山东省泰安市泰山国际学校2025-2026学年高二上学期物理周测1（第三章 交变电流）

高中物理周测卷 （选修二 第三章 交变电流 ） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A A A C C B B BD BD 题号 11 12 答案 BD BD 一、单选题 1．为了减少电能在输电线路中的损耗，在输送电功率一定时，远距离输送电能通常采用（　A　） A．高电压输电 B．低电压输电 C．增大输电电流 D．增大输电线电阻 【知识点】高压输电的原理与优点 【详解】为了减小输电线的损耗，当输送功率一定时，根据 增大输送电压，可以减小流过线路的电流，则线路损耗 所以线路损耗也会减小，A正确，BCD错误。故选A。 2．如图所示为一个正弦式交变电流的波形图。根据图像可知电流（   A ） A．有效值为 B．平均值为 C．峰值为 D．时的瞬时值为 【知识点】交变电流的峰值、正弦式交流电的电动势和电流有效值、计算线圈转动过程中电动势和电流的平均值 【详解】C．由图可知，电流的峰值为 故C错误； A．电流的有效值为 故A正确； B．如图所示 若交变电流的变化为图中虚线所示，则电流的平均值为 则，正弦式交变电流的平均值大于5A，小于10A，，故B错误； D．由图可知，0.2s时的瞬时值为10A，故D错误。 故选A。 3．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验中，若某同学实验时，忘记把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，组装后的变压器如图乙所示．在铁芯上的原、副线圈匝数分别为n1=800匝和n2=200匝，原线圈两端与 (V)的交流电源相连，则副线圈两端电压的有效值可能是_____A____ A．0.6V B．3V C．V D．12V 【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值、理想变压器两端电压与匝数的关系 【详解】初级电压有效值为 如果把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，则根据变压器原理 由于该同学忘记了把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，导致 “漏磁”，则次级电压将小于3V。 故选A。 【点睛】变压器的工作原理是互感现象，铁芯是由硅钢片叠合而成，该同学实验中没有把变压器铁芯A装到变压器铁芯B上，有漏磁现象，存在电能损失，这会导致变压器的输出电压变低。 4．在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的物理思想方法，如理想化模型、极限思想、控制变量法、等效替代法、类比法、比值法等．下关于所用思想方法的叙述错误的是（　A　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是类比法 B．合力与分力、交变电流的有效值等概念的建立都用到了等效替代法 C．在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，采用了控制变量法 D．当△t很小时，表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想 【知识点】有效值的定义、一般交流电的有效值、控制变量法、极限法、理想模型法 【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，选项A错误； B．合力与分力、交变电流的有效值等概念的建立都用到了等效替代法，选项B正确； C．在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，采用了控制变量法，选项C正确； D．当△t很小时，表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，选项D正确； 此题选择错误的，故选A。 5．某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图所示的电路。P、Q为理想变压器（b为P的中心抽头）。输入电压和灯L阻值均不变，开关S接位置a，L正常发光，现将S由a改接到b，则电流表A的示数（　C　） A．小于原来的 B．大于原来的 C．变为原来的 D．变为原来的 【知识点】变压器两端电路的动态分析 【详解】S由a改接到b，由于 可得，变为原来的，Q和电阻R的等效电路的输入电压变为原来的，由欧姆定律 可知，灯泡L的电流变为原来的，电流表的示数变为原来的。故选C。 6．如图甲所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示。副线圈电路中接有一灯泡，额定功率为；原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。则（　C　） A．通过灯泡的电流方向每秒改变次 B．灯泡的电阻为 C．电流表的示数为 D．电压表的示数约为 【知识点】理想变压器两端电压与匝数的关系、理想变压器两端功率的计算、交变电流的频率、电表示数的含义、铭牌上的额定电压 【详解】A．由图乙可知周期为，一个周期内电流方向改变两次，可知通过灯泡的电流方向每秒改变100次，故A错误； B．由图乙可知，原线圈的输入电压为 根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，可得 灯泡的额定功率为 解得灯泡的电阻为 故B错误； C．电流表的示数为 故C正确； D．电压表的示数为，故D错误。 故选C。 7．如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲乙两个互感器（均为理想器材），两互感器原线圈的匝数比分别为200：1和1：20，降压变压器原副线圈的匝数比为200：1，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，输电线路总电阻，则下列说法正确的是（  B  ） A．互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器 B．输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5% C．用户端的电压为200V D．用户使用的用电设备增多，流过电流互感器的电流减小 【知识点】电压互感器、升压变压器和降压变压器 【详解】A．互感器甲并联在零火线上，所以是电压互感器，互感器乙串联在电路中，是电流互感器，故A错误； B．电流表的示数为5A，互感器原、副线圈的匝数比1：20，则线路上电流I=100A，线路上损耗的功率 电压表的示数为220V，匝数比为200：1，所以输送电压U=44000V，功率 P=UI=4400kW 则输电线路上损耗的功率约占输电总功率的 故B正确； C．降压变压器初级电压 用户端的电压 选项C错误； D．用户使用的用电设备增多，用户回路电流变大，则输送电流变大，流过电流互感器的电流变大，故D错误。 故选B。 8．一个理想变压器，开始时开关S接1，此时原、副线圈的匝数比为，一个理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上，电流表和电压表均为理想交流电表，此时滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，如下左图所示．原线圈接入如下右图所示的正弦式交流电．则下列判断正确的是（　B　） A．电压表的示数为4 V B．滑动变阻器消耗的功率为0.8 W C．若将开关S由1拨到2，同时滑动变阻器滑片向下滑动，电流表示数将变大 D．若将二极管用导线短接，电流表示数加倍 【知识点】变压器两端电路的动态分析、null、理想变压器两端功率的计算 【详解】A．根据交流电图像可知，原线圈中交流电压的有效值为 根据 可知副线圈两端的电压为 二极管具有单向导电性，根据电流的热效应有 解得 即电压表读数为，A错误； B．