第三章 交变电流 单元质量检测卷 一、单选题 1．（2022·江苏·模拟预测）中央带接头的理想变压器，原副线圈原数之比为1:1 。副线圈上下两端通过两 个理想二极管与灯泡 L 相连，灯泡的另一端 P 与副线圈的中央接头连接，如图所示。输入电压为 U 的正 弦交流电，则下列说法正确的是（　　） A．灯泡 L 两端的电压为 U B．灯泡 L 电压与输入电压周期相等 C．灯泡 L 中的电流方向始终不变 D．接头 P 移到 b ，电源功率不变 2．（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 200 2 V C．电阻 R2 的电功率为 5.0W D．通过 R3 的电流始终为零 3．（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 Em BL2 4．（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 5．（2021·重庆市开州中学高三开学考试）如图所示，一理想变压器的原线圈接在电压为 220V 的正弦交 流电源上，副线圈通过电流表与一阻值为 40 的电阻连接。已知理想电流表的示数为1.1A ，则下列说法 正确的是（　　） A．变压器的输入功率为 24.2W B．电阻两端电压的最大值为 44V C．变压器原、副线圈的匝数比为 11: 2 D．通过原线圈电流的有效值为 0.22A 6．（2021·安徽省舒城中学高一阶段练习）如图所示的四个装置中，与发电机工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 7．（2021·湖北·安陆第一高中高三开学考试）如图所示， 向电阻无穷大），电阻 有效值为（　　） R1  R2  R3  R B D1 、 D2 是两只理想二极管（正向电阻为零，反 ，当 A、 两端接正弦交流电 u  U m sin t B 时，则 A、 之间电流的 2U m A． 2 R 2U m B． 3R 2U m C． 3R Um D． 2 R 8．（2021·四川省绵阳江油中学高二期中）如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒 定，输电线路的电阻不变，当用户数目增多时（　　） A．输电线上损耗的功率减小 B．发电厂输出功率增大 C．电压表 V2 的示数增大，电流表 A2 减小 D．电压表 V1 的示数减小，电流表 A1 增大 9．（2021·四川省绵阳江油中学高二期中）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均 为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．若闭合开关 S，则电压表 V 示数变大，电流表 A1 示数变大 B．若闭合开关 S，则电流表 A1 示数变大，A2 示数变大 C．当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，电压表 V 示数变大 D．当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，R1 消耗的功率变大 10．（2021·北京·高三开学考试）如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头 向上移动，下列说法正确的是（　　） A．电表 C．电表 A1 V1 的示数增大 、 V2 B．电表 的示数都不变 D．电表 A2 V1 的示数减小 、 V2 的示数都增大 11．（2022·湖北省武汉市青山区教育局高二期末）一理想变压器原、副线圈的匝数比为10 :1 ，原线圈输 入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示， P 为滑动变阻器的触头。下列说法正确的 是（　　） A．副线圈输出电压的频率为原来的 1 10 B．副线圈输出电压的有效值为 31V C． P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D． P 向右移动时，变压器的输入功率增加 12．（2021·浙江·镇海中学模拟预测）为做好疫情防控供电准备，防控指挥中心为医院设计的备用供电系 统输电电路简图如图甲所示，矩形交流发电机匝数为 n=50，线圈、导线的电阻均不计，在匀强磁场中以 矩形线圈中轴线 OO＇为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量 Φ 随时间 t 的变化图像如图乙所示， ΦWb m  2 �10 2  。并与变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接入到医院为医疗设备供电，变压器为理 想变压器，假设额定电压为 220V 的医疗设备恰能正常工作。下列说法正确的有（　　） A．电压表的示数为 50 2 V B．假如给变压器输入端接入电压 U  50 V 的直流电，医疗设备能正常工作 C．变压器的匝数比为 5：22 D．从 t=0 开始计时，变压器的原线圈两端的电压 u  50 2 sin100 t （V） 二、填空题 13．（2021·福建·福州市第十中学高二期中）如图所示，线圈的自感系数 L 和电容器的电容 C 都很小 （L=1mH，C=200pF），结合线圈和电容器的主要功能，可知该电路的输出端就只有_____________（填 “直流”或“交流”）和_____________（填“高频”或“低频”）电流。 14．（2021·福建·福州第十五中学高二期末）风电是一种清洁、绿色的可再生能源，中国的风电装机容量， 目前处于世界领先地位，图甲为风力发电的简易模型，在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动， 磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，传感器显示如图乙所示，该交变电流的线圈两端电 压瞬时值表达式为______V，线圈两端电压的有效值为______V。 15．（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___________ V 。若将此电压加在阻值 R  10Ω 的电热丝两端，功率为_________ __ W 。 16．（2021·贵州·安顺市第三高级中学高二阶段练习）图甲中的变压器为理想变压器，其原线圈接到有效 值为 220V 的正弦交流电源上，副线圈与阻值为100 的电阻 R2 直接接到电压为 220V 的直流电源上，电阻 R2 R1 接成闭合电路，图乙中阻值为 400 的电阻 消耗的电功率为__________ W ；若发现 功率恰好相等，则变压器原、副线圈的电压之比为___________。 R1 与 R2 消耗的电 三、解答题 17．（2021·内蒙古集宁新世纪中学高二期中）一个理想变压器的初级线圈匝数为 220 匝，次级线圈匝数 为 36 匝，初级线圈接在交流电源上，电压的最大值为 220 2 V，次级线圈只接了一盏电阻恒定为 36Ω 的 电灯，求： （1）变压器次级线圈输出电压的有效值； （2）变压器的输出功率； （3）变压器初级线圈中的电流。 2 18．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B＝  T，边长 L＝10cm 的正方形线 圈 abcd 共 100 匝，线圈总电阻 r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴 OO′匀速转动，角速度 ω＝2πrad/s，外电 路电阻 R＝4Ω。求： （1）转动过程中线圈中感应电动势的最大值。 （2）从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式。 （3）由图示位置转过 30°角电路中电流的瞬时值。 19．（2021·全国·高二专题练习）某发电站向远处输电的示意图如图所示，其中各部分的物理量已在图上 标注，在这个电路中包括三个回路。 （1）结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系（发电机内阻、n1、n2、n3、n4 线圈 的电阻均忽略不计）． （2）若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？ 参考答案： 1．C 2．C 3．D 4．C 5．D 6．B 7．B 8．B 9．C 10．B 11．D 12．C 13． 直流 低频 14． 12sin(5 t ) 15． 110 1210 16． 121 2 :1 6 2 17．（1）36V；（2）36W；（3） 9 A 55 6 2 2V 2 5 18．（1） ；（2）e＝2 cos2πt（V）；（3） A