专题10 交变电流 变压器（期末真题汇编，浙江专用）高二物理上学期

专题10 交变电流 变压器 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1. (24-25高二上·浙江杭州滨江区杭二滨江·期末)如图甲所示，杭州亚运村启用一款公共座椅，该座椅安装了嵌入式无线充电器，其无线充电功能支持多种充电协议。充电器下方铭牌如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．该充电器以最大输出功率输出时，输出电压为21V B．交流供电电路中电压偶有波动，该充电器允许输入电压的峰值为240V C．某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，大约需要1.7h D．某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出的电能为60000J 2. (24-25高二上·浙江杭州下沙区杭四下沙·期末)某型号手机充电器中的变压器原、副线圈匝数比为若原线圈上加有最大电压值为的正弦交流电，则副线圈上可获得电压的有效值可能为（    ） A． B． C． D． 3. (24-25高二上·浙江杭州下沙区杭四下沙·期末)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是，其末端间的电压为。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为。则下列说法错误的是（    ） A．用户端的电压 B．发电厂的输出功率为 C．输电线路上损失的电功率为 D．输电线上的电压降为 4. (24-25高二上·浙江杭州下城区杭十四·期末)如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者关联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若将交变电压改为220V，25Hz，则（　　） A．三只灯泡亮度不变 B．三只灯泡都将变亮 C．a亮度不变，b变亮，c变暗 D．a亮度不变，b变暗，c变亮 5. (24-25高二上·浙江温州·期末)下列说法正确的是（　　） A．用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，应换成倍率较小的挡位 B．在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平 C．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，去掉铁芯不影响实验结果 D．在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝长度来提高实验精度 6. (24-25高二上·浙江温州·期末)下列说法不正确的是（　　） A．点电荷是理想化模型 B．电流I是利用电压U与电阻R的比值定义的 C．交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的 D．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时运用了控制变量的方法 7. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)现有如图所示的两种发电机，其中正方形金属框的边长均为，均在磁感应强度为的匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动，阻值为的电阻两端的电压最大值均为，其它电阻不计。从如图所示位置开始，则金属框转动一周（　　） A．甲图中发电机的金属框内电流方向不变 B．乙图中电阻内电流方向不变 C．两图中的金属框转动角速度均为 D．两图中电阻产生的焦耳热均为 8. (24-25高二上·浙江温州·期末)下列说法正确的是（　　） A．用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，应换成倍率较小的挡位 B．在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平 C．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，去掉铁芯不影响实验结果 D．在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝长度来提高实验精度 9. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)下列图像中不属于交变电流的是（    ） A． B． C． D． 10. (24-25高二上·浙江温州·期末)如图所示为某种发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈匝数，线圈电阻，线圈转动过程中最大磁通量。线圈两端有两个彼此绝缘的半圆金属环可随线圈一起转动。两个电刷固定不动，分别与两半圆金属环接触，两电刷间接有阻值为的电阻，其余电阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度顺时针匀速转动。从图示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始计时，下列说法正确的是（　　） A．时，线圈位于中性面位置 B．线圈转动一周，通过电阻R的电流方向改变两次 C．