第三章 交流电 单元质量检测 一、单选题 1．（2021·全国·高二单元测试）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 n1 : n2 ，输入端接入电压有效值恒 定的交变电源，灯泡 L1、L2 的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从 a 端滑动到 b 端的 过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A．L1 先变暗后变亮，L2 一直变亮 B．L1 先变亮后变暗，L2 一直变亮 C．L1 先变暗后变亮，L2 先变亮后变暗 D．L1 先变亮后变暗，L2 先变亮后变暗 2．（2021·全国·高二单元测试）如图所示是一交变电流的 i  t 图象，则该交流电电流的有效值为（　　） A． 2 2 A B． 2 30 A 3 C． 4 A 8 A D． 3 3．（2021·全国·高二单元测试）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．用电流表测该电流其示数为 10A B．用电流表测该电流其示数为 7.07A C．电阻消耗的电功率为 1000W D．该交变电流的瞬时值表达式为 i＝10 2 sin200πt（A） 4．（2017·全国·高二单元测试）如图所示的电路图中，变压器是理想变压器，原线圈匝数 n1＝600 匝，装 有熔断电流为 0.5A 的保险丝，副线圈的匝数 n2＝120 匝．要使整个电路正常工作，当原线圈接在 180V 的 交流电源上时，副线圈(　　) A．可接耐压值为 36V 的电容器 B．可接“36V　40W”的安全灯两盏 C．可接电阻为 14Ω 的电烙铁 D．可串联量程为 0.6A 的电流表测量其电路的总电流 5．（2017·全国·高二单元测试）为了计算输入电压未知,输出电压为 44 V 的变压器副线圈的匝数,已知原线 圈的匝数为 1 000,为获知此变压器副线圈匝数,某同学拆开副线圈,用绝缘导线在副线圈上加绕了 30 匝,然后 将原线圈接到原来的交流电源上,测得副线圈的端电压为 50 V,按理想变压器分析,该变压器原线圈的电压、 副线圈匝数分别为(　　) A．1 100 V、360 B．1 000 V、220 C．200 V、220 D．220 V、360 6．（2017·四川·高一单元测试）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比 n1∶n2＝5∶1，将原线圈接在 u＝100 2 sin 50πt(V)的交流电压上，副线圈上电阻 R 和理想交流电压表并联接入电路，现在 A、B 两点间 接入不同的电子元件，则下列说法正确的是(　　) A．在 A、B 两点间串联另一相同阻值电阻 R1，电压表的示数为 20 V B．在 A、B 两点间接入理想二极管，电压表读数为 20 V C．在 A、B 两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大，电容器的耐压值至少是 20 2 V D．在 A、B 两点接入一只电感线圈，只降低交流电频率，电阻 R 消耗电功率减小 7．（2018·全国·高二单元测试）一闭合矩形线圈 abcd 绕垂直于磁感线的固定轴 oo`匀速转动，线圈平面位 于如图（甲）所示的匀强磁场中．通过线圈内的磁通量 Φ 随时间的变化规律如图（乙）所示．下列说法 正确的是（ ） A．t1、t3 时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B．t2、t4 时刻线圈中感应电流方向改变 C．t1、t3 时刻线圈中感应电流方向改变 D．t2、t4 时刻线圈中感应电动势最小 8．（2018·全国·高二单元测试）如图所示，一个理想变压器的原线圈的匝数为 50 匝，副线圈的匝数为 100 匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨的间距为 0.4m，导轨上垂直于导轨由一长度略大 于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻 R1=5Ω，R2=15Ω，图中交流电 压为理想电压表，导轨所在空间由垂直于导轨平面，磁感应强度大小为 1T 的匀强磁场，导体棒在水平外 力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为 v=5sin10πt（m/s），则下列说法中正确的是（ ） A．R1 的功率为 0.2W B．电压表的示数为 4V C．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为 0.04Wb/s D．变压器常用的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了增大涡流，提高变 压器的效率 9．（2018·全国·高二单元测试）两只相同的电阻，分别通过正弦波形的交流电和方波形的交流电．两种 Q甲 交变电流的最大值相等，波形如图甲、乙所示．在一个周期内，两电阻产生的热量之比 Q乙 等于(　　) A． B． 1 2 C． 1 4 D． 1 2 1 1 10．（2018·全国·高二单元测试）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为 10：1，b 是原线圈的 中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表 达式为 u1  220 2 sin100 t  V  ，则 （） A．当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为 22 2V B．单刀双掷开关由 a 拨到 b 后，原线圈的输入功率变为原来的 4 倍 C．单刀双掷开关与 a 连接，在滑动变阻器的滑片 P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小 D．当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，电压表和电流表的示数均变小 11．（2018·全国·单元测试）如图为模拟远距离输电电路，两理想变压器的线圈匝数 A2 、 A3 a b 为相同的理想交流电流表，当 、 端接入低压交流电源时，则 （ n1  n4  n2  n3 ） ， A1 、 A． C． A1 A1 、 A2 的示数相等 的示数大于 A2 的示数 B． D． A2 A2 、 A3 的示数相等 的示数大于 A3 的示数 12．（2018·全国·单元测试）如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为 500 V，输出的电功率为 50 kW，用电阻为 3 Ω 的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的 0.6%，则发电站要安装 一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为 220 V 供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个送 电过程，下列说法正确的是(　　) A．输电线上的损失功率为 300 W B．升压变压器的匝数比为 1∶100 C．输电线上的电流为 100 A D．降压变压器的输入电压为 4 970 V 二、填空题 13．（2017·全国·高二单元测试）阅读“玩具电震器”,回答所提的问题. 一些玩具电震器,例如伪装的打火机,一按就使人麻木;伪装的糖果盒,一掀盖就使人受到电震的刺激.其中仅 用一个 1.5 V 的电池,为什么能够输出这么高的电压呢? 玩具电震器是利用电磁感应的原理制成的,它像变压器一样,能够把 1.5 V 的电压升高几十至一百倍.但它和 变压器不同,因为变压器是把交变电流的电压改变,而电震器却是把低压直流电变为高压电. 玩具电震器的构造如图所示,在一条软铁棒 M 上绕了数十匝的漆包线圈 A(相当于变压器的原线圈),此线圈 中间接一个 1.5 V 的电池.线圈的两端,一端接钢片 D,钢片 D 的一端固定,另一端镶着一小块软铁 C,软铁 C 正对铁棒的一端.线圈的另一端连接一触片 E,E 与 C 作弹性的接触. 在线圈 A 之上再绕了数百匝细的漆包线 B(相当于变压器的副线圈),B 的两端 F 和 G 则分别连接到人的两只 手指会接触的金属部分. 问题:通过对以上材料的阅读,可以知道:玩具电震器是利用____的原理制成的.这个“玩具电震器”的工作过 程是否说明大小和方向总是不变的直流电通过变压器的原线圈能够在副线圈变成高压的交变电流?____ (只回答“是”或“不是”,不需要解释). 14．（2010·黑龙江·高二单元测试）如图所示，线圈面积 S=1.414×10-2 m2，共 20 匝，总电阻 r=0.8  ，匀 强磁场的磁感应强度 B=0.5T，线圈绕 OO′轴以某一角速度匀速转动时，标有“24V，30W”的灯泡 L 正常发 光，则线圈转动过程中产生的电动势最大值为____V，线圈转动的角速度为____rad/s． 三、解答题 15．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，一理想变压器原线圈输入电压 u  2200 2 sin100 t V ，变压 器副线圈接有理想电流表 A 和规格均为“220V，22W”的两个灯泡，灯泡恰好正常发光， 导线电阻不计。 求： （1）变压器原、副线圈匝数比 n1:n2； （2）通过每个灯泡的最大电流 Im； （3）电流表 A 的示数 IA。 16．（2021·全国·高二单元测试）一台交流发电机额定输出功率为 P=4.0×103kW，以 400V 的电压接到升 压变压器后向远方输电，若输电线的总电阻为 40Ω，允许输电线损失的功率为 10%，使用的升压变压器、 降压变压器都是理想变压器，求： （1）升压变压器原、副线圈的匝数之比和输出电流． （2）为了使远方的用户负载能获得 220V 工作电压，则降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？ （3）实际输送到用户的总功率是多少？ 17．（2021·全国·高二单元测试）如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中 绕垂直于磁场方向的固定轴 OO'匀速转动，转动周期为 T=6.28×10-2s，线圈的匝数 n=100，电阻 r=10Ω， 面积 S=0.1m2，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻 R=90Ω，与 R 并联的交流电压表为理想电表．磁 场的磁感应强度为 0.2T．求： （1）交流发电机产生的电动势最大值． （2）电路中交流电压表的示数．参考答案： 1．A 2．B 3．B 4．B 5．C 6．C 7．C 8．C 9．B 10．B 11．C 12．B 13． 电磁感应　 14． 25 2 不是 250 2 A 15．(1) 10：1 ；(2) 10 ； (3)0.2A 16．（1）1:100 100A（2）n3:n4=1800:11（3）3.6×103kW 17．（1）200V（2） 90 2V