第三章 交流电 单元优选综合卷 一、单选题 1．（2019·浙江·高三阶段练习）从发电站输出的功率为 220kW，输电线的总电阻为 1Ω，分别用 110V 和 110kV 两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为 A．100：1 B．1：100 C．1000：1 ( ) D．1：1000 2．（2019·安徽省舒城中学高二阶段练习）一交流电压为 u=100sin(100  t)V，由此表达式可知 （ ） A．用电压表测该电压其示数为 100V B．t=0s 时，该交流交流发电机的线圈平面与磁场方向平行 C．将该电压加在“100V、100W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于 100W D．该交流电压的周期为 50s 3．（2019·广西·桂林十八中高二开学考试）如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱 a、b 接电压为 U 的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当 a、b 接 电压有效值为 U 的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是(　　) A．x 是电容器， y 是电感线圈 B．x 是电感线圈， y 是电容器 C．x 是二极管， y 是电容器 D．x 是电感线圈， y 是二极管 4．（2019·湖北·汉川市第二中学高二阶段练习）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势 e-t 图象如 图，则（ ） A．t1、t3 线圈通过中性面 B．t2、t4 线圈中磁通量最大 C．t1、t3 线圈中磁通量变化率最大 D．t2、t4 线圈平面与中性面平行 5．（2019·北京昌平·高三期末）如图所示，理想变压器的原线圈接在 u＝220 2 sin（100πt）（V）的交 流电源上，副线圈接有 R＝55 Ω 的负载电阻．原、副线圈匝数之比为 2∶1．电流表、电压表均为理想电表． 下列说法正确的是 A．此交流电的周期为 50s B．副线圈中电压表的读数为 110 2 V C．原线圈中电流表的读数为 2A D．原线圈中的输入功率为 220W 6．（2018·黑龙江·伊美区第二中学高二期末）如图所示为一交变电流的电流随时间而变化的图象．此交 变电流的有效值是 A． 5A B． 5 2A C． 3.5 A D． 2.5 2 A 7．（2020·湖北·保康县第一中学高二阶段练习）通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率 P ， 原线圈两端电压 U 保持不变，输电线的总电阻为 R．当副线圈与原线圈的匝数比为 k 时，输电线损耗的电 P2 功率为 P1 ；若将副线圈与原线圈的匝数比提高到 nk，输电线损耗的电功率为 P2 ，则 P1 和 P1 分别为（ ） 2 �P � 1 �R A． � �kU � ， n PR 1 B． kU ， n 2 �P � 1 �R C． � �kU � ， n 2 PR 1 D． kU ， n 2 8．（2019·湖南·岳阳一中高二期末）如图所示，单匝闭合金属线框 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 m Em OO� 匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为 ，线框中的最大感应电动势为 ，从线框平面与磁场平行 时刻开始计时，下面说法正确的是 A．当穿过线框的磁通量为 m Em 的时刻，线框中的感应电动势为 2 2 B．图示位置磁通量变化率为零 Em C．线框转动的角速度为 m D．线框在图示位置感应电流的方向为 abcda 9．（2019·山东潍坊·一模）理想变压器原、副线圈的匝数比为 9：5，原线圈接交流电源，副线圈的电路 结构如图甲所示，已知 R1= R2= R3，开关 S 断开时 R2 两端电压按如图乙所示规律变化．若闭合开关 S，电 表均为理想电表，下列说法正确的是 A．电流表示数变小 B．电压表 V1 示数为 180V C．变压器的输入功率减小 D．电压表 V2 示数为 100V 10．（2018·贵州省铜仁第一中学高二开学考试）如图所示，某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交 流电随时间变化关系如图所示，则下列说法正确的是 ( ) A．0.02s 时刻线圈处于中性面位置 B．0.01s 时刻穿过线圈的磁通量最大 C．该交流电流有效值为 6.28 D．该交流电流频率为 50Hz 11．（2021·全国·高三专题练习）理想变压器原线圈接如图甲所示的正弦交变电压，变压器原线圈匝数 n1=270 匝，P 是副线圈上的滑动触头，当 P 处于图乙所示位置时，副线圈连入电路的匝数 n2=135 匝，电 容器 C 恰好不被击穿，灯泡 L 恰能正常发光，R 是滑动变阻器．以下判断正确的是 A．若向下移动 P，电容器的电荷量增加 B．电容器的击穿电压为 11 2 V C．若保持 P 不动，向下移动 R 的滑片，灯泡变暗 D．若保持 R 的滑片不动，向下移动 P，灯泡变亮 二、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．（2021·福建省龙岩第一中学高二阶段练习）一个边长为 6cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中，线 框平面与磁场垂直，电阻为 0.36Ω。磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有 效值为_______ 14．（2019·福建·福清东张中学高二期中）如图用理想变压器给变阻器 R 供电，设输入交变电压不变．当 变阻器 R 上的滑动触头 P 向上移动时，图中电表的示数和输入功率 P 变化情况是 A1______，V2______，P______．（填变大、变小或不变） 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·陕西·周至县第四中学高二开学考试）如图所示，理想变压器的原线圈上接有理想电流表，副 线圈上接有“36V，9W”的灯泡 L1 和“36V，12W”的灯泡 L2，开关 S 断开时，L1 正常发光，电流表的读数为 1A。求： （1）S 断开时，通过副线圈的电流； （2）原副线圈的匝数比； （3）S 闭合后变压器的输入功率和电流表的读数。 17．（2022·河南洛阳·高二期末）某个小型水电站发电机的输出功率为 P1=100kW，发电机的输出电压为 U1=250V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为 R=10Ω，在用户端用降压变压器 把电压降为 U4=220V，要求在输电线上损失的功率控制在 4kW，请你设计两个变压器的匝数比。为此， 请你计算： （1）升压变压器输入的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？ （2）输电线损失的电压为多少？升压变压器输出的电压是多少？ （3）两个变压器的匝数比各应等于多少？ 参考答案： 1．C 2．C 3．B 4．A 5．D 6．A 7．C 8．C 9．A 10．A 11．B 12．（1）200V；（2）e=200sin100t（V） 7 13．（1）0.25A；（2）1：4；（3）21W； A 3 14．(1)400A，20A；(2)200V，5000V；(3)1∶ 20 ， 240∶ 11 15． 16． 180 0.5 6 �10-5 A 17． 变小 不变 变小