滑动变阻器消耗的功率为 B正确； C．将开关S由1拨到2，同时滑动变阻器滑片向下滑动，根据电压与匝数成正比，副线圈电压变小，滑动变阻器电阻变大，输出功率变小，输入功率变小，根据 电流表示数将变小，C错误； D．若将二极管用导线短接，半波整流前后，有效值之比为,故输出功率加倍，输入功率不加倍，电流表示数也不加倍，D错误。 故选B。 二、多选题 9．如图甲所示，将阻值为R＝5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，回路中瞬时电流随时间变化的规律如图乙所示，电压表、电流表均为理想电表，下列说法正确的是（BD ） A．电压表示数为2.5V B．电阻R消耗的电功率为0.625W C．若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，如图丙所示，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1A D．图乙所示的交变电流与图丁所示的电流比较，接同一电阻的发热功率之比为1∶2 【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值 【详解】A．的最大值Im＝0.5A，电压的最大值 Um＝Im×R＝0.5×5V＝2.5V 电压的有效值 V＝1.77V A错误； B．R上的电功率 P＝W＝0.625W B正确； C．转速提升一倍，电流也增大一倍，则电流的最大值变为1A，有效值变为A， 故电流表读数为0.71A，C错误； D．有效值的概念可得图丁中电流的有效值为0.5A，则图乙中电流与图丁中电流的有效值之比为1∶，根据P＝I2R可知，发热功率之比为1∶2，D正确。 故选BD。 10．为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，除有闭合铁芯的原、副线圈外，还必须要选用的器材是 BD A．A B．B C．C D．D 【知识点】理想变压器两端电压与匝数的关系 【详解】为了完成变压器的探究，需要使用交流电源变压，交流电压的多用电表，故选BD． 11．如图所示， KLMN 是一个竖直的匝数为n的矩形导线框，全部处于磁感应强度为 B 的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕竖直固定轴以角速度ω匀速转动．当MN边与磁场方向的夹角为 30º时（图示位置），下列说法正确的是 BD A．导线框中产生的瞬时电动势的大小是nBSω/2 B．导线框中产生的瞬时电动势的大小是 C．线框中电流的方向是K→L→M→N→K D．线框中电流的方向是K→N→M→L→K 【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值 【详解】图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为：K→N→M→L→K；从垂直中性面开始计时感应电动势的瞬时表达式为E=Emcosωt，当线圈平面与垂直中性面夹角为30°时，即ωt=30°，则E=Em=nBSω．故BD正确，AC错误；故选BD. 12．如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U，副线圈接有光敏电阻（光敏电阻随光照强度增大而减小）、定值电阻，则（　BD　） A．仅增强光照时，原线圈的输入功率减小 B．仅向下滑动P时，R2两端的电压增大 C．仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小 D．仅增大U时，R2消耗的功率增大 【知识点】变压器两端电路的动态分析 【详解】A．当光照增强时，光敏电阻的电阻值减小，故变压器的输出功率增加，故输入功率也增加，故A错误； BC．当滑动触头P向下滑动时，原线圈匝数减小，根据电压与匝数成正比知变压器的输出电压增大，根据功率表达式可知R2消耗的功率变大，故B正确，C错误； D．当U增大时，根据电压与匝数成正比知变压器的输出电压增大;根据功率表达式知R2消耗的功率增大，故D正确。故选BD。 三、实验题 13．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，某同学利用如图所示可拆式变压器进行研究。 (1)实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如表，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系为 （用、、和表示）。 /匝 100 100 400 400 /匝 200 800 100 800 /V 1.60 1.60 5.20 5.20 /V 3.18 12.67 1.26 10.28 (2)对于实验过程，下列说法中正确的有______。 A．本探究实验采用了控制变量法 B．变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同 C．因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱 D．测量原、副线圈的电压时，可用直流电压表 (3)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的原因，你认为不正确的是______。 A．变压器线圈中有电流通过时会发热 B．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 C．原线圈输入电压发生变化 D．铁芯在交变磁场的作用下会发热 13．(1) (2)A (3)C 【知识点】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 【详解】（1）通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即有 （2）A．当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的关系，故A正确； B．由理想变压器原理可知，变压器不改变频率，即理想变压器原、副线圈两端的交变电流的频率相同，故B错误； C．通电情况下不可用手接触裸露的导线、接线柱，因为会产生漏磁，故C错误； D．变压器的电压是交流电压，因此不能用直流电压表，故D错误。 故选A。 （3）A．变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈则有直流电阻，在线圈上会产生电压降，使输出电压减小，故A正确，不符合题意； B．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒定律可知，使输出电压减小，故B正确，不符合题意； C．原线圈输入电压发生变化，对原、副线圈电压的比值不会有影响，故C错误，符合题意； D．铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减小，故D正确，不符合题意。 故选C。 14．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 （1）这个探究过程采用的科学探究方法是 。 （2）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中n1、n2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是 。 实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V 1 1600 400 8.9 2.1 2 800 400 8.9 4.3 3 800 400 6.6 3.2 4 800 400 4.5 2.1 5 800 100 8.9 1.0 6 200 400 8.9 17.0 （3）①原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 。 