第三章 交变电流 单元优化测试卷 一、单选题 1．（2022·黑龙江·大兴安岭实验中学高三期末）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 8 A D． 3 C． 4A 2．（2022·广东·广州市第七中学高三阶段练习）如图所示，理想变压器原线圈接入正弦交流电，副线圈 的匝数可以通过滑动触头 P 调节。RT 为热敏电阻，当环境温度升高时，RT 的阻值变小。下列说法正确的 有（电表均为理想电表）（　　） A．P 向下滑动时，电压表读数变大 B．P 向下滑动时，电流表读数变大 C．若环境温度升高，变压器的输入功率变大 D．若环境温度升高，灯泡消耗的功率变小 3．（2022·全国·高三专题练习）小宁同学仿照法拉第发现电磁感应现象的装置，在铁环上用漆包线（铜 丝，表面刷有绝缘漆）绕制了两个线圈 交流电源 E2 构成电路，交流电源 表 V 构成电路。当 ） S1 置于 2、 S2 E2 n1  100 的电动势 匝、 n2 （匝数没有记录），线圈 e  6 sin100 t  V  置于 4 时，电压表 V 的示数为 ，线圈 12V ， n2 2 n1 与开关 与开关 S2 S1 、干电池 E1 、 、电流计 G、交流电压 取 1.4。下列说法正确的是（　 A．由实验数据可算得，线圈 B．由实验数据可估计，线圈 n2 n2 的匝数为 200 匝 的匝数超过 280 匝 C．S2 置于 3，当 S1 从 0 扳到 1 时，G 中不会有电流 D．S2 置于 3，当 S1 从 0 扳到 1 时，G 中电流慢慢增大并稳定到某一值 4．（2021·全国·高二单元测试）手摇发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡 L 供电，其电路如图所示， 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。已知发电机线圈的电阻为 r ，灯泡正常 发光时的电阻为 R ，其他电阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为 k ，变压器可视为理想变压器。 则（　　） A．转动一个周期，通过线圈横截面的电荷量为 2 U r B．减小转速，交流电的频率变小，灯泡仍能正常发光 C．若仅在负载再并联一个相同的灯泡，则灯泡 L 的亮度不变 D．副线圈输出电压的有效值为 U k 5．（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） 6．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，理想变压器有三个线圈 A、B、C，其中 B、C 的匝数分别为 n2、n3，理想电压表的示数为 U，理想电流表的示数为 I，L1、L2 是完全相同的灯泡，根据以上条件不能 计算出的物理量是（忽略温度对电阻的影响）（　　） A．线圈 A 的匝数 B．灯泡 L2 两端的电压 C．变压器的输入功率 D．通过灯泡 L1 的电流 7．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，一矩形线圈 abcd 放置在匀强磁场中，并绕过 ab、cd 中点的轴 OO′以角速度 ω 逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角 θ＝45°时为计时起点，并规定当电流自 a 流向 b 时电流方向为正，则下列四幅图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 8．（2021·浙江省春晖中学高三阶段练习）如图所示，N 匝正方形闭合金属线圈 abcd 边长为 L，总电阻为 R，线圈处于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴 OO ' 以角速度  匀速 转动，ab 边距转轴 L 。下列说法正确的是（　　） 4 2 NBL2 A．线圈中感应电动势有效值为 4 BL2 B．如图转过 90�过程中，通过线圈的电量为 R C．如图转过 90�时，此时磁通量最大，线圈中感应电流也最大 N 2 B 2 L4 R D．如图开始转动一周的过程中，线圈的发热量是 9．（2021·全国·高三课时练习）如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R，开始时，开关 K 断开，当 K 接通时，以下说法正确的是（　　） A．副线圈两端 M、N 的输出电压减小 B．副线圈输电线等效电阻 R 上的电压减小 C．通过灯泡 L1 的电流增大 D．原线圈中的电流增大 10．（2021·浙江省淳安中学高三阶段练习）如图所示，电路的输入端接入电压为 220V 的正弦交流电，开 关 S 接 1，当滑动变阻器接入电路的阻值为 10Ω 时，1min 内滑动变阻器产生的热量为 300J。若变压器损 耗功率不计，二极管正向导能电阻不计，所有电表内阻影响不计，则下列判断正确的是（　　） A．此时电压表的读数为 5V B．原、副线圈中的匝数之比为 22∶1 C．若只将 S 从 1 拨到 2，电流表示数增大 D．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大 11．