轴MN匀速转过90°。求：
（1）第一次通过圆环的电荷量；
（2）第二次圆环中产生的焦耳热。
17．（2022·福建省福州外国语学校高二期中）交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积，线圈转动的频率为，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度。为用此发电机所发出的交流电带动两个标有“，”的灯泡正常工作，需在发电机的输出端a，b与灯泡之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：
（1）发电机的输出电压的有效值为多少；
（2）变压器原、副线圈的匝数比为多少；
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．C
5．D
6．A
7．AB
8．BC
9．BC
10．BD
11．
12． 209V 100 459.8 24.2
13．
14．（1）（V）；（2）；（3）5:2
15．
16．（1）；（2）
17．（1）1100V；（2）5：1；（3）0.2A
答案第1页，共2页
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