A．原、副线圈的电压不同步 B．变压器线圈中有电流通过时会发热 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 ②为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于 。 A．平面abed        B．平面abfe        C．平面abgh        D．平面aehd ③某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻（阻值较小），为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开 。 A．导线A       B．导线B         C．开关C        D．导线D 14． 控制变量法 在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即 BCD/BDC/CBD/CDB/DCB/DBC D A 【知识点】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 【详解】（1）[1]当一个物理量与多个物理相关时，应采用控制变量法。 （2）[2]通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即。 （3）①[3]通过上述的实验数据发现，有能量的损失，主要原因为绕制线圈的铜导线发热、铁芯中的涡流发热和铁芯对磁场的约束不严谨而出现漏磁，故A错误BCD正确。故选BCD。 ②[4]由图，根据楞次定律和右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向平行与面，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应垂直面，即平行于面，故ABC错误D正确。故选D。 ③[5]实验结束时，应先把电压表从电路中断开，否则在断开开关瞬间，变压器原线圈两端会产生大电压烧坏电压表，故应先断开导线A，故BCD错误，A正确。故选A。 四、解答题 15．如图甲所示，理想变压器原，副线圈匝数比，原线圈接在一电源上，副线圈接有一阻值的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随时间变化如图乙所示的正弦曲线时，求： （1）电压表示数U； （2）电流表示数I； （3）原线圈的输入功率P。 15．（1）20V；（2）2A；（3）40W 【知识点】理想变压器两端功率的计算、理想变压器原副线圈的电流关系及其推导、理想变压器两端电压与匝数的关系 【详解】（1）由图乙知正弦交流电原线圈两端电压的有效值为 U1=30V 根据匝数比公式 解得电压表示数 （2）电流表示数 （3）根据匝数比公式 解得 原线圈的输入功率 16．某水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250V．通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，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为5 KW．请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你计算： （1）降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少? （2）输电线上损失的电压是多少?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? （1）25A （2） （3）； 【知识点】升压变压器和降压变压器、计算输电线路损耗 【详解】（1）用户得到的功率为； 用户得到的电流就是降压变压器的输出电流I用=P用/U用="4.32×102" A 输电线上流过的电流 （2）输电线上损失的电压 升压变压器的输出电压 （3）升压变压器 降压变压器 17．“绿水青山就是金山银山”，开发和利用清洁型新能源将成为未来的趋势。某校利用太阳 能光伏发电系统为学校提供日常生活用电，如图所示，有一台内阻为 1 Ω的太阳能发电机，通过 短距离输电线路给学校提供照明用电，已知其升压变压器匝数比为 1∶20，降压变压器匝数比为10∶1，输电线的总电阻为 R=50 Ω，全校共 22 个班，每班有“220 V  40W”日光灯 10 盏，若 全部日光灯都正常发光，试求： （1）发电机输出功率为多大； （2）发电机产生的电动势为多大。 17．（1）9600W；（2）200V 【知识点】计算输电线路损耗、升压变压器和降压变压器 【详解】（1）发电机的输出功率 P出=nP灯＋I22R                                  而 I2=I3=I1=nI灯=×22×10× A=4 A 所以 P出=22×10×40W＋42×50 W=9 600 W （2）因为 E=U1＋I1r r为发电机的内阻        U1=U2 U3=10U4 U2=10U4＋I2R=10×220 V＋4×50 V=2 400 V I1=20 I2 所以 E=120 V＋80×1 V=200V 18．如图所示，abcd为小型交流发电机的矩形线圈，其面积为，匝数为N＝50，线圈内阻为，外电阻为。线圈在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度为。图中的电流表为理想交流电表，求： （1）交流电流表的示数； （2）从图示位置转过45°，通过电流表的电荷量； （3）线圈转一周，外电阻R产生的焦耳热。 （1）；（2）；（3） 【知识点】计算交变流电路中的电功、电功率和焦耳热、计算转动过程中通过线圈截面的电量 【详解】（1）交变电压的峰值为 交变电压的有效值为 根据欧姆定律，电流表示数为 （2）从图示位置开始，线圈转过过程中，磁通量的变化量 根据法拉第电磁感应定律，有 根据欧姆定律，有 根据电流强度定义，有 （3）线圈转一圈所用时间为 则外电阻产生的焦耳热为 第 2 页 共 14 页 第 1 页 共 14 页 学科网（北京）股份有限公司 $高中物理周测卷（选修二第三章交变电流) 学校： 姓名： 班级： 、 考号： 一、单选题 1,为了减少电能在输电线路中的损耗，在输送电功率一定时，远距离输送电能通常采用 () A.高电压输电 B.低电压输电 C.增大输电电流 D.增大输电线电阻 2.如图所示为一个正弦式交变电流的波形图。根据i-t图像可知电流() i/A 10 00.05 0.1 70.150.20.25t/s -10-. A.有效值为5√2A B.平均值为10A C.峰值为10W2A D.0.2s时的瞬时值为5√2A 3.在探究变压器线圈两端的电压与匝数关系的实验中，若某同学实验时，忘记把图甲中 的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，组装后的变压器如图乙所示.在铁芯上的原、副 线圈匝数分别为n=800匝和n=200匝，原线圈两端与u=12√2sin314t()的交流电源相连， 则副线圈两端电压的有效值可能是 交艺 可拆麦压器零部件 组装后的变压器 图甲 A.0.V B.3V C.3√2V D.12V 4.在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的物理思想方法，如理想化模型、极限思想、控 制变量法、等效替代法、类比法、比值法等.下关于所用思想方法的叙述错误的是() A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是类比法 B.合力与分力、交变电流的有效值等概念的建立都用到了等效替代法 C.在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，采用了控制变量法 D.