第三章 交变电流（单元自测·提升卷）物理人教版选择性必修第二册

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第三章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 1． 选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．关于交变电流与直流电的说法中，不正确的是（    ） A．如果电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流 B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变 C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化 2．如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   3．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为，当输入电压增加10V时，则输出电压（　　） A．增加2V B．增加10V C．增加50V D．增加500V 4．为两个完全相同的定值电阻，两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比为（    ） A． B． C． D． 5．在变电站里，电流互感器经常被用来监测电网上的强电流。下列选项中能正确反映其工作原理的是（    ） A． B． C． D． 6．如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1000，两个副线圈的匝数分别为n2 = 50和n3 = 100，L1是“6V，2W”的小灯泡，L2是“12V，4W”的小灯泡，当原线圈接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电流为（   ） A．A B．A C．A D．A 7．如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为n1和n2的变压器升压至峰值大于10kV，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火（=1.4）。下列说法正确的是（　　） A． B． C．用电压表测原线圈两端电压，示数为5V D．副线圈输出交流电压的频率是100Hz 8．理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有 A．交变电流的频率 B．交变电流的功率 C．磁通量的变化率 D．交变电流的电压的最大值 9．如图所示，边长分别为、的矩形线圈在均匀辐向分布的磁场中以角速度绕固定轴匀速转动，某时刻线圈中的电流方向如图所示，线圈匝数为N，切割磁感线的边所在位置的磁感应强度大小为B，AOB和COD之间区域的磁场忽略不计，已知，则下列选项正确的是（　　）    A．线圈顺时针转动 B．线圈逆时针转动 C．线圈中产生的感应电动势的有效值为 D．线圈中产生的感应电动势的有效值为 10．如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻和、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压不变的情况下，为提高的热功率，可以（　　） A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变 C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动 二、实验题：本题共2小题，共14分 11．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是____________。 A．控制变量法            B．等效替代法            C．演绎法                D．理想实验法 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数____________（填“多”或“少”）。 （3）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为____________。（填字母代号） A．原、副线圈上通过的电流发热                    B．铁芯在交变磁场作用下发热 C．变压器铁芯漏磁                                D．原线圈输入电压发生变化 12．某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×10”的匝数。 (1)关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有________； A．变压器的铁芯可以用整块金属 B．本实验采用了等效替代法 C．测量副线圈电压时应当用交流电压表 D．因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 (2)若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为6.0V，则原线圈的输入电压应为________； A．21.0V B．12.0V C．5.0V D．3.0V 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13．目前5G技术逐渐开展推广。一个5G基站单系统功耗为P0=4kW（基站用电器功率），信号覆盖半径约为r=100m的圆。如图所示，某5G基站距离u1=100kV的主供电线路有一定的距离，线路电阻为R=40，线路损耗功率占总功率的20%，变压器均视作理想变压器。则： （1）高压变压器原、副线圈的匝数比是多少? （2）如果某市的市区面积约为S=100平方公里，要实现该市区面积5G信号全覆盖，那么，市区的5G基站运行一天将消耗约多少度电?（取3） 14．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝；线圈电阻为1，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感强度为B=T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过 s时电动势的瞬时值多大？ （3）线圈从中性面转过180°过程中，磁通量变化量是多少？流过电阻R上得电量是多少？ （4）电路中电压表和电流表的示数各是多大？ 15．如图为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。n1和n2分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。 （1）吹热风时触片P应连接哪两个触点； （2）由表格中数据计算出小风扇的内阻是多少； （3）变压器原、副线圈的匝数比nl∶n2是多少。 热风时输入功率 460W 冷风时输入功率 60W 小风扇额定电压 60V 正常工作时小风扇输出功率 52W 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第三章·素养提升参考考答案 建议用时：75分钟，满分：100分 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C B C C A ABC BD AC 二、实验题：本题共2小题，共14分 11．