第3章 交变电流的产生与输送 单元综合测试（Word版含答案）

第3章 交变电流的产生与输送 单元综合测试
一、单选题
1．（2022·全国·高二专题练习）如图所示的各图像中表示交变电流的是（　　）
A．B．C． D．
2．（2022·全国·高二专题练习）随着科技的进步，温室气体逐渐增多，造成全球变暖，人们开始意识到节能减排的重要性。如图甲所示为某款家用式变频空调，其内部的交流变频器可以在一定范围内调节供电频率，从而改变交流电动机的转速。变频空调开始工作时，当室内温度降至设定温度后，交流电动机处于低速持续运转状态，维持室温基本不变，从而达到节能减排的效果。如图乙所示为变频空调的内部结构简图，其理想变压器的原、副线圈的匝数分别为、，电压表为理想交流电表。若因交流变频器的作用使得输出电压的频率增大为原来的2倍，下列说法正确的是（交流变频器可视为交流发电机）（　　）
A．理想变压器副线圈的输出电压变为原来的2倍
B．若没有交流变频器，则电压表的示数为
C．穿过原、副线圈的磁通量之比为
D．穿过原、副线圈的磁通量之比为
3．（2021·广东·大埔县虎山中学高三阶段练习）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻。当输入电压时，原线圈中电流为1A，则变压器原、副线圈匝数比为（　　）
A．2︰1 B．4︰1 C．1︰2 D．1︰4
4．（2021·全国·高二课时练习）如图所示为一理想自耦式变压器，原线圈两端加交流电，、为理想电压表。下列说法正确的是（ ）
A．若不动，向下滑动时，、示数都变小
B．若不动，向上滑动时，灯泡消耗的功率变小
C．若不动，向上滑动时，、示数都变小
D．若不动，向下滑动时，灯泡消耗的功率变小
5．（2015·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高二期中）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是（　　）
A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1V
B．当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s时，电流表示数为零
C．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz
D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大
6．（2022·吉林·长春市第二中学高二期末）矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．此交流电的频率为0.2Hz
B．此交流电动势的有效值为1V
C．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行
D．t=0.1s时，通过线圈的磁通量最大
7．（2022·吉林·长春市第二中学高二期末）图示为交流发电机模型的示意图。位于磁场中的矩形导线框abcd可绕过其对称轴的轴线（图中虚线）转动。已知在t=0时刻，线框的平面与磁场方向垂直（即图示位置），并从此位置开始以恒定的角速度绕转轴沿逆时针方向转动。若规定通过电阻的电流从e到f为正，则下列i﹣t图象正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．（2021·浙江·高三专题练习）如图所示，交流发电机的矩形线圈面积S=0.08 m2，线圈匝数N=50，线圈的电阻r=1 Ω，线圈在磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO’以角速度=200 rad/s匀速转动，通过原、副线圈匝数比为n1：n2=1：3的理想变压器接可变的负载电阻R，图中电表均为理想交流电表，当负载取某一阻值时，交流电流表的示数为I=A。下列说法正确的是（　　）
A．交流电压表的示数为V
B．电阻R消耗的电功率为1400W
C．若增大负载电阻R，则变压器的输入功率增大
D．若负载电阻R=9 Ω，则变压器的输入功率最大
9．（2021·云南·昆明一中高三开学考试）如图所示，在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。直角扇形导线框半径为L、总电阻为R，在坐标平面内绕坐标原点O以角速度匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流的有效值是（　　）
A． B． C．I=0 D．
10．（2011·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高二期中）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，Rl=20Ω，R2=40Ω，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（　　）
A．交流电的频率为0.02 Hz
B．原线圈输入电压的最大值为200V
C．电阻R2的电功率为5.0W
D．通过R3的电流始终为零
11．（2022·全国·高三专题练习）如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R=10Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10V。图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图象，则（　　）
A．电阻R上的电功率为20W
B．t=0.02s时，R两端的电压瞬时值为零
C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos100πtV
D．通过R的电流i随时间t变化的规律是i=14.1cos50πtA
12．（2021·四川省绵阳江油中学高二期中）一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定（　　）
A．t1时刻穿过线框的磁通量最大
B．t2时刻穿过线框的磁通量为零
C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零
D．线框转动的角速度为
二、填空题
13．（2019·贵州·贵阳市清镇养正学校高二期中）如图1所示，一台理想变压器，其原线圈为2200匝，副线圈为440匝，副线圈接一个100Ω的负载电阻，当原线圈接在如图2交流电压源上时，电压表示数为______V，电流表示数为______A。
14．（2021·全国·高三专题练习）某发电站，发电机的输出功率为5×105kW，采用500 kV的高压输电，输电线上的总电阻为20Ω，则输电线上的电流为___________A，输电线上损失的电压为___________V，输电线上损失的电功率为___________kW。
15．（2021·全国·高三专题练习）如图所示，理想变压器的原。副线圈匝数之比为n1：n2=4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB=__________；两电阻两端的电压之比UA：UB=___________。
三、解答题
16．（2021·山东菏泽·高二期末）如图所示，某小型交流发电机向远处用户供电，输电时先用理想变压器将电压升高，到达用户区再用理想变压器将电压降下来后供用户使用。已知发电机线圈匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电导线的总电阻为，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区两盏白炽灯均标有“”，电动机标有“”，电灯及电动机均正常工作，电表均为理想表，其余导线电阻可忽略。求：
（1）输电线路上损耗的电功率；
（2）升压变压器原线圈电流；
（3）线圈匀速转动一周的过程中，产生的电能。
17．（2021·广西钦州·高二期末）如图所示为交流发电机示意图，匝数为匝的矩形线圈，边长分别为和，内阻为，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，开始转动时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部的电阻相接。求：
（1）从图示位置开始计时，写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；
（2）电阻上所消耗的电功率。
18．（2021·北京朝阳·高二期末）如图所示，理想变压器的原线圈接在正弦交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，交流电压表的示数为，电流表、电压表均可看作理想电表。求：
（1）变压器的输出功率；
（2）原线圈的输入电压；
（3）电流表的示数。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．A
4．D
5．D
6．D
7．C
8．D
9．D
10．C
11．C
12．D
13． 44 0.44
14． 1000（1×103） 20000（2×104） 2×104
15． 1：16 1：4
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）；（2）80W
18．（1）10W；（2）20V；（3）0.5A
答案第1页，共2页
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