当△：很小时，表示物体在1时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想 △t 第1页共8页 5.某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图所示的电路。P、Q为理想变 压器(b为P的中心抽头)。输入电压和灯L阻值均不变，开关S接位置α，L正常发光，现 将S由a改接到b,则电流表A的示数() P R A.小于原来的；B.大于原来的 C.变为原来的 D.变为原来的} 6.如图甲所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈的电压随时间变化规律 如图乙所示。副线圈电路中接有一灯泡，额定功率为110W；原线圈电路中接有理想电压表 和理想电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。则() Au/V 220W2 0 2(×10s) -220√2 甲 乙 A.通过灯泡的电流方向每秒改变200次 B.灯泡的电阻为552 C.电流表的示数为0.5A D.电压表的示数约为311V 7.如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，变压器均为理想变压 器。在输电线路的起始端接入甲乙两个互感器（均为理想器材），两互感器原线圈的匝数比 分别为200：1和1：20，降压变压器原副线圈的匝数比为200：1，电压表的示数为220V, 电流表的示数为5A,输电线路总电阻r=202,则下列说法正确的是() 户 升压变压器 降压变压器 互感器甲 互感器乙 A.互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器 B.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5% C.用户端的电压U4为200V 第2页共8页 D.用户使用的用电设备增多，流过电流互感器的电流减小 8.一个理想变压器，开始时开关S接1，此时原、副线圈的匝数比为9：1，一个理想二极管 和一个滑动变阻器串联接在副线圈上，电流表和电压表均为理想交流电表，此时滑动变阻器 接入电路的阻值为102，如下左图所示.原线圈接入如下右图所示的正弦式交流电.则下 列判断正确的是( 个u/V 362 0 0.01 0.02 0.03i7s -36√2 A.电压表的示数为4V B.滑动变阻器消耗的功率为0.8W C.若将开关$由1拨到2，同时滑动变阻器滑片向下滑动，电流表示数将变大 D.若将二极管用导线短接，电流表示数加倍 二、多选题 9.如图甲所示，将阻值为R=52的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，回路中瞬时电流 随时间变化的规律如图乙所示，电压表、电流表均为理想电表，下列说法正确的是() 不ilA δ0 0.5 0.5 6。 0.01/s 0.01 s 0.5 -0.5 甲 丙 丁 A.电压表示数为2.5V B.电阻R消耗的电功率为0.625W C.若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，如图丙所示，当线圈的转 速提升一倍时，电流表的示数为1A D.图乙所示的交变电流与图丁所示的电流比较，接同一电阻的发热功率之比为1：2 第3页共8页 10.为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系的实验，除有闭合铁芯的原、副线圈 外，还必须要选用的器材是 B D A.A B.B C.C D.D 11.如图所示，KLMW是一个竖直的匝数为的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的 水平方向的匀强磁场中，线框面积为S,MN边水平，线框绕竖直固定轴以角速度ω匀速转 动.当N边与磁场方向的夹角为30时（图示位置)，下列说法正确的是 A.导线框中产生的瞬时电动势的大小是nBSw/2 B.导线框中产生的瞬时电动势的大小是V3BS0 M 30° C.线框中电流的方向是K→L→M→N→K B D.线框中电流的方向是K→N→M→L→K 12.如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U,副线圈接有光敏电阻R(光敏电阻随 光照强度增大而减小)、定值电阻R,,则() A.仅增强光照时，原线圈的输入功率减小 B.仅向下滑动P时，Rz两端的电压增大 C.仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小 D.仅增大U时，R2消耗的功率增大 三、实验题 13.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中，某同学 利用如图所示可拆式变压器进行研究。 第4页共8页 (1)实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录 如表，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数的 关系为 (用h、h2、U和U2表示)。 n 100 100 400 400 匝 n 200 800 100 800 /匝 U 1.60 1.60 5.20 5.20 V U 3.18 12.67 1.26 10.28 (2)对于实验过程，下列说法中正确的有 A.本探究实验采用了控制变量法 B.变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同 C.因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱 D.测量原、副线圈的电压时，可用直流电压表 (3)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的 原因，你认为不正确的是。 A.变压器线圈中有电流通过时会发热 B.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 C.原线圈输入电压发生变化 D.铁芯在交变磁场的作用下会发热 14.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图 02814 所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 (1)这个探究过程采用的科学探究方法是 (2)某次实验中得到实验数据如下表所示，表中1、分别为原、副线圈的匝数，U、U2 分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论 第5页共8页 是 实验次数 n/匝 n2/匝 UiNV UNV 1600 400 8.9 2.1 2 800 400 8.9 4.3 800 400 6.6 3.2 4 800 400 4.5 2.1 800 100 8.9 1.0 6 200 400 8.9 17.0 (3)①原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格 遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 A.原、副线圈的电压不同步 B.变压器线圈中有电流通过时会发热 C.铁芯在交变磁场的作用下会发热 D.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 ②为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行 于 b A.平面abed B.平面abe C.平面abgh D.平面aehd ③某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻（阻值较小）， 为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开 第6页共8页 导线A 导线B 开关C 景线D 宫宫影 A.