（8分） A （3分） 少 （2分） D（3分） 12．（6分） (1)C（3分） (2)A（3分） 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13．（12分）（1）；（2） 【详解】（1）由题意可知，总功率 （1分） 线路消耗功率 （1分） 高压变压圈副线圈的电压为 （1分） 变压器电压比关系 （1分） 高压变压器原、副线圈的匝数比是 （2分） （2）需要的基站个数 （2分） 每个5G基站一天耗电量 （1分） 所有5G基站的总耗电量 （1分） 所有基站运行一天将消耗的电能威 （2分） 14．（14分）（1）（2）43.30V（3）；0.32C（4）31.82V 【详解】（1）交流电的频率 f=300÷60Hz=5Hz ω=2πf=2π×5=10πrad/s（1分） 最大值 Em=NBSω=100××0.05×10π=50V （1分） 瞬时值表达式 （1分） （2）当t=s 时 （3分） （3）线圈从中性面转过180°过程中，磁通量变化量   （2分） （1分） （2分） （4）电流最大值 （1分） 电流表读数 （1分） 电压表读数 （1分） 15．（14分）（1）触点a与触点b；（2）8Ω；（3）11：3 【详解】（1）触片P连接触点a与触点b时，电热丝电路和变压器电路被接通，电吹风吹热风；（4分） （2）通过小风扇的电流为 （2分） 小风扇的热功率为 （2分） 小风扇的内阻为 （1分） （3）变压器原、副线圈的匝数比为 （5分） 答案第4页，共7页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第三章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1．关于交变电流与直流电的说法中，不正确的是（    ） A．如果电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流 B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变 C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化 2．如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   3．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为，当输入电压增加10V时，则输出电压（　　） A．增加2V B．增加10V C．增加50V D．增加500V 4．为两个完全相同的定值电阻，两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比为（    ） A． B． C． D． 5．在变电站里，电流互感器经常被用来监测电网上的强电流。下列选项中能正确反映其工作原理的是（    ） A． B． C． D． 6．如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1000，两个副线圈的匝数分别为n2 = 50和n3 = 100，L1是“6V，2W”的小灯泡，L2是“12V，4W”的小灯泡，当原线圈接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电流为（   ） A．A B．A C．A D．A 7．如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为n1和n2的变压器升压至峰值大于10kV，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火（=1.4）。下列说法正确的是（　　） A． B． C．用电压表测原线圈两端电压，示数为5V D．副线圈输出交流电压的频率是100Hz 8．理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有 A．交变电流的频率 B．交变电流的功率 C．磁通量的变化率 D．交变电流的电压的最大值 9．如图所示，边长分别为、的矩形线圈在均匀辐向分布的磁场中以角速度绕固定轴匀速转动，某时刻线圈中的电流方向如图所示，线圈匝数为N，切割磁感线的边所在位置的磁感应强度大小为B，AOB和COD之间区域的磁场忽略不计，已知，则下列选项正确的是（　　）    A．线圈顺时针转动 B．线圈逆时针转动 C．线圈中产生的感应电动势的有效值为 D．线圈中产生的感应电动势的有效值为 10．如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻和、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压不变的情况下，为提高的热功率，可以（　　） A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变 C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动 二、实验题：本题共2小题，共14分 11．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是____________。 A．控制变量法            B．等效替代法            C．演绎法                D．理想实验法 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数____________（填“多”或“少”）。 （3）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为____________。（填字母代号） A．原、副线圈上通过的电流发热                    B．铁芯在交变磁场作用下发热 C．变压器铁芯漏磁                                D．原线圈输入电压发生变化 12．某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×10”的匝数。 (1)关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有________； A．变压器的铁芯可以用整块金属 B．本实验采用了等效替代法 C．测量副线圈电压时应当用交流电压表 D．因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 (2)若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为6.0V，则原线圈的输入电压应为________； A．21.0V B．12.0V C．5.0V D．3.0V 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13．目前5G技术逐渐开展推广。一个5G基站单系统功耗为P0=4kW（基站用电器功率），信号覆盖半径约为r=100m的圆。如图所示，某5G基站距离u1=100kV的主供电线路有一定的距离，线路电阻为R=40，线路损耗功率占总功率的20%，变压器均视作理想变压器。则： （1）高压变压器原、副线圈的匝数比是多少? （2）如果某市的市区面积约为S=100平方公里，要实现该市区面积5G信号全覆盖，那么，市区的5G基站运行一天将消耗约多少度电?（取3） 14．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝；线圈电阻为1，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感强度为B=T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过 s时电动势的瞬时值多大？ （3）线圈从中性面转过180°过程中，磁通量变化量是多少？流过电阻R上得电量是多少？ （4）电路中电压表和电流表的示数各是多大？ 15．如图为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。n1和n2分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。 （1）吹热风时触片P应连接哪两个触点； （2）由表格中数据计算出小风扇的内阻是多少； （3）变压器原、副线圈的匝数比nl∶n2是多少。 热风时输入功率 460W 冷风时输入功率 60W 小风扇额定电压 60V 正常工作时小风扇输出功率 52W 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第三章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1．关于交变电流与直流电的说法中，不正确的是（    ） A．如果电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流 B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变 C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化 【答案】C 【详解】A．如果只有电流做周期性变化而电流方向不变，则为直流电；故A正确； B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变；故B正确； C．只要电流的方向发生变化，则就是交流电，不一定是按正弦或余弦规律变化的；故C错误； D．交流电的最大特征是交流的方向发生周期性变化；故D正确； 本题选错误的，故选C。 2．如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】C 【详解】如图所示    导体棒匀速转动，设速度为v，设导体棒从到过程，棒转过的角度为，则导体棒垂直磁感线方向的分速度为 可知导体棒垂直磁感线的分速度为余弦变化，根据左手定则可知，导体棒经过B点和B点关于P点的对称点时，电流方向发生变化，根据 可知导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像为余弦图像。 故选C。 3．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为，当输入电压增加10V时，则输出电压（　　） A．增加2V B．增加10V C．增加50V D．增加500V 【答案】C 【详解】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即 得 即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以 当输入电压增加10V时，输出电压增大50V。 故选C。 4．为两个完全相同的定值电阻，两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据有效值的定义可知图1的有效值的计算为 解得      图二的有效值为 接在阻值大小相等的电阻上，因此 故选B。 5．在变电站里，电流互感器经常被用来监测电网上的强电流。下列选项中能正确反映其工作原理的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】电流互感器是利用变压器的原理将原线圈的高电流变至副线圈的低电流，所以电流互感器应串联在电路中，且根据理想变压器原副线圈电流之比等于匝数比的倒数可知副线圈的匝数应比原线圈的匝数多。 故选C。 6．如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1000，两个副线圈的匝数分别为n2 = 50和n3 = 100，L1是“6V，2W”的小灯泡，L2是“12V，4W”的小灯泡，当原线圈接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电流为（   ） A．A B．A C．A D．A 【答案】C 【详解】两灯泡正常发光，则U2 = 6V，原线圈两端电压 副线圈上总的输出功率 P出 = PL1＋PL2 = 2W＋4W = 6W 原线圈上输入功率 P入 = P出 = 6W 原线圈中的电流 故选C。 7．如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为n1和n2的变压器升压至峰值大于10kV，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火（=1.4）。下列说法正确的是（　　） A． B． C．用电压表测原线圈两端电压，示数为5V D．副线圈输出交流电压的频率是100Hz 【答案】A 【详解】AB．原线圈两端电压的有效值为 根据原副线圈电压与匝数的关系 变压器副线圈电压的峰值为 联立可得 故A正确，B错误； C．用电压表测原线圈两端电压，电压表测的是有效值，则示数为 故C错误； D．题意可知交流电的 则交变电源的频率为 故D错误。 故选A。 8．理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有 A．交变电流的频率 B．交变电流的功率 C．磁通量的变化率 D．交变电流的电压的最大值 【答案】ABC 【详解】变压器的变压原理即为在同一个铁芯中磁通量的变化率相同，输入功率等于输出功率，变压器只改变电压和电流，不改变电流的频率和磁通量的变化率，理想变压器的铁损和铜损都为零，则电功率不变，故ABC正确；交流电的最大值与匝数成反比，交流电的最大值可能改变，故D错误．故选ABC． 点睛：本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等．原线圈的电压决定副线圈的电压；理想变压器在改变电压和电流的同时，不改变功率和频率． 9．如图所示，边长分别为、的矩形线圈在均匀辐向分布的磁场中以角速度绕固定轴匀速转动，某时刻线圈中的电流方向如图所示，线圈匝数为N，切割磁感线的边所在位置的磁感应强度大小为B，AOB和COD之间区域的磁场忽略不计，已知，则下列选项正确的是（　　）    A．线圈顺时针转动 B．线圈逆时针转动 C．线圈中产生的感应电动势的有效值为 D．线圈中产生的感应电动势的有效值为 【答案】BD 【详解】AB．由右手定则可判断线圈逆时针转动，故A错误，B正确； CD．线圈在磁场中转动时，感应电动势大小保持不变为 由题设可知，线圈每转动一周，三分之二的时间内线圈中电动势为E，三分之一的时间内线圈中电动势为0，所以有 计算可知 故C错误，D正确； 故选BD。 10．如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻和、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压不变的情况下，为提高的热功率，可以（　　） A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变 C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动 【答案】AC 【详解】A．