线圈转动一周，通过电阻R的电荷量为2.4C D．线圈转动一周，通过电阻R的电流的有效值为 11. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)某小组研究远距离输电的模拟装置如图所示，发电机产生的交变电流电动势瞬时表达式，输电线路的总电阻R=25Ω，降压变压器的原、副线圈匝数之比为25:11，降压变压器副线圈接入一台效率（输出机械功率与输入电功率之比）η=80%的电动机，其额定电压U=220V。开关闭合后，电动机正常工作，恰好能将m=44kg的重物以v=2m/s的速率匀速提起。变压器均视为理想变压器，电流表视为理想电表，除输电线路电阻、电动机线圈内阻外，其余导线电阻均不计。求： (1)电动机的机械功率P机及线圈内阻r； (2)输电线路上损失的电压∆U； (3)电流表的示数IA。 1. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)如图为某一街头变压器的实物图与原理示意图，下列说法正确的是（　　） A．变压器的工作原理是自感现象 B．该变压器为升压变压器 C．该变压器的原线圈导线比副线圈导线更细 D．使用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯是为了增大涡流 2. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)如图为通过定值电阻的电流一时间图像，则该电流（　　）    A．是一种直流电 B．周期为0.5s C．有效值约为 D．在内通过定值电阻的电荷量为 3. (24-25高二上·浙江温州·期末)如图所示为交流发电机的示意图。一矩形线圈在两磁极间的匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动，线圈匝数，线圈电阻，定值电阻，其余电阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度逆时针匀速转动，线圈转动过程中最大磁通量。从图示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始计时，下列说法正确的是（　　） A．时，线圈位于中性面位置 B．该交流电电流的有效值为 C．线圈转动一周，通过电阻的电流方向改变两次 D．在内，通过电阻的电荷量为 4. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)如图所示，光滑的长直金属杆通过两个金属环与一个形状为一个周期内完整正弦函数图象的金属导线ab连接，导线其余部分未与杆接触。金属杆电阻不计，导线电阻为R，a、b间距离为2L，导线构成的正弦图形顶部和底部到杆的距离都是d，在导线和金属杆所在平面内有两个方向相反的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度均为L，磁感应强度大小均为B，现在外力F作用下导线以恒定的速度v水平向右匀速运动，时刻导线从O点进入磁场，直到导线全部离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是（    ） A．时，电流的大小为 B．时，外力F的大小为 C．全过程中，电流的有效值为 D．外力F的最大值为 5. (24-25高二上·浙江绍兴诸暨·期末)如图所示为自耦式变压器，输入端接正弦式交变电流，调节使原副线圈匝数比为，调节使滑动变阻器的阻值，已知变压器为理想变压器，电压表为理想电压表，下列说法正确的是（　　） A．电压表的读数为 B．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为 C．保持的位置不变，将向下移动时，电压表示数保持不变 D．保持的位置不变，将逆时针方向移动时，电阻消耗功率将增大 6. (24-25高二上·浙江舟山·期末)风力发电模型如图所示，风轮机叶片转速为转/秒，并形成半径为的圆面，通过转速比的升速齿轮箱带动匝数为的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压到电压为后接入高压电网，变压器的输出功率为。已知空气密度为，风速为，通过发电机线圈的最大磁通量为，忽略发电机线圈电阻，则（　　） A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为 B．从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 C．升压变压器的原线圈电流为 D．变压器原、副线圈的匝数比为 7. (24-25高二上·浙江舟山·期末)如图所示，在恒压交流电源的两端接上电容、电感和光敏电阻，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同。已知光敏电阻的阻值随着光照强度增加而减少，则（　　） A．若抽掉电感线圈内部的铁芯，则变亮 B．若增大电容器两极板间距，则变亮 C．若增大交流电源的频率，则比暗 D．若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗 8. (23-24高二上·浙江舟山·期末)如图所示，理想变压器原线圈接在电压的交流电源上，副线圈与定值电阻串联后接理想电压表、理想电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1∶3，已知，R的最大阻值为10Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动。