导线A B.导线B C.开关CD.导线D 四、解答题 15.如图甲所示，理想变压器原，副线圈匝数比：八2=3：2，原线圈接在一电源上，副线 圈接有一阻值R=102的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随 时间变化如图乙所示的正弦曲线时，求： (1)电压表示数U: (2)电流表示数1： (3)原线圈的输入功率P。 AuNV 30W2 0.02 电源 0 0.Q1 t/s -30W2 甲 乙 16.某水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V.通过升压变压器升高电 压后向远处输电，输电线总电阻为82，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为5KW.请你设计两个变压器的匝数比.为此，请你计算： (1)降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？ (2)输电线上损失的电压是多少？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？ 第7页共8页 17.“绿水青山就是金山银山”，开发和利用清洁型新能源将成为未来的趋势。某校利用太阳 能光伏发电系统为学校提供日常生活用电，如图所示，有一台内阻为1Ω的太阳能发电机， 通过短距离输电线路给学校提供照明用电，已知其升压变压器匝数比为1：20，降压变压 器匝数比为10：1，输电线的总电阻为R=502,全校共22个班，每班有“220V40W'日 光灯10盏，若全部日光灯都正常发光，试求： (1)发电机输出功率为多大： (2)发电机产生的电动势为多大。 ☒& 18.如图所示，cd为小型交流发电机的矩形线圈，其面积为S=2m,匝数为N=50. 10 线圈内阻为r=22,外电阻为R=82。线圈在磁感应强度大小为B=0.2T的匀强磁场中绕 垂直于磁场的转轴OO匀速转动，角速度为o=50ds。图中的电流表为理想交流电表，求： (1)交流电流表的示数： (2)从图示位置转过45°，通过电流表的电荷量： (3)线圈转一周，外电阻R产生的焦耳热。 :0 B 第8页共8页高中物理周测卷 （选修二第三章交变电流) 学校： 姓名： 班级： 考号： 题号 1 2 4 5 6 8 9 10 答案 A A A B B BD BD 题号 11 12 答案 BD BD 一、单选题 1.为了减少电能在输电线路中的损耗，在输送电功率一定时，远距离输送电能通常采用 (A) A.高电压输电 B.低电压输电 C.增大输电电流 D.增大输电线电阻 【知识点】高压输电的原理与优点 【详解】为了减小输电线的损耗，当输送功率一定时，根据P=亚 增大输送电压U,可以减小流过线路的电流I,则线路损耗卫=， 所以线路损耗也会减小，A正确，BCD错误。故选A。 2.如图所示为一个正弦式交变电流的波形图。根据-t图像可知电流(A) 本iA 10 00.05 0.1 0.150.2 0.25於 -10 A.有效值为52A B.平均值为10A C.峰值为10W2A D.0.2s时的瞬时值为5√2A 【知识点】交变电流的峰值、正弦式交流电的电动势和电流有效值、计算线圈转动过程中电 动势和电流的平均值 【详解】C.由图可知，电流的峰值为Im=l0A故C错误； A.电流的有效值为 I=会=55A 故A正确： 2 ◆ilA B.如图所示 10 若交变电流的变化为图中虚线所示，则电流的平均值 00.05、0.1 70.150.20.25t/s -10…- 为7=五=5A 2 则，正弦式交变电流的平均值大于5A,小于10A,,故B错误： 第1页共14页 D.由图可知，0.2s时的瞬时值为10A,故D错误。故选A。 3.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验中，若某同学实验时，忘记把图甲中 的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，组装后的变压器如图乙所示.在铁芯上的原、副 线圈匝数分别为n=800匝和12=200匝，原线圈两端与M=12√2sin314t(V)的交流电源相连， 则副线圈两端电压的有效值可能是 变h器铁艺 可拆变压器零部件 组装后的变压器 用甲 围乙 A.0.6V B.3V C.3√2V D.12V 【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值、理想变压器两端电压与匝数的关系 【详解】初级电压有效值为U=125V=12y √2 如果把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，则根据变压器原理 西=货 -×12V=3V 由于该同学忘记了把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，导致“漏磁”'，则次级 电压将小于3V。故选A。 【点睛】变压器的工作原理是互感现象，铁芯是由硅钢片叠合而成，该同学实验中没有把变 压器铁芯A装到变压器铁芯B上，有漏磁现象，存在电能损失，这会导致变压器的输出电 压变低。 4.在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的物理思想方法，如理想化模型、极限思想、控 制变量法、等效替代法、类比法、比值法等.下关于所用思想方法的叙述错误的是(A) A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是类比法 B.合力与分力、交变电流的有效值等概念的建立都用到了等效替代法 C.在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，采用了控制变量法 D.当△1很小时，A,表示物体在1时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想 △t 【知识点】有效值的定义、一般交流电的有效值、控制变量法、极限法、理想模型法 【详解】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型 第2页共14页 法，选项A错误； B.合力与分力、交变电流的有效值等概念的建立都用到了等效替代法，选项B正确： C.在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，采用了控制变量法，选项C正确： D.当△t很小时，A:表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，选项D正确； △t 此题选择错误的，故选A。 5.某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图所示的电路。P、Q为理想变 压器(b为P的中心抽头)。输入电压和灯L阻值均不变，开关S接位置α，L正常发光，现 将S由a改接到b,则电流表A的示数(C) A.小于原来的}B.大于原来的 C.变为原来的行 D.变为原来的月 【知识点】变压器两端电路的动态分析 【详解】s由a改接到b,由于U,= 可得，U变为原来的；，Q和电阻R的等效电路 的输入电压变为原来的；，由欧姆定律1= R 可知，灯泡L的电流变为原来的子，电流表的示数变为原来的。故选C。 6.如图甲所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈的电压随时间变化规律 如图乙所示。副线圈电路中接有一灯泡，额定功率为110W；原线圈电路中接有理想电压表 和理想电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。则(C) Au/V 220√2 0 2t×102s) -220W√2 甲 乙 A.通过灯泡的电流方向每秒改变200次B.灯泡的电阻为552 C.电流表的示数为0.5A D.