第三单元 交流电（单元自测·提升卷）物理教科版选择性必修第二册

2025-2026学年物理单元自测卷 第一单元·基础通关 （考试时间：60分钟 满分：100分） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电路的a、b端接有电压稳定的正弦交流电源。则在滑动变阻器R的滑片P向上移动过程中，下列判断中一定正确的是（　　） A．A灯变亮 B．B灯变暗 C．滑动变阻器的电功率增大 D．a、b端的输入功率减小 【答案】D 【详解】AB．滑片P向上移动过程中，滑动变阻器的电阻增大，则副线圈并联的总电阻增大，根据等效电阻 结合 可知原线圈的电流减小，则流过灯泡A的电流减小，灯泡A两端的电压减小，输入电压不变，则原线圈两端的电压增大，由变压器电压和匝数的关系可知，副线圈电压增大，故灯泡B变亮，故AB错误； C．滑动变阻器与灯泡电阻关系未知，无法判断其电功率变化，故C错误； D．a、b端的输入电压不变，原线圈的电流减小，根据可知，a、b端的输入功率减小，故D正确； 故选D。 2．如图甲，同一金属线圈在匀强磁场中，两次以不同的转速绕与磁感线垂直的竖直轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像分别如图乙中曲线所示，下列说法正确的是（　　） A．曲线对应的线圈转速之比为 B．时通过线圈的磁通量最小 C．图线b对应电动势的有效值为 D．若线圈阻值为内图线a通过线圈的电荷量为 【答案】C 【详解】A．图乙可知ab周期之比为 根据 可知 又因为 则曲线a、b对应的线圈转速之比为，故A错误； B．图乙可知t=0s时电动势瞬时值为0，可知线圈位于中性面，此时通过线圈的磁通量最大，故B错误； C．图乙可知a曲线电动势最大值为30V，根据 可知 联立解得 则图线b对应电动势的有效值为，故C正确； D．0s~0.01s 内，线圈 a 从磁通量最大位置转到磁通量为负的最大位置，磁通量变化量 根据 因为 解得 因为 联立解得 则0s~0.01s内图线a通过线圈的电荷量为，故D错误。 故选C。 3．如图甲所示为某电动车的充电装置，理想变压器原、副线圈的匝数比，副线圈通过理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）整流后充电。原线圈输入如图乙所示的交流电时，充电桩正常工作。下列判断正确的是（　　） A．图乙所示交流电压的瞬时值表达式为 B．原线圈中的电流方向每秒改变50次 C．原线圈与副线圈中磁通量的变化率之比为 D．充电桩两端电压的有效值为110V 【答案】A 【详解】A．正弦式交流电压的表达式的一般形式为 由图乙可知，， 故图乙所示交流电压的瞬时值表达式为，故A正确； B．该交变电压的周期为0.02s，1s包含50个周期，一个周期内电流方向改变2次，故原线圈中的电流方向每秒改变100次，故B错误； C．因该变压器为理想变压器，则原线圈与副线圈中磁通量的变化率相等，故C错误； D．原线圈两端电压的有效值为 根据，可得副线圈两端电压的有效值为 设充电桩两端电压的有效值为，因二极管的单向导电性，并根据有效值的定义有 解得，故D错误。 故选A。 4．如图所示，理想变压器原线圈两端接的交变电源，原、副线圈的匝数之比不变，电表均为理想电表，电阻阻值始终不变，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列说法正确的是（　　） A．副线圈交变电流的频率为 B．电压表的示数为不变 C．电压表的示数逐渐增大 D．电压表与电流表示数之比减小 【答案】D 【详解】A．由题意可知，理想变压器原线圈两端接入的电源的频率为 变压器不改变交变电流的频率，所以副线圈交变电流的频率为50Hz，故A错误； B．电压表的示数为理想变压器原线圈两端接入的电源的有效值，并保持不变，为，故B错误； D．将副线圈等效到原线圈为 将滑动变阻器的滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电路中的阻值减小，则副线圈的总电阻减小，即原线圈的等效电阻减小，所以电流表示数增大，由A选项分析可知，电压表不变，所以电压表与电流表示数之比减小，故D正确； C．因为电流表示数增大，所以电阻分压增大，则变压器原线圈的输入电压减小，根据 可知，副线圈的输出电压减小；根据 可知，电流表示数也增大，所以电阻的分压增大，所以电阻的分压，即电压表的示数减小，故C错误。 故选D。 5．如图所示，一交流发电机产生如图乙所示的交流电，其电刷与理想变压器原线圈相连，副线圈接有三盏相同的灯泡，灯泡L1、L2、L3分别与定值电阻R、线圈L和电容器C串联，当发电机的矩形导线框ABCD（电阻不计）绕垂直于匀强磁场的轴以角速度匀速转动时，三盏灯泡亮度恰好相同，下列说法正确的是（   ） A．流过灯泡的电流频率为25Hz B．当线圈ABCD如图甲位置时，原线圈中的电流最大 C．若变压器原、副线圈匝数之比为5：3，则灯泡两端电压为6V D．若线圈ABCD转动的角速度增加，灯泡L2变亮，灯泡L3变暗 【答案】B 【详解】A．由交流电图像乙可知，交流电的周期T=0.02s，频率，故A错误； B．当线圈处于图甲所示位置时，线圈平面与磁场方向平行，此时切割磁感线的有效速度最大，磁通量变化率也达到峰值，感应电动势为最大值，原线圈中的电流亦为最大，故B正确； C．