则（　　） A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电源的输出功率变大 C．当时，电压表示数为3V D．当时，R的功率最大 9. 如图（a）所示，在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈可绕与磁感线垂直的中心轴OO'，匀速转动，线圈两次以不同的转速转动产生的正弦式交变电动势图像如图（b）中图线甲、乙所示，则（　　） A．两次t=0时刻线圈平面均与磁场方向平行 B．图线甲、乙对应的线圈转速之比为2：1 C．将转轴移至与线圈ab边共线，则相同转速下交变电动势的峰值不变 D．若线圈电阻为0.1Ω，则线圈电动势按图线乙规律变化时的发热功率为10W 10. (23-24高二上·浙江杭州第四中学（吴山校区）·期末)如图甲所示，用均匀导线做成匝数为100匝、边长为、总电阻为的正方形闭合导电线圈。正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是（    ） A．在0~6s内，导电线圈中产生的电流大小恒定不变 B．在时，导电线圈内电流的瞬时功率为160W C．在时，线框中a、b两点间的电势差 D．若保持不变，线圈以ab为轴转动的角速度为0.5rad/s，则线圈电动势为4V 1. (23-24高二上·浙江杭州师范大学附属中学·期末)如图所示是输入电压为220V，输出电压为20V的变压器，相应的线圈匝数分别为n1和n2，。则（　　） A．n1<n2 B．输入的电流大于输出的电流 C．绕制输入端线圈的导线比输出端细 D．输出端连接的用电器数量增加，输入端功率不变 2. (23-24高二上·浙江杭州师范大学附属中学·期末)如何有效地提高能源利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是远距离输电示意图，变压器T1、T2均为理想变压器，变压器T2原、副线圈的匝数之比为11：5，n4两端的电压u4随时间t变化规律为：，假设负载是电阻为48.4Ω电水壶，下列说法正确的是（　　） A．交流电源输出的交流电周期为50s B．变压器T1副线圈n2两端的电压为484V C．经过1分钟电水壶产生的焦耳热是6×104J D．为了减少输电线r上的电能损失，变压器T1应该使用升压变压器 3. (23-24高二上·浙江杭州四校联考·期末)如图是交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化如图，通过电刷与阻值为5Ω的小灯泡组成闭合电路，已知线圈内阻为1Ω，则（    ） A．交流电压表示数为10V B．线圈转速为2.5r/s C．当线圈处于图示与磁感线平行位置时穿过线圈的磁通量变化率最大 D．线框由图示与磁感线平行位置转圈，小灯泡消耗的电能为1.2J 4. (23-24高二上·浙江嘉兴·期末)如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。 （1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小； （2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式； （3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？ 5. (24-25高二上·浙江杭州滨江区杭二滨江·期末)如图所示，一小型交流发电机中，线圈ABCD（电阻不能忽略）以角速度ω=50πrad/s绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，发电机感应电动势的最大值。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈与电阻相接，电表均为理想交流电表，电压表示数为U =160V，电流表示数为I =6A，从线框转至中性面位置开始计时。 (1)求线框中感应电动势的频率； (2)求线框中感应电动势的瞬时值表达式； (3)若原、副线圈匝数比为4：1，求电阻R的阻值及消耗的电功率P。 6. (24-25高二上·浙江杭州下沙区杭四下沙·期末)如图所示，匀强磁场的磁感应强度，单匝矩形线圈的面积，电阻不计，绕垂直于磁场的轴匀速转动．线圈通过电刷与理想变压器原线圈相接，A为交流电流表。开关S开始时断开，调整副线圈的触头P，当变压器原、副线圈的匝数比为时，副线圈电路中标有“的灯泡正常发光，电容器C的击穿电压为。以下判断正确的是（    ） A．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈产生的电动势随时间的变化规律为 B．电流表的示数为 C．若矩形线圈的转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当上移，减少副线圈的匝数 D．闭合开关S，电容器不会被击穿 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 交变电流 变压器 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1. (24-25高二上·浙江杭州滨江区杭二滨江·期末)如图甲所示，杭州亚运村启用一款公共座椅，该座椅安装了嵌入式无线充电器，其无线充电功能支持多种充电协议。充电器下方铭牌如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．该充电器以最大输出功率输出时，输出电压为21V B．