第三章 交变电流的产生与输送 单元检测 （word版含答案）

第3章 交变电流的产生与输送 单元检测试卷
一、单选题
1．（2022·海南·高三阶段练习）如图所示，交流电压不变，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，定值电阻R1的阻值为200。当可变电阻R2的电功率最大时，R2的阻值为（　　）
A．50 B．100 C．400 D．800
2．（2022·山西·灵丘县第一中学校高二阶段练习）如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。线圈匝数为10，电流表A可看做理想电流表。则下列说法正确的是（　　）
A．1分钟内电流方向改变30次
B．时感应电动势最大
C．时交流电流表示数为零
D．线圈感应电动势的最大值为
3．（2022·山东济南·高三阶段练习）如图所示，交流电源与理想变压器相连进行远距离输电，交流电源电压的瞬时值（V），降压变压器的原、副线圈匝数之比为50∶11，两变压器间输电线路的总电阻为25Ω。降压变压器副线圈接入一台额定电压为220V、额定功率为1000W的电动机，电动机恰好正常工作。图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数为156V B．电流表的示数为20A
C．两变压器间输电线电阻消耗的功率为25W D．升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶14
4．（2022·四川成都·高三阶段练习）风速测速仪的简易装置如图所示，其工作原理是：风吹动风杯，风杯通过转轴带动永磁铁转动，电流测量装置则可显示感应线圈产生的电流i随时间t变化的图像，从而实现测量实时风速。若风速一定时，风杯的转动周期为T，则下列图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2022·重庆·西南大学附中高二阶段练习）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．设线圈总电阻为，则（ ）
A．时，线圈平面垂直于磁感线 B．时，线圈中的电流改变方向
C．时，线圈中的感应电动势最大 D．一个周期内，线圈产生的热量为
6．（2022·浙江·高三阶段练习）如图所示，发电机的矩形线框绕对称轴OO′以一定的转速匀速转动，同时给外电阻R供电。取线框处于中性面时开始计时，则流过电阻的电流图像，下列正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2022·江苏省响水中学高二阶段练习）如图所示电路中，理想变压器原线圈两接线柱间的交流电压的有效值不变，两灯泡L1、L2规格完全相同，在以下各种操作中各电路元件都没有损坏，下列说法正确的是（　　）
A．仅使滑片M下移，电流表示数变大
B．仅使滑片M下移，变压器原线圈中的电流变大
C．仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，灯泡L2中的电流一直增大
D．仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，电流表示数一直增大
8．（2022·安徽·芜湖一中高三阶段练习）塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，如图所示为起重机提升重物时的简化电路，一台变压器的原线圈与10kV的高压输电线相连，副线圈上接有一台电动机，起重机能用1分钟的时间将质量为3t的建筑材料匀速提升42m，电动机正常工作时两端的电压为380V，工作电流为60A，由于磁损和热损，变压器的输出功率为输入功率的96%，不计导线的电阻，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）
A．变压器原线圈中的电流为2.28A
B．电动机的工作效率约为92.1%
C．电动机的机械功率为22.8kW
D．电动机的电阻约为6.3Ω
二、多选题
9．（2022·河北·高三阶段练习）一个U形金属框，三边长均为，匝数为，绕轴以恒定的角速度转动，，右侧有的匀强磁场，金属框（内阻忽略不计）连接理想变压器，即如图所示负载电路，图中电表均为理想电表，小灯泡规格为（4V，100Ω），已知小灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．理想电压表的示数为V
B．原副线圈的匝数比
C．若将滑动变阻器的滑片向上移动，则电压表示数不变
D．若将滑动变阻器的滑片向上移动，则电流表示数变大
10．（2022·湖南师大附中高三阶段练习）如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压36Ⅴ的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1：3，已知=4，R的最大阻值为100。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电源的输出功率变小
C．当R=4时，电压表示数为108V
D．当R=36时，R获得的功率最大
11．（2022·福建省长汀县第一中学高二阶段练习）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接正弦式交变电流，为定值电阻，为滑动变阻器，已知滑动变阻器的最大阻值为定值电阻的10倍。在滑动变阻器的滑片从中点缓慢向上滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．变压器原、副线圈中的电流之比始终为3∶1
B．定值电阻消耗的功率逐渐增大
C．滑动变阻器消耗的功率先增大后减小
D．变压器副线圈两端的电压逐渐减小
12．（2022·云南·昆明市第一中学西山学校高三阶段练习）如图所示是手摇发电机经变压器给灯泡L供电的电路图。当线圈以角速度匀速转动时，电压表示数为U，灯泡正常发光。已知发电机线圈匝数为n，总电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，其他电阻可忽略，变压器副线圈与原线圈的匝数比为k，电表均为理想电表，变压器可视为理想变压器。则（　　）
A．从中性面开始计时，流过原线圈电流的瞬时值表达式为
B．灯泡的额定功率为
C．仅减小转速，灯泡仍能正常发光
D．线圈转到图示位置时，电流表读数为0
三、填空题
13．（2022·福建省武平县第一中学高三阶段练习）图甲中的变压器为理想变压器，其原线圈接到有效值为的正弦交流电源上，副线圈与阻值为的电阻接成闭合电路，图乙中阻值为的电阻直接接到电压为的直流电源上，电阻消耗的电功率为__________；若发现与消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的电压之比为_________。
14．（2021·福建三明·高二期末）家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则该交流电的电压有效值为___________。若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为___________。
15．（2021·陕西咸阳·高二期中）如图所示的理想变压器，原副线圈的匝数比匝，则穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为______，穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相等，均为______V，原、副线圈每一匝产生的电动势的有效值相等，均为______V。
四、解答题
16．（2021·全国·高三课时练习）旋转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电动势瞬时值为e=220 sin314tV。如果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的电压为176 V，若此时发电机正在向一盏标有“220 V、100 W”的灯泡供电，在不计发电机内电阻的情况下，试求：
（1）该灯泡的实际功率为多大？
（2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一？
（3）在远距离输电时，如果输送一定的功率，当输电电压为220 V时，在输电线上损失的功率为75 kW；若输电电压提高到6000V时，在输电线上损耗的功率又是多少
17．（2022·北京·人大附中高二期末）如图所示为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴匀速转动。（不计转动轴及滑环与电制的摩擦）
（1）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；
（2）交流电的有效值与绝对值的平均值的比例称为波形因数。从线圈经过图示位置开始计时，求经过周期时间该交流电的波形因数；
（3）求线圈匀速转动完整N圈的过程中外力所做的功W。
18．（2022·江苏·溧阳市光华高级中学高三期末）在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理如图甲所示。浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，上下运动的速度v=0.4πsin（πt）m/s，且始终处于辐射磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连；浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（俯视图乙中阴影部分），其内部为产生磁场的磁体；线圈匝数N=200匝，线圈所在处磁场的磁感应强度大小B=0.2T，圆形线圈的直径D=0.4m，电阻r=1Ω。计算时取π2=10。
（1）求线圈中产生感应电动势的最大值Em；
（2）求灯泡工作时消耗的电功率P。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．C
4．D
5．D
6．A
7．C
8．B
9．BC
10．AD
11．AC
12．AB
13． 484
14． 110 1210
15． 1：1 0.2
16．(1)64W；(2)；(3)100W
17．（1）；（2）；（3）
18．（1）64V；（2）120W
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