电压表的示数约为311V 【知识点】理想变压器两端电压与匝数的关系、理想变压器两端功率的计算、交变电流的频 第3页共14页 率、电表示数的含义、铭牌上的额定电压 【详解】A.由图乙可知周期为0.02s,一个周期内电流方向改变两次，可知通过灯泡的电 流方向每秒改变100次，故A错误； B.由图乙可知，原线图的输入电压为U-20~5V-20V √2 根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，可得U,=U=】×220V=55V 1 n 灯泡的额定功率为P=解得灯泡的电阻为R=5 2=27.52故B错误； R P110 口电游求的示数为了-会会一 A=0.5A故C正确； D.电压表的示数为220V,故D错误。故选C。 7.如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，变压器均为理想变压 器。在输电线路的起始端接入甲乙两个互感器（均为理想器材），两互感器原线圈的匝数比 分别为200：1和1：20，降压变压器原副线圈的匝数比为200：1，电压表的示数为220V, 电流表的示数为5A,输电线路总电阻r=202,则下列说法正确的是(B) 升压变压器 降压变压器 互感器甲 互感器乙 A.互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器 B.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5% C.用户端的电压U4为200V D,用户使用的用电设备增多，流过电流互感器的电流减小 【知识点】电压互感器、升压变压器和降压变压器 【详解】A.互感器甲并联在零火线上，所以是电压互感器，互感器乙串联在电路中，是电 流互感器，故A错误： B.电流表的示数为5A,互感器原、副线圈的匝数比1：20，则线路上电流=100A,线路 上损耗的功率P=Ir=200kW电压表的示数为220V,匝数比为200：1，所以输送电压 =44000V,功率P=乙1-4400kW 第4页共14页 则输电线路上损耗的功率约占输电总功率的200x100%=45%故B正确： 4400 C.降压变压器初级电压J,=44000V-100×20V=42000V 用户端的电压U4= =210V选项C错误： 200 D.用户使用的用电设备增多，用户回路电流变大，则输送电流变大，流过电流互感器的电 流变大，故D错误。故选B。 8.一个理想变压器，开始时开关S接1，此时原、副线圈的匝数比为9：1，一个理想二极管 和一个滑动变阻器串联接在副线圈上，电流表和电压表均为理想交流电表，此时滑动变阻器 接入电路的阻值为102，如下左图所示.原线圈接入如下右图所示的正弦式交流电，则下 列判断正确的是(B) 个u/V 36√2 0 0.01 0.02 0.037s -36√2 A.电压表的示数为4V B.滑动变阻器消耗的功率为0.8W C.若将开关S由1拨到2，同时滑动变阻器滑片向下滑动，电流表示数将变大 D.若将二极管用导线短接，电流表示数加倍 【知识点】变压器两端电路的动态分析、ul、理想变压器两端功率的计算 【详解】A.根据交流电图像可知，原线圈中交流电压的有效值为U= V=36V √2√2 马=及可知副线圈两端的电压为，-U=4V 根据U,乃 UT_UiT 二极管具有单向导电性，根据电流的热效应有只2R 解得U,= =4V=2V即电压表读数为2W2V,A错误： √2√2 B.滑动变阻器消耗的功率为P--Ww=0.8wB正确： R 10 C.将开关S由1拨到2，同时滑动变阻器滑片向下滑动，根据电压与匝数成正比，副线圈 电压变小，滑动变阻器电阻变大，输出功率变小，输入功率变小，根据卫=U, 第5页共14页 电流表示数将变小，C错误： D.若将二极管用导线短接，半波整流前后，有效值之比为√，故输出功率加倍，输入功率 不加倍，电流表示数也不加倍，D错误。故选B。 二、多选题 9.如图甲所示，将阻值为R=52的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，回路中瞬时电流 随时间变化的规律如图乙所示，电压表、电流表均为理想电表，下列说法正确的是(BD) iA o iA 0.5 0.5 0.01 0.01 -0.5 -0.5 丙 丁 A.电压表示数为2.5V B.电阻R消耗的电功率为0.625W C.若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，如图丙所示，当线圈的转 速提升一倍时，电流表的示数为1A D.图乙所示的交变电流与图丁所示的电流比较，接同一电阻的发热功率之比为1：2 【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值 【详解】A.的最大值Im=0.5A,电压的最大值Um=Im×R=0.5×5V=2.5V 电压的有效值U=1.25√2V=1.77VA错误： B.R上的电功率P=C_L25W=0625WB正确： R 5 C.转速提升一倍，电流也增大一倍，则电流的最大值变为1A,有效值变为2A 故电流表读数为0.71A,C错误： D.有效值的概念可得图丁中电流的有效值为0.5A,则图乙中电流与图丁中电流的有效值之 比为1：√2，根据P=PR可知，发热功率之比为1：2，D正确。故选BD。 10.为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，除有闭合铁芯的原、副线圈 外，还必须要选用的器材是BD C 第6页共14页 A.A B.B C.C D.D 【知识点】理想变压器两端电压与匝数的关系 【详解】为了完成变压器的探究，需要使用交流电源变压，交流电压的多用电表，故选BD 11.如图所示，KLN是一个竖直的匝数为的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的 水平方向的匀强磁场中，线框面积为S,N边水平，线框绕竖直固定轴以角速度ω匀速转 动.当N边与磁场方向的夹角为30时（图示位置），下列说法正确的是BD A.导线框中产生的瞬时电动势的大小是nBSw/2 B.导线框中产生的瞬时电动势的大小是V3BS0 309 C.线框中电流的方向是K→L→M→N→K D.线框中电流的方向是K→N→M→L→K 【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值 【详解】图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的 磁场才方向向左，所以感应电流的方向为：K→N→M→L→K; 从垂直中性面开始计时感应电动势的瞬时表达式为E=Ecosot,当线圈平面与垂直中性面夹 角为30时，即ot=30°，则E=Y5 nBSo.故BD正确，AC错误；故选BD 12.如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压J,副线圈接有光敏电阻R(光敏电阻随 光照强度增大而减小)、定值电阻R,则(BD A.仅增强光照时，原线圈的输入功率减小 B.仅向下滑动P时，R2两端的电压增大 C.仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小 D.仅增大U时，R2消耗的功率增大 【知识点】变压器两端电路的动态分析 【详解】A.当光照增强时，光敏电阻的电阻值减小，故变压器的输出功率增加，故输入功 率也增加，故A错误； BC.当滑动触头P向下滑动时，原线圈匝数减小，根据电压与匝数成正比知变压器的输出 电压增大，根据功率表达式P=0 可知R2消耗的功率变大，故B正确，C错误： R 第7页共14页 D.当U增大时，根据电压与匝数成正比知变压器的输出电压增大：根据功率表达式P= 0 知R2消耗的功率增大，故D正确。故选BD。 三、实验题 13.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，某同学利用如图所示可拆式变压 器进行研究。 