(练习)章末综合测评3 交变电流与远距离输电-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

章末综合测评(三)　交变电流与远距离输电 1．下列关于变压器的说法正确的是(　　) A．变压器工作的基础是自感现象 B．在原线圈中，电能转化为磁场能 C．电能能够从原线圈传递到副线圈，是因为原、副线圈通过导线连在一起 D．变压器对恒定电流也能变压 B　[变压器工作的基础是原、副线圈的互相感应，并不是自感现象，在原线圈中电能转化为磁场能，副线圈中磁场能转化成电能，电能是通过磁场从原线圈传递到副线圈的，变压器只能对变化的电流有变压作用，综上所述，只有B正确。] 2．小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户。设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致(　　) A．发电机的输出电流变小 B．高压输电线路的功率损失变大 C．升压变压器次级线圈两端的电压变小 D．降压变压器次级线圈两端的电压变大 B　[随着用电器总功率的增加，负载电流增大，导致线路上损耗加大，降压变压器初级电压减小，其次级电压也随之减小；由于发电机输出电压稳定，所以升压变压器初级电压不变，其次级电压也不变。] 3．对在电能远距离输送中所造成的电压、功率损失，下列说法正确的是(　　) A．只有输电线的电阻才造成电压损失 B．只有输电线的电抗才造成电压损失 C．只有变压器的铜损和铁损才造成了输送中的功率损失 D．若用高压直流电输送，可以减小因电抗造成的电压、功率损失 D　[远距离高压输电过程中，不仅线路上的电阻会损失电压，电抗也会损失电压，故A、B错误；输电过程中的功率损失是指输电线上的功率损失，故C错误；若用高压直流电输送，则只有电阻的影响，无电抗的影响，故D正确。] 4．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的波形如图所示，由图可以知道(　　) A．0.01 s时刻线圈处于中性面位置 B．0.01 s时刻穿过线圈的磁通量为零 C．该交流电流有效值为2 A D．该交流电流频率为50 Hz B　[0.01 s时刻电流最大，电动势最大，处于与磁感线平行的位置，故A错误，B正确；Im＝6.28 A，所以有效值I＝ A≈4.44 A，故C错误；由题图知T＝0.04 s，f＝ Hz＝25 Hz，故D错误。] 5．(2022·北京东城高二期末)如图所示，A、B两输电线间的电压表达式为u＝200sin 100πt(V)，输电线电阻不计，把电阻R＝50 Ω的用电器接在A、B两输电线上，对此，下列说法正确的是(　　) A．电流表示数为1 A B．电压表示数为200 V C．通过R的电流方向每秒钟改变50次 D．用电器消耗的电功率为1.6 kW B　[交流电压的有效值U＝ V＝200 V，电压表读数为有效值，则电压表示数为200 V，电流I＝＝4 A，所以电流表的示数为4 A，A错误，B正确；周期ω＝，解得T＝0.02 s，一个周期内电流方向改变两次，则通过R的电流方向每秒钟改变100次，C错误；根据P＝UI＝200×4 W＝800 W，D错误。故选B。] 6．如图甲所示为理想变压器，原、副线圈的匝数比为3∶2，在原线圈上通入正弦交流电如图乙所示，设电流从原线圈a端流入b端流出时为电流正方向，副线圈中电流由c端流出d端流入时为副线圈中电流正方向，那么副线圈中电流的有效值以及在一个周期内副线圈电流达到正方向最大值对应于乙图中的时刻应是(　　) 甲　　　　　　乙 A．1 A　0 B．1.5 A　0.5×10－2s C．1.5 A　1×10－2s D．A 　1×10－2 s C　[由题图乙知，原线圈中电流有效值I1＝ A＝1 A，所以由＝得副线圈中电流的有效值I2＝＝×1 A＝1.5 A。副线圈中电流达到最大值时，即为铁芯中磁通量变化最快的时刻，对应题图乙所示，i­t图像斜率最大的时刻，因此，只有t＝0，t＝1×10－2 s和t＝2×10－2 s三个时刻，综上所述正确的选项只可能是C项。] 7．如图所示，矩形线圈的面积为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，外电路的电阻为R。在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ΔΦ＝NBS B．通过电阻R的电荷量q＝ C．电阻R上产生的焦耳热Q＝ D．电阻R上产生的焦耳热Q＝ D　[线圈由图示位置转过90°，磁通量变化量ΔΦ＝BS，故选项A错误；通过电阻R的电荷量q＝，故选项B错误；感应电动势最大值Em＝NBSω，转动时间t＝＝，所以Q＝I2Rt＝·Rt＝，故选项C错误，选项D正确。] 8．如图所示，让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，使线圈中产生交变电流。线圈ab边长L1＝0.40 m, bc边长