交流供电电路中电压偶有波动，该充电器允许输入电压的峰值为240V C．某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，大约需要1.7h D．某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出的电能为60000J 【答案】C 【详解】A．由P=UI  可知该充电器以最大输出功率输出时，输出电压为20V 故A错误； B．交流供电电路中电压偶有波动，该充电器允许输入电压的有效值为240V，峰值为 故B错误； C．某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，大约需要 故C正确； D．某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出的电能为 故D错误。 故选C。 2. (24-25高二上·浙江杭州下沙区杭四下沙·期末)某型号手机充电器中的变压器原、副线圈匝数比为若原线圈上加有最大电压值为的正弦交流电，则副线圈上可获得电压的有效值可能为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】若变压器为理想变压器，则有 其中原线圈电压有效值为 解得副线圈电压有效值为 由于实际变压器存在一定的能量损失，所以副线圈上可获得电压的有效值应小于。 故选A。 3. (24-25高二上·浙江杭州下沙区杭四下沙·期末)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是，其末端间的电压为。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为。则下列说法错误的是（    ） A．用户端的电压 B．发电厂的输出功率为 C．输电线路上损失的电功率为 D．输电线上的电压降为 【答案】B 【详解】A．根据变压器输入功率等于输出功率相等可得 解得用户端的电压为 故A正确，不满足题意要求； BC．发电厂的输出功率为 输电线路上损失的电功率为 故B错误，满足题意要求；C正确，不满足题意要求； D．输电线上的电压降为 故D正确，不满足题意要求。 故选B。 4. (24-25高二上·浙江杭州下城区杭十四·期末)如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者关联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若将交变电压改为220V，25Hz，则（　　） A．三只灯泡亮度不变 B．三只灯泡都将变亮 C．a亮度不变，b变亮，c变暗 D．a亮度不变，b变暗，c变亮 【答案】C 【详解】根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率变低时，电感对电流的感抗减小，b灯变亮；根据电容器的特性：通高频、阻低频，当电源的频率变低时，电容器对电流的容抗增大，c灯变暗。而电阻的亮度与频率无关，a灯亮度不变。 故选C。 5. (24-25高二上·浙江温州·期末)下列说法正确的是（　　） A．用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，应换成倍率较小的挡位 B．在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平 C．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，去掉铁芯不影响实验结果 D．在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝长度来提高实验精度 【答案】AB 【详解】A．用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，说明待测电阻较小，应换成倍率较小的挡位，A正确； B．在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平，以确保小球做平抛运动，B正确； C．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，变压器的铁芯可以减少能量损失，对实验结果有影响，C错误； D．在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝的直径来提高实验精度，D错误。 故选AB。 6. (24-25高二上·浙江温州·期末)下列说法不正确的是（　　） A．点电荷是理想化模型 B．电流I是利用电压U与电阻R的比值定义的 C．交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的 D．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时运用了控制变量的方法 【答案】B 【详解】A．点电荷模型抓住了物体带电，忽略了物体的体积、大小，运用了理想模型的方法，故A正确，不符合题意； B．电流I的定义是单位时间内通过导体横截面的电荷量‌，故B错误，符合题意； C．交变电流的有效值是根据交流电和直流电电流的热效应等效来定义的，故C正确，不符合题意； D．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时运用了控制变量的方法，故D正确，不符合题意； 故选B。 7. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)现有如图所示的两种发电机，其中正方形金属框的边长均为，均在磁感应强度为的匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动，阻值为的电阻两端的电压最大值均为，其它电阻不计。从如图所示位置开始，则金属框转动一周（　　） A．甲图中发电机的金属框内电流方向不变 B．乙图中电阻内电流方向不变 C．两图中的金属框转动角速度均为 D．两图中电阻产生的焦耳热均为 【答案】BD 【详解】A．甲图中金属框转动产生交流电，旋转一周金属框内电流方向改变两次，故A错误； B．乙图中，电阻与金属框间用换向器连接，则流过电阻的电流方向不变，故B正确； C．两图中阻值为的电阻两端的电压最大值均为，其它电阻不计。则有 解得角速度为 故C错误； D．金属框转动一周，两图中电阻产生的焦耳热均为 联立解得 故D正确。 故选BD。 8. (24-25高二上·浙江温州·期末)下列说法正确的是（　　） A．用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，应换成倍率较小的挡位 B．在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平 C．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，去掉铁芯不影响实验结果 D．在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝长度来提高实验精度 【答案】AB 【详解】A．用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，说明待测电阻阻值较小，应更换倍率较小的挡位，A正确； B．在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平，B正确； C．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，变压器的铁芯可以减少能量损失，对实验结果有影响，C错误； D．在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝的直径来提高实验精度，D错误。 故选AB。 9. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)下列图像中不属于交变电流的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】ABC．交变电流的方向随时间做周期性变化，三个图中电流均为交变电流；故ABC错误； D．图中电流大小虽然在周期性变化，但方向不变，是直流电，不是交变电流，故D正确。 故选D。 10. (24-25高二上·浙江温州·期末)如图所示为某种发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈匝数，线圈电阻，线圈转动过程中最大磁通量。线圈两端有两个彼此绝缘的半圆金属环可随线圈一起转动。两个电刷固定不动，分别与两半圆金属环接触，两电刷间接有阻值为的电阻，其余电阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度顺时针匀速转动。从图示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始计时，下列说法正确的是（　　） A．时，线圈位于中性面位置 B．线圈转动一周，通过电阻R的电流方向改变两次 C．线圈转动一周，通过电阻R的电荷量为2.4C D．线圈转动一周，通过电阻R的电流的有效值为 【答案】CD 【详解】A．根据公式，因为角速度，所以周期，时（圈），即线圈转了5.5圈，此时线圈位于垂直中性面位置，A错误； B．因为有固定电刷存在，通过电阻R的电流方向不改变，B错误； C．线圈转动一周，由于输出的为直流电，则流过电阻的电量（n为线圈匝数，R为外电阻，r为线圈电阻），C正确； D．感应电动势的最大值，已知最大磁通量，则，电路中的电流最大值 正弦式交变电流的有效值，D正确。 故选CD。 11. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)某小组研究远距离输电的模拟装置如图所示，发电机产生的交变电流电动势瞬时表达式，输电线路的总电阻R=25Ω，降压变压器的原、副线圈匝数之比为25:11，降压变压器副线圈接入一台效率（输出机械功率与输入电功率之比）η=80%的电动机，其额定电压U=220V。开关闭合后，电动机正常工作，恰好能将m=44kg的重物以v=2m/s的速率匀速提起。变压器均视为理想变压器，电流表视为理想电表，除输电线路电阻、电动机线圈内阻外，其余导线电阻均不计。求： (1)电动机的机械功率P机及线圈内阻r； (2)输电线路上损失的电压∆U； (3)电流表的示数IA。 【答案】(1)880W，8.8Ω (2)55V (3)5.5A 【详解】（1）电动机正常工作，匀速提起重物，电动机机械功率 根据电动机额定电压以及效率有 根据能量守恒有 联立解得， （2）根据降压变压器原副线圈匝数比 根据欧姆定律 所以 （3）根据能量守恒有， 所以 1. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)如图为某一街头变压器的实物图与原理示意图，下列说法正确的是（　　） A．变压器的工作原理是自感现象 B．该变压器为升压变压器 C．该变压器的原线圈导线比副线圈导线更细 D．使用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯是为了增大涡流 【答案】C 【详解】A．变压器的工作原理是互感现象，故A错误； B．该变压器副线圈匝数比原线圈匝数少，故该变压器为降压变压器，故B错误； C．根据可知，原线圈电流较小，电阻较大，导线较细，故C正确； D．使用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯是为了减小涡流，故D错误。 故选C。 2. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)如图为通过定值电阻的电流一时间图像，则该电流（　　）    A．是一种直流电 B．周期为0.5s C．有效值约为 D．在内通过定值电阻的电荷量为 【答案】C 【详解】A．该电流的方向随时间做周期性变化，是一种交流电，故A错误； B．该电流的周期为，故B错误； C．根据有效值的定义有，解得，故C正确； D．在内通过定值电阻的电荷量为，故D错误。 故选C。 3. (24-25高二上·浙江温州·期末)如图所示为交流发电机的示意图。一矩形线圈在两磁极间的匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动，线圈匝数，线圈电阻，定值电阻，其余电阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度逆时针匀速转动，线圈转动过程中最大磁通量。从图示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始计时，下列说法正确的是（　　） A．时，线圈位于中性面位置 B．该交流电电流的有效值为 C．线圈转动一周，通过电阻的电流方向改变两次 D．在内，通过电阻的电荷量为 【答案】CD 【详解】A．由题可知，线圈转动的周期为 由于线圈经过即可经过中性面，当，线圈已过中性面，A错误； B．该交流电的最大电动势 电动势的有效值 故交流电电流的有效值 B错误； C．线圈每转动一周，经过两次中性面，电流方向改变两次，C正确； D．根据法拉第电磁感应定律可知 又因为 故有 D正确。 故选CD。 4. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)如图所示，光滑的长直金属杆通过两个金属环与一个形状为一个周期内完整正弦函数图象的金属导线ab连接，导线其余部分未与杆接触。金属杆电阻不计，导线电阻为R，a、b间距离为2L，导线构成的正弦图形顶部和底部到杆的距离都是d，在导线和金属杆所在平面内有两个方向相反的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度均为L，磁感应强度大小均为B，现在外力F作用下导线以恒定的速度v水平向右匀速运动，时刻导线从O点进入磁场，直到导线全部离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是（    ） A．时，电流的大小为 B．时，外力F的大小为 C．全过程中，电流的有效值为 D．外力F的最大值为 【答案】C 【详解】A．时，导线切割磁感线有效长度为d，电流的大小为，故A错误； B．时，导线切割磁感线有效长度为零，感应电动势为零，感应电流为零，导线所受的安培力为零，故外力F的大小为零，故B错误； C．以导线中方向为电流正方向，全过程中感应电流与时间的关系图像如图所示 根据有效值定义有 求得电流的有效值为，故C正确； D．外力F的最大值为，故D错误。 故选C。 5. (24-25高二上·浙江绍兴诸暨·期末)如图所示为自耦式变压器，输入端接正弦式交变电流，调节使原副线圈匝数比为，调节使滑动变阻器的阻值，已知变压器为理想变压器，电压表为理想电压表，下列说法正确的是（　　） A．电压表的读数为 B．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为 C．保持的位置不变，将向下移动时，电压表示数保持不变 D．保持的位置不变，将逆时针方向移动时，电阻消耗功率将增大 【答案】BD 【详解】A．根据题意可知，输入端电压的有效值为，原线圈等效电阻为 则原线圈输入电压为 副线圈输出电压为 即电压表的读数为，故A错误； B．根据题意可知，通过原副线圈的电流之比为 由公式可知，由于原、副线圈回路中电阻阻值相等，则原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为，故B正确； C．保持的位置不变，将向下移动时，滑动变阻器阻值变大，则原线圈等效电阻变大，原线圈中电流减小，由可知，原线圈输入电压减小，则副线圈输出电压减小，即电压表示数减小，故C错误； D．保持的位置不变，将逆时针方向移动时，原副线圈匝数比减小，则原线圈等效电阻减小，原线圈中电流增大，由公式可知，电阻消耗功率将增大，故D正确。 故选BD。 6. (24-25高二上·浙江舟山·期末)风力发电模型如图所示，风轮机叶片转速为转/秒，并形成半径为的圆面，通过转速比的升速齿轮箱带动匝数为的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压到电压为后接入高压电网，变压器的输出功率为。已知空气密度为，风速为，通过发电机线圈的最大磁通量为，忽略发电机线圈电阻，则（　　） A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为 B．从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 C．升压变压器的原线圈电流为 D．