028160 (1)实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录 如表，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数的 关系为 (用h、h、U1和U2表示)。 n 100 100 400 400 匝 几2 200 800 100 800 /匝 U, 1.60 1.60 5.20 5.20 V 0 3.18 12.67 1.26 10.28 V (2)对于实验过程，下列说法中正确的有 A.本探究实验采用了控制变量法 B.变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同 第8页共14页 C.因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱 D.测量原、副线圈的电压时，可用直流电压表 (3)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的 原因，你认为不正确的是 A.变压器线圈中有电流通过时会发热 B.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 C.原线圈输入电压发生变化 D.铁芯在交变磁场的作用下会发热 U 13.0)U,n (2)A (3)C 【知识点】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 【详解】(1)通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数 U1=凸 比相等，即有U, (2)A.当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个 量的关系，故A正确： B.由理想变压器原理可知，变压器不改变频率，即理想变压器原、副线圈两端的交变电流 的频率相同，故B错误； C.通电情况下不可用手接触裸露的导线、接线柱，因为会产生漏磁，故C错误： D.变压器的电压是交流电压，因此不能用直流电压表，故D错误。故选A。 (3)A.变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈则有直流电阻，在线圈上会产生电压降， 使输出电压减小，故A正确，不符合题意； B.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒 定律可知，使输出电压减小，故B正确，不符合题意： C.原线圈输入电压发生变化，对原、副线圈电压的比值不会有影响，故C错误，符合题意： D.铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减 小，故D正确，不符合题意。故选C。 14.在‘探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方 便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 第9页共14页 02814 (1)这个探究过程采用的科学探究方法是 (2)某次实验中得到实验数据如下表所示，表中、2分别为原、副线圈的匝数，、U2 分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论 是 实验次数 /匝 nz/匝 Ui/V U/V 1600 400 8.9 2.1 2 800 400 8.9 4.3 3 800 400 6.6 3.2 800 400 4.5 2.1 800 100 8.9 1.0 200 400 8.9 17.0 (3)①原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格 遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 A.原、副线圈的电压不同步 B.变压器线圈中有电流通过时会发热 C.铁芯在交变磁场的作用下会发热 D.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 ②为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行 于。 第10页共14页 高中物理周测卷 （选修二 第三章 交变电流 ） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．为了减少电能在输电线路中的损耗，在输送电功率一定时，远距离输送电能通常采用（　　） A．高电压输电 B．低电压输电 C．增大输电电流 D．增大输电线电阻 2．如图所示为一个正弦式交变电流的波形图。根据图像可知电流（    ） A．有效值为 B．平均值为 C．峰值为 D．时的瞬时值为 3．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验中，若某同学实验时，忘记把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，组装后的变压器如图乙所示．在铁芯上的原、副线圈匝数分别为n1=800匝和n2=200匝，原线圈两端与 (V)的交流电源相连，则副线圈两端电压的有效值可能是_________ A．0.6V B．3V C．V D．12V 4．在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的物理思想方法，如理想化模型、极限思想、控制变量法、等效替代法、类比法、比值法等．下关于所用思想方法的叙述错误的是（　　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是类比法 B．合力与分力、交变电流的有效值等概念的建立都用到了等效替代法 C．在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，采用了控制变量法 D．当△t很小时，表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想 5．某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图所示的电路。P、Q为理想变压器（b为P的中心抽头）。输入电压和灯L阻值均不变，开关S接位置a，L正常发光，现将S由a改接到b，则电流表A的示数（　　） A．小于原来的 B．大于原来的 C．变为原来的 D．变为原来的 6．如图甲所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示。副线圈电路中接有一灯泡，额定功率为；原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。则（　　） A．通过灯泡的电流方向每秒改变次 B．灯泡的电阻为 C．电流表的示数为 D．电压表的示数约为 7．如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲乙两个互感器（均为理想器材），两互感器原线圈的匝数比分别为200：1和1：20，降压变压器原副线圈的匝数比为200：1，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，输电线路总电阻，则下列说法正确的是（    ） A．互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器 B．输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5% C．用户端的电压为200V D．用户使用的用电设备增多，流过电流互感器的电流减小 8．一个理想变压器，开始时开关S接1，此时原、副线圈的匝数比为，一个理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上，电流表和电压表均为理想交流电表，此时滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，如下左图所示．原线圈接入如下右图所示的正弦式交流电．则下列判断正确的是（　　） A．电压表的示数为4 V B．滑动变阻器消耗的功率为0.8 W C．若将开关S由1拨到2，同时滑动变阻器滑片向下滑动，电流表示数将变大 D．若将二极管用导线短接，电流表示数加倍 二、多选题 9．如图甲所示，将阻值为R＝5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，回路中瞬时电流随时间变化的规律如图乙所示，电压表、电流表均为理想电表，下列说法正确的是（ ） A．电压表示数为2.5V B．电阻R消耗的电功率为0.625W C．若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，如图丙所示，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1A D．图乙所示的交变电流与图丁所示的电流比较，接同一电阻的发热功率之比为1∶2 10．为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，除有闭合铁芯的原、副线圈外，还必须要选用的器材是 A．A B．B C．C D．D 11．如图所示， KLMN 是一个竖直的匝数为n的矩形导线框，全部处于磁感应强度为 B 的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕竖直固定轴以角速度ω匀速转动．当MN边与磁场方向的夹角为 30º时（图示位置），下列说法正确的是 A．导线框中产生的瞬时电动势的大小是nBSω/2 B．导线框中产生的瞬时电动势的大小是 C．线框中电流的方向是K→L→M→N→K D．线框中电流的方向是K→N→M→L→K 12．如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U，副线圈接有光敏电阻（光敏电阻随光照强度增大而减小）、定值电阻，则（　　） A．仅增强光照时，原线圈的输入功率减小 B．仅向下滑动P时，R2两端的电压增大 C．仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小 D．仅增大U时，R2消耗的功率增大 三、实验题 13．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，某同学利用如图所示可拆式变压器进行研究。 (1)实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如表，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系为 （用、、和表示）。 /匝 100 100 400 400 /匝 200 800 100 800 /V 1.60 1.60 5.20 5.20 /V 3.18 12.67 1.26 10.28 (2)对于实验过程，下列说法中正确的有______。 A．本探究实验采用了控制变量法 B．变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同 C．因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱 D．测量原、副线圈的电压时，可用直流电压表 (3)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的原因，你认为不正确的是______。 A．变压器线圈中有电流通过时会发热 B．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 C．原线圈输入电压发生变化 D．铁芯在交变磁场的作用下会发热 14．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 （1）这个探究过程采用的科学探究方法是 。 （2）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中n1、n2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是 。 实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V 1 1600 400 8.9 2.1 2 800 400 8.9 4.3 3 800 400 6.6 3.2 4 800 400 4.5 2.1 5 800 100 8.9 1.0 6 200 400 8.9 17.0 （3）①原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 。 A．原、副线圈的电压不同步 B．变压器线圈中有电流通过时会发热 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 ②为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于 。 A．平面abed        B．平面abfe        C．平面abgh        D．平面aehd ③某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻（阻值较小），为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开 。 A．导线A       B．导线B         C．开关C        D．导线D 四、解答题 15．如图甲所示，理想变压器原，副线圈匝数比，原线圈接在一电源上，副线圈接有一阻值的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随时间变化如图乙所示的正弦曲线时，求： （1）电压表示数U； （2）电流表示数I； （3）原线圈的输入功率P。 16．某水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250V．通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，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为5 KW．请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你计算： （1）降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少? （2）输电线上损失的电压是多少?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? 17．“绿水青山就是金山银山”，开发和利用清洁型新能源将成为未来的趋势。某校利用太阳 能光伏发电系统为学校提供日常生活用电，如图所示，有一台内阻为 1 Ω的太阳能发电机，通过 短距离输电线路给学校提供照明用电，已知其升压变压器匝数比为 1∶20，降压变压器匝数比为10∶1，输电线的总电阻为 R=50 Ω，全校共 22 个班，每班有“220 V  40W”日光灯 10 盏，若 全部日光灯都正常发光，试求： （1）发电机输出功率为多大； （2）发电机产生的电动势为多大。 18．如图所示，abcd为小型交流发电机的矩形线圈，其面积为，匝数为N＝50，线圈内阻为，外电阻为。线圈在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度为。图中的电流表为理想交流电表，求： （1）交流电流表的示数； （2）从图示位置转过45°，通过电流表的电荷量； （3）线圈转一周，外电阻R产生的焦耳热。 第 2 页 共 9 页 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $