第三章 交变电流 章末复习训练（Word版含答案）

第三章 交变电流 章末复习训练
一、单选题
1．（2022·黑龙江·大庆实验中学高二期末）一个10匝、总电阻为2Ω的闭合矩形金属线框位于匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，穿过该线框的磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（　　）
A．t=0时，线框平面与中性面重合 B．线框产生的感应电动势的最大值为20πV
C．线框产生的交变电动势的频率为0.5Hz D．线框的发热功率为400π2W
2．（2022·全国·高二专题练习）理想变压器的原线圈接在的交流电源上，用多用电表测量副线圈两端的电压，已知原线圈与副线圈的匝数比为4：1，取，则下列说法正确的是（　　）
A．多用电表用直流电压挡，示数为 B．多用电表用直流电压挡，示数为
C．多用电表用交流电压挡，示数为 D．多用电表用交流电压挡，示数为
3．（2021·河南南阳·高二阶段练习）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的电动势的图像如图乙所示，则（　　）
A．线框产生的电动势的有效值为 B．时线框平面与中性面重合
C．线框产生的电动势的频率为 D．时穿过线框的磁通量变化率为零
4．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，理想变压器原线圈与交流电源相连，理想电流表读数为，副线圈一侧电阻，理想电压表的读数为，则变压器原副线圈匝数比为（　　）
A． B． C． D．
5．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正，则下列四幅图像中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2021·云南省保山第一中学高二期末）在如图所示的电路中，、、为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关，C是电容很大的电容器。关于三盏灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．合上开关时，不亮，、同时亮
B．合上开关时，三盏灯泡同时亮
C．开关合上足够长时间后，最亮，、一样亮
D．开关合上一段时间后再断开，、亮一下后一起缓慢熄灭，立即熄灭
7．（2022·安徽·合肥市第八中学高二开学考试）随着经济发展，用电需求大幅增加，当电力供应紧张时，有关部门就会对部分用户进行拉闸限电。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（　　）
A．降压变压器的输出电压减小了
B．升压变压器的输出电流增加了
C．输电线上损失的功率减小了
D．发电厂输出的总功率增加了
8．（2022·江苏·高三专题练习）如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动。线圈abcd的匝数为N，电阻不计。理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，定值电阻的阻值为R，所用电表均为理想电表。当线圈以角速度ω匀速转动时，电压表的示数为U，则（　　）
A．此时电流表的示数为
B．在线圈abcd转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为
C．从图示位置（线圈abcd与磁场方向平行）开始计时，线圈产生的电动势的瞬时表达式为
D．当线圈转动的角速度增大为2ω时，V的读数仍为U
二、多选题
9．（2022·黑龙江·齐齐哈尔市第八中学校高二开学考试）如图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，A、V为理想电流表和电压表．若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（　　）
A．电流表的示数为2A
B．原，副线圈匝数比为4：1
C．电压表的示数为电压的有效值
D．原线圈中交变电压的频率为100Hz
10．（2022·全国·高二专题练习）调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD间加上正弦交流电压，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压。在输出端MN连接了定值电阻R1、R2，滑动变阻器R3，理想交流电流表和电压表，则下列判断正确的是（　　）
A．当P不动，滑动变阻器触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数不变
B．当P不动，滑动变阻器触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变小
C．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小
D．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小
11．（2020·湖南·长郡中学高二期末）矩形线圈面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，外电路电阻为R。当线圈由中性面转过90°的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．磁通量的变化量为BS B．平均感应电动势为
C．电阻R的焦耳热功率为 D．通过电阻R的电荷量值为
12．（2022·吉林·汪清县汪清第六中学高二期末）如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动角速度ω=100πrad/s。线圈匝数N=100匝，边长ab=0.2m、ad=0.4m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B=T。电容器放电时间不计。下列说法正确的是（　　）
A．该线圈产生的交流电动势有效值为25V
B．该线圈产生的交流电动势峰值为50 V
C．电容器的耐压值至少为50V
D．电容器的耐压值至少为50V
三、填空题
13．（2021·甘肃·武威十八中高二期中）一矩形线圈在匀强磁场中以角速度匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示。当时，线圈平面与磁感线___________，当时，e为___________V。
14．（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___________。
15．（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。
四、解答题
16．（2022·陕西·榆林市教育科学研究所高二期末）如图甲所示为手摇发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示：匀强磁场的磁感应强度大小为T，矩形线圈的总电阻为0.3Ω、匝数为50匝、面积为0.1，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。将这台手摇发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220V，110W”的灯泡，如图丙所示，现在匀速摇动发电机，使两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原、副线圈匝数之比为，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。求：
（1）理想交流电压表的读数；
（2）手摇发电机匀速转动的角速度。
17．（2022·北京西城·高二期末）如图所示，一台理想变压器原、副线圈匝数之比。原线圈接在电压（V）的交流电源上，副线圈接R=5.5Ω的电阻。若电流表和电压表均可视为理想电表，求：
（1）电压表的示数；
（2）电流表的示数。
18．（2021·全国·高二课时练习）在用电高峰，我们会发现家庭电路中的白炽灯比正常发光时暗一些。某物理兴趣小组对这一现象进行了调查研究。如图所示，供电电源的电压始终是，当用户的总功率是时，该小组测得用户端实际得到的电压是。
请对上述调查结果进行分析。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．C
5．C
6．C
7．C
8．C
9．AC
10．BC
11．ABD
12．AD
13． 垂直 0
14． b 5000 W 110 kW
15． 209 100
16．（1）；（2）10rad/s
17．（1）22V；（2）0.4A
18．在实际的家庭电路中，当用电器接入家庭电路后，用电器（全部是并联）、输电线（火线和零线）以及供电电源构成一个闭合电路。我们可以将它转换为一个等效的直流电路。
输电线的等效电阻，设电源内阻为0。根据前面学过的知识，当电流流过输电线时，输电线电阻上也会产生电压降。用电高峰时，随着接入电路中用电器数量的增加，干路中的总电流会明显增加，输电线的电阻虽然较小，但是它上面的电压降还是较明显的，因此，灯泡和其他用电器两端的电压都会比正常发光或正常工作时的电压220V小一些。根据电功率公式可知，灯泡消耗的实际电功率要比额定功率小，所以它会比正常发光时要暗一些。
由于输电线存在电阻，电流流过输电线时，输电线会发热，以上的干路电流会使输电线温度过高，导致发生火灾，造成安全隐患。
答案第1页，共2页
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