变压器原、副线圈的匝数比为 【答案】AD 【详解】A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的体积V=Sv⋅Δt=πr2v 气体质量m=ρV=ρπr2v 动能 故A正确； B．发电机线圈转速为kn，则ω=2πkn 感应电动势最大值 从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 选项B错误； C．由题意可知，升压变压器的副线圈电流为，选项C错误； D．变压器原、副线圈的匝数比为 选项D正确。 故选AD。 7. (24-25高二上·浙江舟山·期末)如图所示，在恒压交流电源的两端接上电容、电感和光敏电阻，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同。已知光敏电阻的阻值随着光照强度增加而减少，则（　　） A．若抽掉电感线圈内部的铁芯，则变亮 B．若增大电容器两极板间距，则变亮 C．若增大交流电源的频率，则比暗 D．若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗 【答案】A 【详解】A．若抽掉电感线圈内部的铁芯，线圈的自感系数减小，由可知，感抗减小，使得通过灯泡的电流增大，所以灯泡变亮，故A正确； B．若增大电容器C两极板间的距离，根据知，电容器的电容减小，由可知，容抗增大，使得通过灯泡的电流减小，所以灯泡变暗，故B错误； C．若增大交流电的频率，电容器容抗减小，电感器感抗增大，使得通过灯泡的电流将比的大，所以灯泡将比更亮，故C错误； D．若增大照射在光敏电阻上的光强，光敏电阻的阻值减小，通过的电流变大，变亮，故D错误。 故选A。 8. (23-24高二上·浙江舟山·期末)如图所示，理想变压器原线圈接在电压的交流电源上，副线圈与定值电阻串联后接理想电压表、理想电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1∶3，已知，R的最大阻值为10Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动。则（　　） A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电源的输出功率变大 C．当时，电压表示数为3V D．当时，R的功率最大 【答案】BD 【详解】A．原线圈电压一定，副线圈电压一定，滑动变阻器R的滑片P向下滑动，副线圈总电阻减小，则电流表示数变大，两端电压变大，则电压表示数变小，故A错误； B．副线圈电压一定，电流变大，电源的输出功率变大，故B正确； C．原线圈电压 原、副线圈匝数比为1∶3，副线圈电压 当时，副线圈电流 电压表示数为 故C错误； D．把看成是电源内电阻，当时，R的功率最大，故D正确。 故选BD。 9. 如图（a）所示，在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈可绕与磁感线垂直的中心轴OO'，匀速转动，线圈两次以不同的转速转动产生的正弦式交变电动势图像如图（b）中图线甲、乙所示，则（　　） A．两次t=0时刻线圈平面均与磁场方向平行 B．图线甲、乙对应的线圈转速之比为2：1 C．将转轴移至与线圈ab边共线，则相同转速下交变电动势的峰值不变 D．若线圈电阻为0.1Ω，则线圈电动势按图线乙规律变化时的发热功率为10W 【答案】BC 【详解】A．两次t=0时刻，感应电动势均为零，通过线圈的磁通量最大，线圈平面均与磁场方向垂直，故A错误； B．由图可知 ， 根据 可知图线甲、乙对应的线圈转速之比为 故B正确； C．交变电动势的峰值为 可知将转轴移至与线圈ab边共线，则相同转速下交变电动势的峰值不变，故C正确； D．由图可知 根据 可得 则 乙线圈感应电动势的有效值为 线圈电动势按图线乙规律变化时的发热功率为 故D错误。 故选BC。 10. (23-24高二上·浙江杭州第四中学（吴山校区）·期末)如图甲所示，用均匀导线做成匝数为100匝、边长为、总电阻为的正方形闭合导电线圈。正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是（    ） A．在0~6s内，导电线圈中产生的电流大小恒定不变 B．在时，导电线圈内电流的瞬时功率为160W C．在时，线框中a、b两点间的电势差 D．若保持不变，线圈以ab为轴转动的角速度为0.5rad/s，则线圈电动势为4V 【答案】C 【详解】A．在0~6s内，磁场的变化率有变化，则导电线圈中产生的电流大小变化，A错误； B．在时，感应电流大小为 瞬时功率为 B错误； C．在时，感应电动势为 方向为顺时针，则线框中a、b两点间的电势差为 C正确； D．若磁场不变，线框转动，则产生正显示交流电，感应电动势最大值为 感应电动势有效值为 D错误。 故选C。 1. (23-24高二上·浙江杭州师范大学附属中学·期末)如图所示是输入电压为220V，输出电压为20V的变压器，相应的线圈匝数分别为n1和n2，。则（　　） A．n1<n2 B．输入的电流大于输出的电流 C．绕制输入端线圈的导线比输出端细 D．输出端连接的用电器数量增加，输入端功率不变 【答案】C 【详解】A．由题知，副线圈的电压小于原线圈的电压，故此为降压变压器，故 n1> n2 故A错误； B．根据电流与匝数成反比可知，输入的电流小于输出的电流，故B错误； C． 因为输出功率输入功率相同，而副线圈两端电流大，为了减小导线上功率损失，故绕制输入端线圈的导线比输出端细，故C正确； D． 输出端连接的用电器数量增加，输出功率增大，输入端功率增大，故D错误。 故选C。 