第 3 章 交变电流与远距离输电 单元综合过关测试卷 一、单选题 1．（2022·河南·确山县第一高级中学高二阶段练习）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副 线圈上的滑片 P 处于图示位置时，灯泡 L 能发光。要使灯泡变亮，下列方法不可行的有（　　） A．向上滑动 P B．增大交流电源的电压 C．增大交流电源的频率 D．减小电容器 C 的电容 2．（2022·河南·确山县第一高级中学高二阶段练习）如图所示为一交变电流随时间变化的图像，正负半 轴都是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的有效值为（　　） A． 2 A B．2 2 A C． 5 A D．3 A 3．（2022·安徽省定远中学高二阶段练习）我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来 越大，解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低，并且不受场地限制等因素的影响，是解 决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的 I-t 图象，其中负半轴两段 图像为正弦函数图像的一部分，则该交变电流的有效值为（　　） A．3A 2 30 A B． 3 C． 30A D． 3 3A 4．（2022·甘肃白银·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 5．（2022·四川·泸县五中模拟预测）在图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为 10:1，电 阻 R1、R2 的阻值分别为 5Ω、6Ω，电压表和电流表均为理想电表。若接在变压器原线圈的输入端的电压如 图乙所示（为正弦曲线的一部分），则下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为 25.1V C．变压器的输入功率为 11 B．电流表的示数为 1A 2 W D．变压器的输出功率为 11W 6．（2022·河南·内黄县第四高级中学高二期末）一闭合的矩形线圈在匀强磁场中绕在线圈平面内且垂直 于磁场方向的转轴匀速转动，所产生的感应电动势的最大值为 应电动势为 A． C． E2 ，从中性面开始旋转 E1  E2  E3 E3  E1  E2 30� 时的瞬时感应电动势为 B． D． E1 E3 ，从中性面开始旋转 ，则 E1 、 E2 和 E3 90� 的过程中平均感 的大小关系是（ ） E1  E3  E2 E2 > E1 > E3 二、多选题 7．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，R 为定值电阻，A、B、C、D、E 为五个完全相同的灯泡。当 灯泡正常发光时其阻值也为 R，额定电压为 U，额定电流为 I，额定功率为 P。理想变压器原、副线圈匝 数比为 k。若灯泡都正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A． k  1 2 B．通过 R 的电流为 4I C．交变电源的输出电压为 6U D．交变电源的输出功率为 21P 8．（2022·吉林·长春外国语学校高二开学考试）如图所示，有矩形线圈，面积为 S，匝数为 N，整个线圈 内阻为 r，在匀强磁场 B 中绕 OO′轴以角速度 ω 匀速转动，外电路电阻为 R。当线圈由图示位置转过 90° 的过程中，下列说法正确的是（　　） A．磁通量的变化量为   NBS B．平均感应电动势为 E  2NBS  NBS 2 ) 2 C．电阻 R 所产生的热量为 Q  R ( NBS D．通过电阻 R 的电荷量为 q  R  r 9．（2022·辽宁·高三开学考试）如图所示为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副线圈两端 的电压分别为 U1 和 U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为 U3 和 U4。在输电线路的起始端接入两 个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为 10：1 和 1：10，各互感器和电表均为理想的，则下列 说法正确的是（　　） A．两互感器均起到降压作用 B．若电压表的示数为 220V，电流表的示数为 10A，则线路输送电功率为 220kW C．若保持发电机输出电压 U1 一定，仅将滑片 Q 下移，则输电线损耗功率减少 D．若发电机输出电压 U1 一定，若用户数增加，为维持用户电压 U4 一定，可将滑片 P 上移 10．（2022·河南新乡·高二期末）某同学分别按图甲和图乙电路探究远距离输电的能量损耗。将长导线卷 成相同的两卷 A 、 B 来模拟输电线路，忽略导线卷的自感作用。其中 1: k1  k1  1 ， T2 为理想降压变压器，匝数比为 k2 :1 k2  1 T1 为理想升压变压器，匝数比为 ，两次实验中电源的电压恒定，除长导线卷 A 、 B 以外，其余导线的电阻可以忽略，两次实验中使用同一灯泡且恰好都能正常工作。下列判断正确的是 （　　） A． B． k1  k2 k1 与 k2 可能相等 k2 C．甲、乙两次实验中电源消耗的功率之比为 k1 k1 D．甲、乙两次实验中电源消耗的功率之比为 k2 11．（2017·云南·富源县教育体育局教研室高二期末）图中理想变压器的原、副线圈的匝数比为 2：1，现 在原线圈两端加上交变电压 u=220sin（100πt）V 时，灯泡 L1、L2 均正常发光，电压表和电流表可视为理 想电表。则下列说法中正确的是（　　） A．电压表的示数为 110V B．原、副线圈磁通量的变化率之比为 1：1 C．若将滑动变阻器的滑片 P 向上滑动，则电流表示数变大 D．若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，则原线圈输入功率变大 三、填空题 12．（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。 13．（2022·广东·金山中学高二阶段练习）图甲为交流发电机示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场， 线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO'沿逆时针方向匀速转动，电阻 R=4Ω，线圈电阻 r=1Ω。从图示位置开始计 时，输出的交变电压随时间变化的图象如图乙所示。则电动势瞬时值的表达式为______V；若只将线圈转 动的角速度变为原来 2 倍时，电动势的最大值为______V，有效值为________V。 14．（2022·福建省龙岩第一中学高二开学考试）图甲为小型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，线圈的匝数 n  100 、总电阻 r  5 ，线圈的两端与阻值 为 95  的电阻 R 连接，交流电压表为理想电表， t  0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的 磁通量  随时间 t 按图乙所示正弦规律变化，交流发电机产生的电动势的最大值为 Em  ______V，电阻 R 实际消耗的功率 P  ______W。 四、解答题 15．（2021·山东省泰安第四中学高二阶段练习）如图所示，ab=25 cm，ad=20 cm，匝数为 50 匝的矩形线 圈。线圈总电阻 r=1 Ω，外电路电阻 R=9 Ω，磁感应强度 B=0.4 T，线圈绕垂直于磁感线的 OO� 轴以角速 度 50 rad/s 匀速转动。求： （1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式； （2）电流表的读数和 R 两端的电压； （3）线圈由如图位置转过 30°的过程中，流过 R 的电量 q。 16．（2021·全国·高二课时练习）如图所示，在扶贫工作中，要给某山村供电，需要设计输电方案。现有 用 220V 和 11kV 电压输电的两种意见。在输电线的材料、输送距离、输送电功率和线路损耗功率一定的 情况下，如果用 11kV 的电压输电，则使用横截面积为 16mm2 的输电线。那么，在用 220V 电压输电时， 所用同材质导线的直径应是多少?你认为哪一种方案更合适? 17．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，某发电站通过燃烧煤来发电。发电站通过升压器、输电线和 降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是 120 kW ，输出电压是 240V，升压器原、 副线圈的匝数之比为 1∶25，输电线的总电阻为 10Ω ，用户需要的电压为 220V。则： (1) 输电线上损失的电功率为多少？ (2) 降压器原、副线圈的匝数比为多少？ 参考答案： 1．D 2．C 3．C 4．C 5．D 6．A 7．AC 8．BD 9．BD 10．AC 11．BC 12． 13． 14． 180 0.5 e  12.5 2cos100 t 200 15．（1） 25 2 25 190 e  50cos 50t  V  ；（2） 2.5 2A ； 22.5 2V ；（3） 0.05C 16．0.226m，使用 11kv 电压输电更合适 17．(1)4000W；(2)290:11