第三章交变电流单元测试卷 （word版含答案）

第三章 交变电流 单元必刷小卷
一、单选题
1．（2022·广东·珠海市第二中学高三阶段练习）如图所示，降压变压器的输入端接一正弦式交流电源，输出端向用户供电。已知输出端到用户的输电线电阻不可忽略。若用户的每盏灯的规格都相同，当用户开一盏灯时，电流表示数为，电压表示数为，当用户开两盏灯时，电流表示数为，电压表示数为。设交流电源输出电压恒定，电流表、电压表可视为理想电表。则下列关系正确的是（　　）
A．， B．，
C．， D．，
2．（2022·安徽省六安中学高二期末）一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=（V），则（　　）
A．该交变电流的频率是100 Hz
B．当t=0.02s时，线圈平面恰好位于中性面
C．当t=0.01s时，e有最大值
D．该交变电流电动势的有效值为220 V
3．（2022·四川省资阳中学高二阶段练习）正弦电流和方波电流随时间变化的关系图像如图所示，四图中电流的最大值均为，下列说法正确的是（　　）
A．图甲为交流电，频率为，电流有效值为
B．图乙为直流电，频率为，电流有效值为
C．图丙为直流电，频率为，电流有效值为
D．图丁为交流电，频率为，电流有效值为
4．（2022·辽宁·沈阳市第一二〇中学高三开学考试）如图甲所示的电路，理想变压器的原、副线圈匝数之比，定值电阻和的阻值分别为和，电表均为理想交流电表，电源输的交流电如图乙所示，图中的前半周期是正弦交流电的一部分，后半周期是直流电的一部分，则（　　）
A．电流表示数为 B．电压表示数为
C．的功率为 D．的功率为
5．（2022·河南信阳·二模）如图为日常生活中常见的电子打火灶点火装置原理图。将直流电压通过转换器转换为正弦交变电压，再将其加在匝数比的理想变压器的原线圈上，副线圈两端就可获得高压引发电火花点燃燃气。下列说法正确的是（　　）
A．原线圈两端所接交流电压表的读数为
B．原线圈两端所接交流电压表的读数为
C．放电针之间电压最高可达
D．放电针之间电压最高可达
6．（2021·山东·济南市天桥区黄河双语实验学校高二阶段练习）将交变电流加在阻值为10Ω的电阻两端，电路中电流的图象如图所示，由图可知（　）
A．用电流表测量该电流其示数为10A
B．用电压表测电阻两端的电压其示数为50V
C．电阻消耗的电功率为500W
D．该交变电流的瞬时值表达式为
7．（2022·江西·九江一中高二开学考试）将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的总电阻和灯泡电阻相同，则灯泡的电阻为（　　）
A． B． C． D．
8．（2022·江苏·南京市第一中学高二开学考试）如图甲所示，在匀强磁场中，一单匝矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙曲线a、b所示，则（　　）
A．两次t=0时刻线圈平面均与中性面垂直
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C．两次情况下穿过线圈的最大磁通量相同，都为Wb
D．曲线b表示的交变电动势最大值为10V
9．（2022·贵州毕节·高三阶段练习）将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率，采用特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。设某电厂经升压后输电电压为U，输电电流为I，输电线的电阻为r不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（　　）
A．输电线上损耗的功率为UI B．输电线上损耗的功率为
C．输电线上损失的电压为U D．输电线上损失的电压为Ir
10．（2022·陕西·洋县中学高二阶段练习）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为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，已知发电机线圈电阻为5Ω，外接一只阻值为5Ω的电阻R，不计电路中的其他电阻，已知电阻R两端的电压随时间变化的图像如图乙所示。则（　　）
A．线圈的转速为100r/s
B．交流电流表的示数为2A
C．0.01s时线圈平面与磁场方向平行
D．电阻R在1分钟内产生的热量为4800J
二、多选题
11．（2022·山东·模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有四个完全相同的灯泡。当输入电压U＝200sin100πt时，四个灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．输入电压的频率为100Hz
B．原、副线圈匝数比为3：1
C．灯泡的额定电压为50V
D．副线圈中磁通量的最大变化率为50Wb/s
12．（2022·福建·莆田一中高二期末）在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为负温度系数的热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R
为定值电阻。下列说法正确的是（　　）
A．在t=0.01s，穿过该矩形线圈的磁通量最大
B．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sinπt（V）
C．Rt处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值保持不变
D．Rt处温度升高时，电压表V2的示数变小，变压器输入功率变大
三、填空题
13．（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。
14．（2021·福建三明·高二期中）一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示。
（1）当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数______V，电流表示数______A。
（2）当原线圈接在输出电压U=311sin100πtV的交变电源上时，电压表示数______V，电流表示数______A。
15．（2021·安徽芜湖·高二期中）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻、。交变电源电压为U，则电阻、两端的电压之为___________，电阻、上消耗的电功率之比为___________。
四、解答题
16．（2022·安徽省定远中学高二阶段练习）一个小型水力发电站（如图所示），发电机输出电压U0=252V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为Pm=30 kW，它通过总电阻R线=2.0 Ω的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压U用=220 V的白炽灯，额定总功率为P用=22 kW，不计灯丝电阻随温度的变化。
（1）当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的实际电压是多少伏 发电机实际输出的电功率多大
（2）若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为40∶1，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大
17．（2022·黑龙江·哈九中高二期末）如图所示，矩形线圈的面积，匝数，线圈的总电阻，线圈位于磁感应强度的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。现使线圈绕过和边中点、且垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动。电路中其他电阻均可忽略不计。求：
（1）线圈中感应电流的最大值；
（2）线圈转动过程中电阻的发热功率；
（3）从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻的电荷量。
18．（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。
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．D
5．C
6．C
7．D
8．D
9．D
10．D
11．BC
12．AD
13． 10
14． 0V 0A 44V 0.44A
15．
16．（1）132 V，15.12 kW；（2）12.5 W
17．（1）；（2）；（3）
18．（1）8 V；（2）2.88 W；（3）0.004 C