2. (23-24高二上·浙江杭州师范大学附属中学·期末)如何有效地提高能源利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是远距离输电示意图，变压器T1、T2均为理想变压器，变压器T2原、副线圈的匝数之比为11：5，n4两端的电压u4随时间t变化规律为：，假设负载是电阻为48.4Ω电水壶，下列说法正确的是（　　） A．交流电源输出的交流电周期为50s B．变压器T1副线圈n2两端的电压为484V C．经过1分钟电水壶产生的焦耳热是6×104J D．为了减少输电线r上的电能损失，变压器T1应该使用升压变压器 【答案】CD 【详解】A．变压器改变电压和电流，不改变频率，故电源的频率与的频率相同，则交流电源输出的交流电周期为 故A错误； B．由题意可知，降压变压器T2副线圈两端电压的有效值为 原线圈两端电压的有效值为 由于输电线上一定有电压损失，故变压器T1副线圈n2两端的电压大于484V，故B错误； C．电水壶中的电流为 经过1分钟电水壶产生的焦耳热是 故C正确； D．变压器T1原副线圈满足 输电线上损失的功率可表示为 变压器T1使用升压变压器，可减小电流，减小功率损失，故D正确。 故选CD。 3. (23-24高二上·浙江杭州四校联考·期末)如图是交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化如图，通过电刷与阻值为5Ω的小灯泡组成闭合电路，已知线圈内阻为1Ω，则（    ） A．交流电压表示数为10V B．线圈转速为2.5r/s C．当线圈处于图示与磁感线平行位置时穿过线圈的磁通量变化率最大 D．线框由图示与磁感线平行位置转圈，小灯泡消耗的电能为1.2J 【答案】BC 【详解】A．感应电动势的有效值为 电路中的电流为 交流电压表示数为 故A错误； B．线圈的角速度为 线圈转速为 故B正确； C．当线圈处于图示与磁感线平行位置时穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，故C正确； D．线框由图示与磁感线平行位置转圈，小灯泡消耗的电能为 故D错误。 故选BC。 4. (23-24高二上·浙江嘉兴·期末)如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。 （1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小； （2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式； （3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）， 【详解】（1）线圈转动的角速度 由 得 （2）线圈与中性面位置垂直，则感应电动势随时间变化的函数表达式 （3）输电线上的电流 的输入电流 则原、副线圈匝数比 副线圈两端电压 原线圈两端电压 则原、副线圈匝数比 5. (24-25高二上·浙江杭州滨江区杭二滨江·期末)如图所示，一小型交流发电机中，线圈ABCD（电阻不能忽略）以角速度ω=50πrad/s绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，发电机感应电动势的最大值。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈与电阻相接，电表均为理想交流电表，电压表示数为U =160V，电流表示数为I =6A，从线框转至中性面位置开始计时。 (1)求线框中感应电动势的频率； (2)求线框中感应电动势的瞬时值表达式； (3)若原、副线圈匝数比为4：1，求电阻R的阻值及消耗的电功率P。 【答案】(1) (2) (3)； 【详解】（1）线框中感应电动势的频率为 （2）从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为 （3）根据理想变压器输入功率等于输出功率，可知电阻R上消耗的电功率为 根据理想变压器电压比等于匝数比，可得 可得副线圈两端电压为U2=40V 根据 可得电阻R的阻值为 6. (24-25高二上·浙江杭州下沙区杭四下沙·期末)如图所示，匀强磁场的磁感应强度，单匝矩形线圈的面积，电阻不计，绕垂直于磁场的轴匀速转动．线圈通过电刷与理想变压器原线圈相接，A为交流电流表。开关S开始时断开，调整副线圈的触头P，当变压器原、副线圈的匝数比为时，副线圈电路中标有“的灯泡正常发光，电容器C的击穿电压为。以下判断正确的是（    ） A．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈产生的电动势随时间的变化规律为 B．电流表的示数为 C．若矩形线圈的转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当上移，减少副线圈的匝数 D．闭合开关S，电容器不会被击穿 【答案】AC 【详解】A．灯泡正常发光，故变压器的输出电压为6V，根据变压比公式 解得U1=12V 则矩形线圈产生电动势的有效值为12V；矩形线圈产生电动势的最大值为，根据公式Em=NBSω 解得 故从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律 故A正确； B．小灯泡正常发光，故变压器的输出电流为： 根据变流比公式 解得I1=0.5A 故B错误； C．若矩形线圈转速增大，根据公式Em=NBSω 感应电动势的最大值增加，故有效值也增加；为使灯泡仍能正常发光，根据 应将P适当上移；故C正确； D．电容器的击穿电压为交流电的最大值，故能击穿电容器，故D错误。 故选AC。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $