第三章 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-2021-2022学年
高二下学期物理沪教版（2019）选择性必修第二册
一、单选题（共11题）
1．如图A、B、C为三相交流发电机的3组线圈，a、b、c为三盏电阻不同的灯泡，已知发电机的相电压为220V，则下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡两端的电压为220V
B．灯泡两端的电压为220V
C．灯泡两端的电压为220V
D．因三盏灯的电阻不同，灯泡两端的电压无法判断
2．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比4：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接在u=36sin100πt（V）的正弦交流电，图中D为理想二极管，（正向电阻不计，反向电阻为无穷大），定值电阻R=9Ω，则下列说法正确的是（　　）
A．t=s时，原线圈输入电压的瞬时值为18V
B．t=s时，电压表示数为18V
C．电流表示数为1A
D．变压器的输入功率为9W
3．我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低，并且不受场地限制等因素的影响，是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象，其中负半轴两段图像为正弦函数图像的一部分，则该交变电流的有效值为（　　）
A．3A B． C． D．
4．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1，定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω。刚开始时，R2接入电路中的阻值最大，此时R2中电流i2随时间变化的正弦曲线如图乙。电表为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．交变电流频率为50Hz B．原线圈两端电压为150V
C．滑片向上滑动时，电压表示数减小 D．由图乙可知电流i2的有效值为
5．下列说法正确的是(　　)
A．“交流电的有效值”使用了平均思想法
B．探究导体的电阻与导体的材料、长度、粗细的关系时，使用了控制变量法
C．电场强度是用比值法定义的，电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比
D．“如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时电场力就要做功”，这里用到了归纳法
6．理想变压器的原线圈接入表达式为i＝Imsin ωt的交变电流，一只灯泡和交流电流表串联后接在副线圈两端，读数为0.4 A，当t＝T时，原线圈的电流i＝30 mA，由此可知，此变压器的原副线圈匝数之比为（　　）
A．4∶30 B．40∶3 C．3∶40 D．40∶3
7．2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的150kV高压输电升级为1350kV的特高压输电，下列说法正确的是（　　）
A．若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的9倍
B．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的
C．若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的
D．若更换直径为原来输电线直径的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率不变
8．某发电站向远方供电，将的电压直接加在输送线路的输入端，且输送的电功率为；输送线路的终端获得的电功率为。若要将此输送线路的效率提升为98.5%，则输送线路的输入端需要接入的如图所示升压变压器的匝数比为（　　）
A．3：20 B．3：10 C．2：5 D．1：10
9．如图甲所示，理想变压器的原线圈接在交流电源上，副线圈接有 的电阻，原、副线圈匝数之比为10∶1，交流电压表的示数是20.0V，电流表、电压表均可看作理想电表。图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像。则下列说法正确的是（　　）
A．电流表的读数为2.0A
B．变压器的输入功率与输出功率之比为10∶1
C．变压器原、副线圈磁通量的变化率之比为10∶1
D．电源输出电压瞬时值的表达式（V）
10．有一种交流滤波电容，在电子器材中广泛应用，如图所示为某一电容器，下列说法正确的是（ ）
A．电容器能阻止交流电的通过
B．标注的“”为该电容的击穿电压
C．电容器未击穿条件下电压每升高，电量就增加
D．只有给该电容器加的电压时，电容器的电容才为
11．如图是一小型交流发电机供电原理图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡上标有“6V 3W”字样且正常发光（除灯泡外不计其余电阻）从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变化图像如图乙，下列说法正确的是（　　）
A．当t=0.04s时发电机内线圈平面与磁场方向平行
B．发电机输出电流的瞬时值
C．变压器原、副线圈匝数之比为∶4
D．发电机1分钟内产生的电能为180J
二、填空题
12．如图所示是常用电器中电源的滤波装置，当输入端含有直流分、交流高频成分和低频交流成分的电流时，则输出端应是___________ ．
13．如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin(100πt)V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2：1。电流表、电压表均为理想电表，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A，副线圈中输出交流电的周期为_________S。
14．如图所示，a、b、c三种交流电，分别通过同一电阻，在0.8s内，电阻产生的热量分别为Qa、Qb和Qc，则Qa∶Qb∶Qc＝______。
15．如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数n=40匝，ab边长L1=0.5m，bc边长L2=0.4m，线圈总电阻r=1Ω．线圈转动的角速度ω=100rad/s，磁场的磁感应强度B=0.2T．线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表．则：
（1）从图示位置开始计时，闭合电路中电流随时间变化的函数表达式为_____________；
（2）电流表的示数为________；
（3）电阻R上消耗的电功率为_____；从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电量是__．
三、解答题（共6题）
16．每个居民小区均设有一降压变压器，变压器输入电压为6600V，为了安全，一般将此变压器建在与居住区相距较长的距离之外，经该变压器降压后用长导线接到居民小区。此距离上的导线电阻R不可忽略。一居民小区有440户，每户平均消耗电功率为100W，使用的变压器匝数比为，恰好能使额定电压为220V的用电器正常工作。求：
(1)导线上的总电阻R为多少；
(2)现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为300W。变压器输入电压仍为6600V，输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需更换变压器，则新变压器的原副线圈匝数比为多少？
17．如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求：
（1）t=0时感应电流的方向；
（2）感应电动势的瞬时值表达式；
（3）线圈转一圈外力做的功；
（4）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量。
18．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，内阻不计，所围成矩形的面积S＝0.040m2，小灯泡的电阻R＝10Ω，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝nBmScos(t)，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：
（1）线圈中产生的感应电动势的最大值；
（2）在磁感应强度变化的0～的时间内，通过小灯泡的电荷量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．C
4．D
5．B
6．B
7．D
8．B
9．D
10．C
11．D
12．直流
13． 110 １ 0.02
14．1∶2∶1
15．
16．(1)0.1Ω；(2)
17．（1）线圈感应电流方向为adcba。；（2）314cos100πt (V)；（3）98.6 J；（4）0.1 C
18．（1）8V；（2）
答案第1页，共2页
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