保持T不动，根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变，当滑动变阻器R的滑片向f端滑动时，R与串联后的总电阻减小，电流增大，根据可知此时热功率增大，故A正确； B．将T向b端移动，副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片位置不变时，通过的电流减小，故热功率减小，故B错误； C．将T向a端移动，副线圈匝数增加，故副线圈两端电压变大，滑动变阻器R的滑片向f端滑动，R与串联后的总电阻减小，电流增大，此时热功率增大，故C正确； D．将T向b端移动，副线圈匝数减少，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片向e端滑动，R与串联后的总电阻增大，电流减小，此时热功率减小，故D错误。 故选AC。 二、实验题：本题共2小题，共14分 11．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是____________。 A．控制变量法            B．等效替代法            C．演绎法                D．理想实验法 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数____________（填“多”或“少”）。 （3）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为____________。（填字母代号） A．原、副线圈上通过的电流发热                    B．铁芯在交变磁场作用下发热 C．变压器铁芯漏磁                                D．原线圈输入电压发生变化 【答案】 A 少 D 【详解】（1）保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。探究两个变量之间的关系时保持其他变量不变，这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法. 故选A。 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据 可知，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。 （3）AB．原副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别，故AB不符合题意； C．变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比有差别，故C不符合题意； D．原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，故D符合题意。 故选D。 12．某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×10”的匝数。 (1)关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有________； A．变压器的铁芯可以用整块金属 B．本实验采用了等效替代法 C．测量副线圈电压时应当用交流电压表 D．因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 (2)若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为6.0V，则原线圈的输入电压应为________； A．21.0V B．12.0V C．5.0V D．3.0V 【答案】 (1)C (2)A 【详解】（1）A．为了降低涡流造成的损耗，变压器的铁芯是用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，故A错误； B．为便于探究，可以采用控制变量法，故B错误； C．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用交流电压表，故C正确； D．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，故D错误。 故选C。 （2）变压器为理想变压器，则有 解得原线圈电压为V 故选A。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13．目前5G技术逐渐开展推广。一个5G基站单系统功耗为P0=4kW（基站用电器功率），信号覆盖半径约为r=100m的圆。如图所示，某5G基站距离u1=100kV的主供电线路有一定的距离，线路电阻为R=40，线路损耗功率占总功率的20%，变压器均视作理想变压器。则： （1）高压变压器原、副线圈的匝数比是多少? （2）如果某市的市区面积约为S=100平方公里，要实现该市区面积5G信号全覆盖，那么，市区的5G基站运行一天将消耗约多少度电?（取3） 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）由题意可知，总功率 线路消耗功率 高压变压圈副线圈的电压为 变压器电压比关系 高压变压器原、副线圈的匝数比是 （2）需要的基站个数 每个5G基站一天耗电量 所有5G基站的总耗电量 所有基站运行一天将消耗的电能威 14．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝；线圈电阻为1，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感强度为B=T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过 s时电动势的瞬时值多大？ （3）线圈从中性面转过180°过程中，磁通量变化量是多少？流过电阻R上得电量是多少？ （4）电路中电压表和电流表的示数各是多大？ 【答案】（1）（2）43.30V（3）；0.32C（4）31.82V 【详解】（1）交流电的频率 f=300÷60Hz=5Hz ω=2πf=2π×5=10πrad/s 最大值 Em=NBSω=100××0.05×10π=50V 瞬时值表达式 （2）当t=s 时 （3）线圈从中性面转过180°过程中，磁通量变化量    （4）电流最大值 电流表读数 电压表读数 15．如图为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。n1和n2分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。 （1）吹热风时触片P应连接哪两个触点； （2）由表格中数据计算出小风扇的内阻是多少； （3）变压器原、副线圈的匝数比nl∶n2是多少。 热风时输入功率 460W 冷风时输入功率 60W 小风扇额定电压 60V 正常工作时小风扇输出功率 52W 【答案】（1）触点a与触点b；（2）8Ω；（3）11：3 【详解】（1）触片P连接触点a与触点b时，电热丝电路和变压器电路被接通，电吹风吹热风； （2）通过小风扇的电流为 小风扇的热功率为 小风扇的内阻为 （3）变压器原、副线圈的匝数比为 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $