第三章 交流电 单元滚动测评卷 一、单选题 1．（2022·甘肃靖远·高三开学考试）某发电厂向工厂供电，输送的功率为 P，输出的电压为 U，输电线路 的总电阻为 r。若用原、副线圈的匝数之比为 1∶10 的理想升压变压器输电，则工厂得到的功率为（　　） P 2r 2 B． 100U P 2r A． 10U 2 C． P P2r 100U 2 D． P P 2r 10U 2 2．（2022·全国·高三专题练习）如图，理想变压器原线圈匝数为 交流电流表 A．副线圈匝数为 n2 ，接有阻值 R2  R 和 R3  5 R 压的有效值恒定，频率为 50Hz。该变压器原、副线圈匝数比 n1 ，接有一阻值为 的两个电阻。 n1 : n2  3 :1 U R1  6 R 的电阻和理想 为正弦交流电压源，输出电 ，当开关 S 断开时，电流表的示 数为 I ，则（　　） A．流经 R2 的交变电流的频率为 100Hz B．当开关 S 断开时， R2 的电功率为 I 2R C．当开关 S 闭合时，原线圈两端的电压增大 D．当开关 S 闭合时， R2 的电功率变为原来的 16 倍 3．（2022·辽宁·沈阳市第一二〇中学高三开学考试）如图甲所示的电路，理想变压器的原、副线圈匝数 之比 n1 : n2  2 :1 ，定值电阻 R1 和 R2 的阻值分别为 5 和 3 ，电表均为理想交流电表，电源输的交流电如 图乙所示，图中的前半周期是正弦交流电的一部分，后半周期是直流电的一部分，则（　　） A．电流表示数为 C． R1 2 3A 的功率为10W B．电压表示数为 D． R2 6 3V 的功率为 12W 4．（2021·天津市红桥区教师发展中心高二期末）一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定 轴转动，线圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．t1 时刻通过线圈的磁通量绝对值最大 B．t2 时刻线圈所在平面与磁场垂直 C．t3 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当 e 改变方向时，通过线圈的磁通量都为零 5．（2021·山东·济南市天桥区黄河双语实验学校高二阶段练习）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．用电流表测量该电流其示数为 10A B．用电压表测电阻两端的电压其示数为 50V C．电阻消耗的电功率为 500W D．该交变电流的瞬时值表达式为 i  10 2 sin 200 t (A) 6．（2022·山东·济南市历城第二中学高三开学考试）理想变压器的原线圈接 220V 家庭用交流电，副线圈 接一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）和一额定电压为 5V 的灯泡。灯泡正常 发光，下列说法正确的是（　　） A．原线圈和副线圈的匝数比为 44 :1 B．原线圈和副线圈的匝数比为 22 :1 C．副线圈两端电压的最大值为 10V D．副线圈两端电压的最大值为 10 2V 7．（2022·河南焦作·高二期末）某远距离输电线路可简化为如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分 别为 n1 、 压分别为 U1 n2 ，电压分别为 U3 、 U4 U1 、 U2 ，输电线总电阻为 R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为 n3 、 n4 ，电 ，变压器为理想变压器。现进行输电线路改造，改造后输电线电阻 R 变小，发电厂电压 、升压变压器匝数比、用户电压 A．改造后输电电压 U2 减小 U4 以及发电厂总功率保持不变，下列说法正确的是（　　） B．改造后降压变压器原线圈两端电压 U3 减小 n3 C．改造后降压变压器的匝数比 n4 减小 D．改造后降压变压器输出功率变大 8．（2022·全国·高三课时练习）如图甲为风力发电的简易模型，发电机与一理想变压器的原线圈相连,变 压器原、副线圈匝数分别为 500 匝和 1000 匝,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁体转动,转 速与风速成正比,某一风速时,变压器原线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示,则（　　） A．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 u  100sin100 tV B．电压表 V1 的示数是 100 V C．断开开关 K,电压表 V2 的示数是 0 D．风速加倍时,变压器原线圈的瞬时值表达式为 u  200sin100 tV 9．（2022·江苏省丹阳高级中学高二开学考试）一个 10Ω 的电阻，它两端的电压 u 随时间 t 的变化规律如 图所示，则（　　） A．流过电阻的最大电流是 22A B．用交流电压表测量电阻两端的电压，其示数为 311V C．电阻消耗的功率为 4840W D．在交流电变化的半个周期内，电阻产生的焦耳热是 96.8J 10．（2022·全国·高三课时练习）如图甲所示，标有“220V　40W”的灯泡和标有“20μF　360V”的电容器并 联到交流电源上，电压表为理想交流电压表，交流电源的输出电压如图乙中正弦曲线所示。闭合开关 S， 下列判断正确的是（　　） A．电容器会被击穿 B．交流电源的输出电压的有效值为 220 C．t= T 时刻，电压表的示数为零 2 D．t= T 时刻，通过灯泡的电流为零 2 2 V 11．（2022·全国·高三课时练习）某交流发电机产生的电动势波形如图所示，已知该发电机线圈匝数 n=100 匝，线圈面积为 S=0.1m2，线圈内阻为 r=1Ω，用一理想交流电压表接在发电机的两个输出端。由此 可知（　　） A．线圈在匀强磁场中转动的角速度为 50πrad/s B．线圈所在处的磁感应强度大小是 B=1T C．交流电压表的读数为 220V D．0~0.005s 时间内交流电动势的平均值为 E =200V 二、填空题 12．（2019·陕西·咸阳百灵学校高二阶段练习）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕 OO′轴匀速转动， 磁场方向与转轴垂直，线圈匝数 n=40 匝，ab 边长 L1=0.5m，bc 边长 L2=0.4m，线圈总电阻 r=1Ω．线圈转 动的角速度 ω=100rad/s，磁场的磁感应强度 B=0.2T．线圈两端外接 R=9Ω 的电阻和一个理想交流电流表． 则： （1）从图示位置开始计时，闭合电路中电流随时间变化的函数表达式为_____________； （2）电流表的示数为________； （3）电阻 R 上消耗的电功率为_____；从图示位置转过 90°的过程中，通过电阻 R 的电量是__． 13．（2018·安徽·安庆一中高二阶段练习）如图所示，理想变压器的原线圈接在 220V、50Hz 的正弦交流 电源上，线圈接有一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）和一阻值为 10Ω 的电阻，已知原 副线圈的匝数比为 2:1.则二极管的耐压值至少为_______V，电阻 R 上 1s 内产生的焦耳热为______J，电阻 R 上电流的有效值为_______A． 14．（2018·安徽·蚌埠铁路中学高二期中）如图甲，理想变压器的原线圈匝数 n1＝350 匝，副线圈匝数 n2 ＝70 匝，电阻 R＝20 Ω，V 是理想交流电压表，原线圈加上如图乙所示的正弦交流电，则电阻 R 上消耗 的电功率为___________W，在 t＝0.01 s 时，电压表的示数为___________V． 变压器的工作基础是_____ ___现象． 三、解答题 15．（2022·广西·容县高级中学高二开学考试）如图所示，矩形线圈 abcd 的匝数为 N=100 匝，线圈 ab 的 边长为 L1=20cm，bc 的边长为 L2=25cm，在磁感应强度为 B=0.4T 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过 线圈中线的 OO´轴匀速转动，转动的角速度100rad/s，若线圈自身电阻为 r=1Ω，负载电阻 R=9Ω。试求： （1）感应电动势的最大值 Em； （2）设时间 t=0 时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； 16．（2022·河南省信阳市教育局高二期末）如图甲所示为一小发电机的示意图，共有 10 匝的矩形线圈在 匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中的磁通量随时间变化的规律为  如线圈的电阻为 2Ω，外接电阻 R 的阻值为 8Ω，交流电压表 V 为理想电表。求： （1）线圈中感应电动势的最大值； （2）电压表的示数。 2 sin 20πWb t 10π  。已 17．（2021·全国·高二课时练习）某同学设计了如图所示的实验电路图来观察电阻、电容、电感三个电器 元件对直流和交流电路的影响，其中三个小灯泡 L1 、 L2 、 L3 是相同的，S 为双刀双掷开关。 （1）为了观察三个电器元件对直流电路的影响，要怎样操作开关？ （2）为了观察三个电器元件对交流电路的影响要怎样操作开关？ 参考答案： 1．C 2．D 3．D 4．A 5．C 6．C 7．D 8．D 9．C 10．D 11．D 12． i  16cos100t  A 13． 110 2 605 14． 0.8W； 4V； 8 2A 1152W 0.16C 11 2 2 互感 15．（1）200V；（2）e=200sin100t（V） 16．（1） 20 2V ；（2） 16V 17．（1）闭合单刀开关 S1、S2、S3，把双刀双掷开关 S 扳到 a、b 一边，将低压直流电源 接入电路，观察三只小灯泡的亮度； （2）将双刀双掷开关 S 扳到 c、d 一边，将低压交流电源接入电路，观察三只小灯泡亮度的变化， L 将单刀开关 S2 闭合观察 2 亮度的变化。