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第三章 交变电流 单元检测.A卷（解析版）
班级：___________ 姓名：_________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）小明家新买一台电视机，他看到的电视机铭牌如图所示，其中“额定电压：220V~”指的是交流电压的（ ）
A．有效值 B．瞬时值 C．平均值 D．最大值
详解:A
详解:用电器上所标的电压值与电流值均为有效值，电视机铭牌上所标的“额定电压220 V”指的是交流电压的有效值。
故选A。
2．（本题4分）某一交流电变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的周期是
B．用电压表测量时，该表的读数是
C．如果外接一个电阻，该电阻消耗的功率是
D．该交流电的频率是
详解:C
详解:AD．由图可知该交流电的周期为
该交流电的频率
AD错误；
B．用电压表测量时，电压表读数为电压有效值，则有
B错误；
C．如果外接一个电阻，该电阻消耗的功率为
C正确；
故选C。
3．（本题4分）如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为，原线圈接在电压为的正弦式交流电源上，副线圈连接理想电压表V、交流电流表A、理想二极管D和电容器C。则下列说法中正确的是( )
A．电压表的示数为10V
B．电容器不断地充电和放电，所带电荷量不断变化
C．稳定后电流表的读数不为零
D．稳定后电容器两极板间电势差始终为10V
详解:A
详解:A. 根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为10V，故A正确。
B. 在电路没有稳定之前，由于二极管的作用，只有正向的电流可以通过，在电路稳定之后，由于电容器的隔直流的作用，就没有电流通过了，所以电容器不会反复的充电和放电，故B错误。
C. 根据B的分析可知，稳定后没有电流，故C错误。
D. 稳定后电容器两极板间电势差为副线圈的最大的电压，即为，故D错误。
4．（本题4分）如图甲所示，一个阻值r=0.5Ω、匝数N=50匝、边长L=0.2m的正方形金属线圈与一阻值R=9.5Ω的小灯泡连接成闭合回路。线圈所在正方形区域内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示，磁场方向垂直于线圈平面向外时磁感应强度为正，不计导线的电阻，图甲中电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法正确的是（ ）
A．在t=0.5×10-2s时流过小灯泡的电流为0.2πA
B．在t=1×10-2s时交流电流表的示数为0
C．在t=0到t=1×10-2s时间内交流电压表的示数为πV
D．在t=1×10-2s到t=2×10-2s时间内小灯泡产生的热量为0.002π2J
详解:C
详解:A．由题图乙知，在时线圈中的磁通量最大，根据交变电流规律可知，此时线圈中的感应电动势e＝0，电路中的感应电流为0，则流过小灯泡的电流为0，A错误；
B．交流电流表测量的是电路中交变电流的有效值，其示数不为零，B错误；
C．线圈中产生的交变电流的周期为T＝0.02s，则
，
此交变电流按正弦规律变化，其电动势的有效值，交流电压表示数
且有效值保持不变，C正确；
D．交变电流的最大值
其有效值
在到时间内小灯泡产生的热量
D错误。
故选C。
5．（本题4分）“西电东输”工程中为减少输电损耗，必须提高输电电压，从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106kW，输电电压为1000kV，输电线电阻为100Ω.若改用超导材料作为输电线，则可减少电损耗的功率为( )
A．105 kW B．104 kW
C．106 kW D．103 kW
详解:A
详解:输电电流，输电线路损失的电功率
当改用超导输电时，就不损失电能，因此减少的输电损耗就等于P损。
故选A
6．（本题4分）某一远距离输电的简化电路图如图所示．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是，其末端间的电压为，在输电线与用户间有一理想变压器，流入用户端的电流是．则（ ）
A．用户端的电压为
B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为
D．输电线路上损失的电功率为
详解:A
详解:根据题意，设变压器的原线圈匝数为，副线圈的匝数为，由线圈匝数与电流的关系有
A．根据题意，设用户端的电压为，由线圈匝数与电压的关系有
解得
故A正确；
B．根据题意可知，输电线上的电压降为
或由公式可得
故B错误；
C．根据题意，由公式可得，理想变压器的输入功率为
故C错误；
D．根据题意可知，输电线路上损失的电功率为
或由公式可得
故D错误。
故选A。
7．（本题4分）图为某种发电机的原理图。边长为L的n匝正方形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动，角速度为ω，其中P、Q为固定的半圆环，分别始终与转动中的左侧、右侧线圈保持良好接触，线圈电阻不计，外接电阻R和电容C，下列说法正确的是（ ）
A．从图示位置开始计时，R中流过的是正弦交流电
B．电容器的耐压值可以为
C．从图示位置转过90°流过R中的电量
D．线圈一个周期内R上产生的热量
详解:D
详解:A．由于P、Q为固定的半圆环，分别始终与转动中的左侧、右侧线圈保持良好接触，则流过R中的电流如图所示，并不是正弦交流电，故A错误；
B．电容器的耐压值为其最大电压，必须保证最大电压小于耐压值，而电容器接到电路中的最大电压为，故B错误；
C．由
得
故C错误；
D．一个周期内产生的热量
则
故D正确。
故选D。
评卷人得分
二、多项选择题（共20分）
8．（本题4分）一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴旋转，切割磁感线的两边通过导体圆环外接电阻R，自图示位置开始以角速度ω匀速转动，则通过R的电流（）
A．大小和方向都不断变化 B．方向不变，大小不断变化
C．变化的规律 D．变化的规律
详解:AD
详解:AB．线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交变电流，和电阻R构成闭合回路，电流的大小、方向均发生变化，故A正确，B错误；
CD．由于线圈开始时位于垂直于中性面的平面，则有
故C错误，D正确。
故选AD。
9．（本题4分）如图所示，、、为三个相同的灯泡，、分别为交流电源和直流电源，、、元件可能为定值电阻、线圈、电容器。当开关接“2”时，不亮，、正常发光；当开关接“1”时，发光，正常发光，变暗，则下列说法正确的是（ ）
A．、、元件分别为线圈、定值电阻、电容器
B．、、元件分别为电容器、定值电阻、线圈
C．开关接“1”时，交流电频率变大，变亮
D．开关接“1”时，交流电频率变大，变亮
详解:BC
详解:AB．当开关接“2”时，不亮，、正常发光，则元件为电容器；当开关接“1”时，正常发光，变暗，则元件为定值电阻，元件为线圈，故A错误B正确；
CD．开关接“1”时，交流电频率变大，电容器的容抗减小，则电流变大，变亮；线圈的感抗增大，电流变小，则变亮变暗，故D错误C正确。
故选BC。
10．（本题4分）如图所示电路，以下结论正确的是灯泡不烧毁
A．a、b若接直流电源，灯泡不发光
B．a、b无论接哪种电源，灯泡都可发光
C．a、b若接交流电源，灯泡发光，只增加电源频率灯泡变亮
D．a、b若接交流电，灯泡发光，电容器中无电荷通过
详解:ACD
详解:电容器对交流电有一定阻碍作用，即频率越高，容抗越小，所以阻碍作用为：通高频，阻低频，但直流不能通过电容器，故AC正确，B错误；a、b若接交流电，灯泡发光，电容器中没有电荷通过，只会充电与放电，故D正确；故选ACD．
【点睛】考查交流与直流的区别，理解电容器对直流与交流阻碍作用，电容器内部是真空或电介质，隔断直流．能充电、放电，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性；注意掌握交流电通过电容器的原理：通过充放电进行的．
11．（本题4分）如图，将四个完全相同的灯泡接入电路，电源输出电压为U的正弦交流电，理想变压器原、副线圈匝数分别为、开始时开关S1断开，S2闭合，灯泡都正常发光。忽略灯泡电阻随温度变化，下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈的匝数比
B．电源输出电压U与灯泡额定电压比值
C．若闭合开关S1，则灯泡L1熄灭，L2、L3、L4都变亮
D．若断开开关S2，则灯泡L4熄灭，L1、L2、L3都变暗
详解:BC
详解:A．根据理想变压器的规律有
可知原、副线圈匝数比为2︰1，A错误；
B．又
故
B正确；
C．研究灯泡亮度变化时，可把变压器和其右侧电路等效为一个电阻，对理想变压器有
当闭合开关时，等效电阻不变，灯泡被短路，总电阻减小，总电流增大，灯泡分压变大，变亮，等效电阻分压变大，即原线圈两端电压变大，灯泡变亮，C正确。
D．当开关断开时，等效电阻变大，分压变大，即原线圈两端电压变大，灯泡变亮，灯泡的分压变小，变暗，D错误。
故选BC。
12．（本题4分）如图所示，一矩形线圈abcd处于有界匀强磁场中，下列操作能使线圈中产生交变电流的是（ ）
A．将线圈水平向右匀速拉出磁场 B．使线圈绕对称轴匀加速转动
C．使线圈以ab所在直线为轴匀速转动 D．使磁场按照的规律变化
详解:BCD
详解:A．将线圈水平向右匀速拉出磁场，穿过线圈的磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流，A错误；
BC．线圈绕任一垂直于磁场的轴转动时，穿过线圈的磁通量变化都不均匀，感应电流的大小、方向都会变化，线圈中会产生交变电流，BC正确；
D．磁场按照的规律变化时，穿过线圈的磁通量按正弦规律变化，感应电流的大小、方向都会变化，线圈中会产生交变电流，D正确。
故选BCD。
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、解答题（共52分）
13．（本题9分）有A、B、C三条导线，它们与大地之间的电压随时间变化的规律如图所示。这三个电压中，它们的峰值有什么关系它们的周期有什么关系
详解:C的峰值最大，AB峰值相等；三个电压的周期相等。
详解:由图可知，C的峰值最大，AB峰值相等；三个电压的周期相等。
14．（本题10分）从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV两种电压输电，两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比是多少
详解:100∶1
详解:由
P＝UI
得输电线的电流
I＝
则输电线上由电阻造成的电压损失
ΔU＝IR＝R
所以两种情况下
ΔU1∶ΔU2＝U2∶U1＝100∶1
15．（本题15分）如图所示，理想变压器原线圈匝数，副线圈匝数，副线圈接的电阻，在原线圈两端加220V的交流电压，求：
（1）副线圈中电压表、电流表的示数；
（2）原线圈中的电流和原线圈的输入功率。
详解:（1）44V，10A；（2）440W
详解:(1)由
得
(2)由
得
16．（本题18分）如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以的转速匀速旋转时，求：
（1）线圈中感应电动势的峰值；
（2）若从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（3）1min电路产生热量。
详解:（1）；（2）；（3）
详解:（1）由题意可知
感应电动势的最大值为
（2）从线圈与中性面垂直开始计时，感应电动势的瞬时表达式为
（3）根据焦耳定律得，电路产生热量为
其中
代入解得
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第三章 交变电流 单元检测.A卷（学生版）
班级：___________ 姓名：_________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
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评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）小明家新买一台电视机，他看到的电视机铭牌如图所示，其中“额定电压：220V~”指的是交流电压的（ ）
A．有效值 B．瞬时值 C．平均值 D．最大值
2．（本题4分）某一交流电变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的周期是
B．用电压表测量时，该表的读数是
C．如果外接一个电阻，该电阻消耗的功率是
D．该交流电的频率是
3．（本题4分）如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为，原线圈接在电压为的正弦式交流电源上，副线圈连接理想电压表V、交流电流表A、理想二极管D和电容器C。则下列说法中正确的是( )
A．电压表的示数为10V
B．电容器不断地充电和放电，所带电荷量不断变化
C．稳定后电流表的读数不为零
D．稳定后电容器两极板间电势差始终为10V
4．（本题4分）如图甲所示，一个阻值r=0.5Ω、匝数N=50匝、边长L=0.2m的正方形金属线圈与一阻值R=9.5Ω的小灯泡连接成闭合回路。线圈所在正方形区域内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示，磁场方向垂直于线圈平面向外时磁感应强度为正，不计导线的电阻，图甲中电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法正确的是（ ）
A．在t=0.5×10-2s时流过小灯泡的电流为0.2πA
B．在t=1×10-2s时交流电流表的示数为0
C．在t=0到t=1×10-2s时间内交流电压表的示数为πV
D．在t=1×10-2s到t=2×10-2s时间内小灯泡产生的热量为0.002π2J
5．（本题4分）“西电东输”工程中为减少输电损耗，必须提高输电电压，从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106kW，输电电压为1000kV，输电线电阻为100Ω.若改用超导材料作为输电线，则可减少电损耗的功率为( )
A．105 kW B．104 kW
C．106 kW D．103 kW
6．（本题4分）某一远距离输电的简化电路图如图所示．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是，其末端间的电压为，在输电线与用户间有一理想变压器，流入用户端的电流是．则（ ）
A．用户端的电压为
B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为
D．输电线路上损失的电功率为
7．（本题4分）图为某种发电机的原理图。边长为L的n匝正方形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动，角速度为ω，其中P、Q为固定的半圆环，分别始终与转动中的左侧、右侧线圈保持良好接触，线圈电阻不计，外接电阻R和电容C，下列说法正确的是（ ）
A．从图示位置开始计时，R中流过的是正弦交流电
B．电容器的耐压值可以为
C．从图示位置转过90°流过R中的电量
D．线圈一个周期内R上产生的热量
评卷人得分
二、多项选择题（共20分）
8．（本题4分）一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴旋转，切割磁感线的两边通过导体圆环外接电阻R，自图示位置开始以角速度ω匀速转动，则通过R的电流（）
A．大小和方向都不断变化 B．方向不变，大小不断变化
C．变化的规律 D．变化的规律
9．（本题4分）如图所示，、、为三个相同的灯泡，、分别为交流电源和直流电源，、、元件可能为定值电阻、线圈、电容器。当开关接“2”时，不亮，、正常发光；当开关接“1”时，发光，正常发光，变暗，则下列说法正确的是（ ）
A．、、元件分别为线圈、定值电阻、电容器
B．、、元件分别为电容器、定值电阻、线圈
C．开关接“1”时，交流电频率变大，变亮
D．开关接“1”时，交流电频率变大，变亮
10．（本题4分）如图所示电路，以下结论正确的是灯泡不烧毁
A．a、b若接直流电源，灯泡不发光
B．a、b无论接哪种电源，灯泡都可发光
C．a、b若接交流电源，灯泡发光，只增加电源频率灯泡变亮
D．a、b若接交流电，灯泡发光，电容器中无电荷通过
11．（本题4分）如图，将四个完全相同的灯泡接入电路，电源输出电压为U的正弦交流电，理想变压器原、副线圈匝数分别为、开始时开关S1断开，S2闭合，灯泡都正常发光。忽略灯泡电阻随温度变化，下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈的匝数比
B．电源输出电压U与灯泡额定电压比值
C．若闭合开关S1，则灯泡L1熄灭，L2、L3、L4都变亮
D．若断开开关S2，则灯泡L4熄灭，L1、L2、L3都变暗
12．（本题4分）如图所示，一矩形线圈abcd处于有界匀强磁场中，下列操作能使线圈中产生交变电流的是（ ）
A．将线圈水平向右匀速拉出磁场 B．使线圈绕对称轴匀加速转动
C．使线圈以ab所在直线为轴匀速转动 D．使磁场按照的规律变化
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、解答题（共52分）
13．（本题9分）有A、B、C三条导线，它们与大地之间的电压随时间变化的规律如图所示。这三个电压中，它们的峰值有什么关系它们的周期有什么关系
14．（本题10分）从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV两种电压输电，两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比是多少
15．（本题15分）如图所示，理想变压器原线圈匝数，副线圈匝数，副线圈接的电阻，在原线圈两端加220V的交流电压，求：
（1）副线圈中电压表、电流表的示数；
（2）原线圈中的电流和原线圈的输入功率。
16．（本题18分）如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以的转速匀速旋转时，求：
（1）线圈中感应电动势的峰值；
（2）若从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（3）1min电路产生热量。
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