（2022·吉林·汪清县汪清第六中学高二期末）图（a）为电视机电脑板供电电路图，图中变压器可视 为理想变压器，原、副线圈的匝数比为 44：1，R 为用电器件的等效电阻，阻值为 5Ω，A 为理想电流表。 已知 ab 两点间的电压如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A．通过 R 电流的表达式为 i  2 sin(100 t ) B．电流表的示数约为 1.41A C．原线圈中磁通量的变化率大于副线圈中磁通量的变化率 D．原线圈两端的电压为 220 2 V 12．（2021·全国·高三阶段练习）如图所示，在接有理想变压器的电路中接入三个定值电阻 导线电阻不计，电流表为理想交流电表，输入恒定的正弦交流电，原、副线圈匝数比 R1 、 R2 n1 : n2  1: 2 、 R3 ， ，当开 关 S 闭合时，三个电阻消耗的功率相同，则下列说法正确的是（　　） A．三个电阻的阻值大小之比为 B．三个电阻的阻值大小之比为 C．当开关 S 断开后， R2 R1 : R2 : R3  1: 4 : 4 R1 : R2 : R3  1:16 :16 消耗的功率减小 D．当开关 S 断开后，电流表 A 的示数增大 二、填空题 13．（2021·山西·保德县中学校高二期中）理想变压器，它的初级线圈（原线圈）接在交流电源上，次级 线圈（副线圈）接一个标有“10V、90W”的灯泡，已知变压器初、次级线圈的匝数比 18 :1 ，那么小灯泡正 常工作时，图中的电压表的读数为___________V，电流表的读数为___________A。 14．（2022·福建·泉州市教科所二模）变压器线圈中的电流较大，所用的导线应当较粗。升压变压器的原 线圈的漆包线比副线圈的漆包线________（填“粗”或“细”）。远距离输电时，采用升压变压器使输送电压 升高为原来的 n 倍，当输送电功率一定时，输电线路上因发热损耗的电功率将减少为原来的_________。 15．（2021·甘肃·武威十八中高二期中）一矩形线圈在匀强磁场中以角速度 4 rad/s 匀速转动，产生的交 变电动势的图像如图所示。当 t  0 时，线圈平面与磁感线___________，当 t  0.5s 时，e 为 ___________V。 16．（2021·陕西·永寿县中学高二阶段练习）如图所示，在某一输电线路的起始端和终点端各接入一个理 想变压器，原、副线圈的匝数比分别为 n1∶n2=100∶1 和 n3∶n4=1∶50，图中 a、b 表示电流表或电压表，已知 电压表的示数为 22 V，电流表的示数为 1 A，每根输电线的电阻为 1Ω，则____ （选填“a”或“b”）为电流 表 ，输电线上损失的电功率为______， 线路输送的电功率为___________。 三、解答题 17．（2022·江苏·模拟预测）一个直流电动机的内电阻 r=2Ω，与 R=8Ω 的电阻串联接在线圈上，如图所示。 2 2 已知线圈面积为 20 m2，共 100 匝，线圈的电阻为 2Ω，线圈在 B=  T 的匀强磁场中绕 OO’以角速度 ω=20πrad/s 匀速转动，在合上开关 S 后电动机正常工作时，电压表的示数为 100V，求： （1）线圈转动时产生的电动势的最大值； （2）通过电动机的电流的有效值； （3）电动机正常工作时的输出功率。 18．（2022·山东·及第中学模拟预测）如图所示，在 xOy 平面内，阻值为 R 的金属丝弯折成 y   A sin 2 x  形，两端点通过圆滑卡扣与 x 轴上的光滑金属杆紧密接触，长直杆的电阻不计。在 x 轴正 半轴上，0≤x≤  的区间内存在方向垂直于 xOy 平面、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。在外力控制下使 2 金属丝以大小为 v 的速度匀速通过该区域，t=0 时刻，端刚好从 O 点进入磁场区域，求： （1）金属丝进入磁场的过程中，感应电动势的瞬时值表达式； （2）在金属丝全部穿过磁场的过程中，外力所做的功。 19．（2021·天津市红桥区教师发展中心高二期末）如图，矩形线圈面积为 S，匝数为 N，线圈电阻为 r， 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO� 轴以角速度 ω 匀速转动，外电路电阻为 R。求： （1）写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式； （2）如果线圈从图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式； （3）当线圈由图示位置转过 90�的过程中，电阻 R 上所产生的热量； （4）当线圈由图示位置转过 90�的过程中，通过电阻 R 的电荷量。 参考答案： 1．B 2．C 3．B 4．D 5．B 6．A 7．C 8．D 9．D 10．B 11．A 12．B 13． 180 0.5 14． 粗 1 n2 15． 垂直 16． b 17．（1） 0 5000 W 200 2V 3B 2 A2 v 18． 2 R 110 kW ；（2）10A；（3）800W  R N 2 B 2 S 2 4 R  r  19．（1） NBS ；（2） e  NBS cos t ；（3） 2 NBS R ；（4）  r