发电机输出电压的最大值，其有效值U1=10V。若变压器原、副线圈匝数比为5：3，根据变压公式可得副线圈电压有效值U2=6V。灯泡L1与电阻R串联分压，其两端电压的有效值必然小于6V，故C错误； D．若角速度ω增大，则发电机输出电压U1及副线圈电压U2均会增大。同时电容器的容抗减小，使得灯泡L3所在支路的电流必然增大，因此灯泡L3将变亮，故D错误。 故选B。 6．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2：1，小灯泡的电阻为且不变，开关断开，在a、b两端加上的正弦交流电压，小灯泡正常发光，定值电阻；开关S闭合后电动机刚好正常工作，电动机内阻和灯泡电阻相等。下列判断正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为 B．开关闭合后，灯泡可能变亮 C．电动机的额定功率为 D．开关闭合后，通过电动机的电流大于通过灯泡的电流 【答案】A 【详解】A．S断开时，小灯泡正常发光，根据理想变压器电压与匝数的关系有 原线圈的电流，副线圈的电流为，小灯泡的额定电压为，故A正确； B．闭合后，副线圈的电流变大，原线圈的电流变大，电阻两端的电压变大，原线圈两端电压变小，副线圈两端电压变小，灯泡变暗，故B错误； C．电动机的额定功率小于，故C错误； D．设灯泡的电阻为，闭合后灯泡两端的电压为，则灯泡的电流 设电动机的电流为，则有 解得 由此可知，故D错误。 故选A。 7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为10∶1，原线圈中输入如图乙所示的交流电，副线圈中接入阻值的电阻，电表均为理想电表，导线电阻忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．原线圈中电流方向每秒钟改变50次 B．时，电压表的示数为 C．电流表读数为 D．电阻R消耗的功率为 【答案】C 【详解】A．由图乙知，在0.02s内电流方向改变2次，则每秒钟电流方向改变100次，故A错误； BC．设输入电压的有效值为U1，根据有效值的定义得 根据变压器电压比关系，电压表读数为 根据欧姆定律，可得电流表读数，故B错误，C正确； D．电阻消耗的功率，故D错误。 故选C。 8．如图甲所示，某理想变压器原线圈与副线圈的匝数比n1∶n2=1∶2，原线圈a、b两端接入交流电压u随时间t的变化关系图像如图乙所示。已知R1=2R2，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．t=0.01s时，电压表V1的示数为0 B．电压表V1与V2的示数之比为3∶2 C．电流表A1与A2的示数之比为1∶2 D．副线圈电流的频率为100Hz 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，原线圈输入电压的峰值为，周期。电压表测量的是交流电的有效值，不随时间变化。原线圈电压的有效值，故A错误； B．根据理想变压器电压与匝数的关系 可得副线圈两端的电压 电压表V2测量的是电阻R2两端的电压 因此，电压表V1与V2的示数之比为3 : 2，故B正确； C．根据理想变压器电流与匝数的关系 可得电流表A1与A2的示数之比为2 : 1，故C错误； D．变压器不改变交流电的频率。由图乙可知，输入交流电的周期，所以频率，因此副线圈电流的频率也为50Hz，故D错误。 故选B。 二、多选题 9．如图甲所示的电路中， M、N两端输入电压峰值一定的正弦式交流电，电压瞬时值随时间变化的图像如图乙所示，初始时开关 S接a，、闭合，则（　　） A．电压表的示数是311V B．通过的是频率为50Hz的交流电 C．若只将断开，则通过和r的电流都减小 D．若只将S由a拨到b， M、N两端的输入功率变大 【答案】BD 【详解】A．对于正弦式交流电，电压表的示数对应的是电压的有效值，M、N两端输入电压的最大值为，有效值为，故A错误； B．变压器只改变电压不改变交流电的频率，原线圈输入交流电的周期为，频率为，所以通过 的是频率为的交流电，故B正确； C．若只将开关断开，副线圈输出电压不变， 的分压变大，通过 的电流增加，r的分压变小，通过r的电流减小，故C错误； D．若只将开关S由a拨到b，副线圈匝数增加，由可得副线圈输出电压变大，由可得副线圈输出功率变大，由理想变压器能量传递可知 M、 两端的输入功率变大，故D正确。 故选BD。 10．如图所示电路中，理想变压器原线圈加一个固定的交变电源，下列情况正确的是（　　） A．当滑动头上移时，灯泡变亮 B．当滑动头上移时，电流表示数变大 C．滑动头上移时，电压表示数变大 D．若闭合开关，则电流表示数变大 【答案】CD 【详解】A．当R1的滑动头上移时，接入电路的R1的阻值增大，总电阻增大，副线圈中的电流减小，则灯泡的功率变小即亮度变暗；故A错误； B．当R1的滑动头上移时，副线圈中的电流减小，变压器的匝数比不变，由可知变压器的输入电流减小，即电流表A1示数减小，故B错误； C．由于原线圈电压不变，故副线圈的电压不变，滑动头上移时，副线圈中的电流减小使得灯泡两端的电压减小，则电压表的示数增大，故C正确； D．若闭合开关，则副线圈并入电阻，副线圈的总电阻变小，则副线圈的功率变大，因不变，由可知变大，即电流表示数变大，故D正确。 故选CD。 11．如图甲所示，匝数为5的矩形金属线框绕垂直于磁感线的轴在匀强磁场中匀速转动，穿过金属线框的磁通量随时间变化的关系如图乙所示，金属线框的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．时，金属线框处于中性面位置，产生的感应电动势最小 B．金属线框中产生的感应电动势的最大值为 C．金属线框中产生的感应电流的有效值为 D．时间内，通过金属线框某横截面的电荷量为 【答案】AB 【详解】A．由图乙可知，时，穿过金属线框平面的磁通量最大，则金属线框处于中性面位置，产生的感应电动势最小，故A正确； B．金属线框中产生的感应电动势的最大值为，故B正确； C．金属线框中产生的感应电动势的有效值为 金属线框中产生的感应电流的有效值为，故C错误； D．时间内，通过金属线框某横截面的电荷量为，故D错误。 故选AB。 12．如图甲所示，在匀强磁场中，一个10匝的矩形闭合金属线圈绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙所示。已知线圈总电阻为2，则下列说法中正确的是（　　） A．零时刻线圈中的磁通量最大 B．线圈的转速为25r/min C．0.5s时线圈中瞬时电动势为0.5V D．在2s内线圈产生的热量为0.125J 【答案】AD 【详解】A．根据图像可知零时刻线圈产生的感应电动势为0，穿过线圈的磁通量最大，故A正确； B．线圈转动的周期为 转速为，故B错误； C．根据图像的周期性可知，0.5s时线圈中瞬时电动势与0.02s的相同，大小为0V，故C错误； D．交变电动势的有效值为 根据焦耳定律有 故D正确。 故选AD。 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13．如图为某发电厂的输电原理图，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为。将发电机发出的正弦交流电接在的两端，经变压后输送给附近的用户。输电线的总电阻为，其消耗的功率为1000W。若用户端获得的电压为220V，则输电线电流有效值为 A，发电机输出电压的最大值为 V。（本题第2空保留3位有效数字） 【答案】 1 976 【详解】[1]输电线上消耗的功率，，输电线的总电阻为 故解得输电线上的电流的有效值 [2]设用户端获得电压为，降压变压器输入电压为，升压变压器输入端电压为，输出端电压为，又有 解得 升压变压器输出端电压 对于升压变压器有 故解得 故发电机输出电压的最大值为 14．如图所示，输入电压为时，完全相同的灯泡的电压均为，其阻值恒定不变。已知为随温度升高阻值减小的热敏电阻，变压器为理想变压器，两灯泡始终未烧坏，原、副线圈匝数之比为 ，若热敏电阻温度升高，灯泡变 、灯泡变 （填“亮”或“暗”） 【答案】 2：1 亮 暗 【详解】[1]由题意可知变压器原线圈电压为2U0，副线圈电压为U0，则原、副线圈匝数之比为 [2][3]变压器等效电阻 若热敏电阻温度升高，则阻值减小，次级电阻减小，则等效电阻减小，根据可知，初级电流变大，灯泡变亮，灯泡a电压变大，则初级电压减小，次级电压也减小，则灯泡变暗。 三、计算题：本题共3小题，共37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。 15．如图所示，矩形线框的匝数，面积，空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度，初始时线框平面与磁场平行，现让线框绕中轴线以角速度匀速转动，线框外部连接一阻值为的定值电阻，线框内阻为。求： (1)从图示位置开始，线框产生感应电流的表达式（电流由为正）； (2)从图示位置转动60°过程，电阻R上通过的电荷量； (3)从图示位置转过90°过程，电阻R上产生的焦耳热。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）最大感应电动势     最大感应电流 图示位置感应电流最大，线框产生感应电流的表达式为 （2）电阻R上通过的电荷量 又，，解得     由，解得 （3）电流的有效值     从图示位置转过90°过程的时间     电阻R上产生的焦耳热 16．如图所示，一小型交流发电机中匀强磁场的磁感应强度T，线圈abcd匝数n＝100匝，面积S＝0.022，总电阻r＝10Ω，线圈以角速度ω＝50rad/s绕垂直于磁场的轴OO＇匀速转动。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为2∶1，变压器副线圈与定值电阻相接，电表均为理想交流电表，电流表示数I＝5A。从图中位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时。求： (1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)电压表的示数； (3)电阻R的阻值及消耗的电功率P。 【答案】(1) (2) (3)， 【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值为 由于从线圈转至与中性面垂直位置开始计时，故瞬时值表达式为 （2）感应电动势的有效值为 故电压表的示数为 （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 解得 又因为 解得 17．如图为某交流发电机简化示意图，长度为4m、间距为2m的两平行金属电极固定在同一水平面内，两电极之间的区域Ⅰ和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为、方向相反，区域Ⅰ边界是边长为2m的正方形，区域Ⅱ边界是长为2m、宽为1m的矩形。绝缘传送带从两电极之间以速度2m/s匀速通过，传送带上每隔4m固定一根垂直运动方向、长度为2m的导体棒，导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。已知每根导体棒的电阻为，，。求： (1)图示位置时导体棒上产生的感应电动势大小； (2)该装置产生的感应电动势有效值； (3)从第一根导体棒进入磁场开始计时，1min内产生的热量。 【答案】(1)4V (2) (3)200J 【详解】（1）图示位置时导体棒切割区域Ⅱ磁场 产生感应电动势 解得 （2）导体棒切割区域Ⅰ磁场时， 产生的感应电动势 导体棒在磁场区域Ⅰ和磁场区域Ⅱ运动时间 设电动势有效值为，由有效值定义可知 解得 （3）根据串并联电路 总电流的有效值 的有效电流 由焦耳定律，1min内的发热 （或用的有效电压， ） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年物理单元自测卷 第一单元·基础通关（参考答案） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C A D B A C B BD CD AB AD 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13.【答案】 1 976 14.【答案】 2：1 亮 暗 三、计算题：本题共3小题，共37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。 15.【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）最大感应电动势     最大感应电流 图示位置感应电流最大，线框产生感应电流的表达式为 （2）电阻R上通过的电荷量 又，，解得     由，解得 （3）电流的有效值     从图示位置转过90°过程的时间     电阻R上产生的焦耳热 16.【答案】(1) (2) (3)， 【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值为 由于从线圈转至与中性面垂直位置开始计时，故瞬时值表达式为 （2）感应电动势的有效值为 故电压表的示数为 （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 解得 又因为 解得 17.【答案】(1)4V (2) (3)200J 【详解】（1）图示位置时导体棒切割区域Ⅱ磁场 产生感应电动势 解得 （2）导体棒切割区域Ⅰ磁场时， 产生的感应电动势 导体棒在磁场区域Ⅰ和磁场区域Ⅱ运动时间 设电动势有效值为，由有效值定义可知 解得 （3）根据串并联电路 总电流的有效值 的有效电流 由焦耳定律，1min内的发热 （或用的有效电压， ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $丽学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 2025-2026学年物理单元自测卷 第一单元·基础通关 (考试时间：60分钟 满分：100分) 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18 题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对 但不全的得2分，有选错的得0分。 1.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电路的、b端接有电压稳定的正弦交流电源。则在滑动 变阻器R的滑片P向上移动过程中，下列判断中一定正确的是() X A.A灯变亮 B.B灯变暗 C.滑动变阻器R的电功率增大 D.a、b端的输入功率减小 2.如图甲，同一金属线圈在匀强磁场中，两次以不同的转速绕与磁感线垂直的竖直轴匀速转动，产生的 交变电动势随时间变化的图像分别如图乙中曲线、b所示，下列说法正确的是() e/V 30 3t×10-2s) -30 A.曲线ab对应的线圈转速之比为2：3 B.t=Os时通过线圈的磁通量最小 C.图线6对应电动势的有效值为10W2V D.若线圈阻值为0.12,0s~0.01s内图线a通过线圈的电荷量为6πC 试卷第1页，共3页 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 3.如图甲所示为某电动车的充电装置，理想变压器原、副线圈的匝数比”：m,=2:1, ,副线圈通过理想二 极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）整流后充电。原线圈输入如图乙所示的交流电时，充电桩正常 工作。下列判断正确的是() ◆w/V 220W2 充 0 0.01 002 桩 0.03 -220W2 甲 乙 A.图乙所示交流电压的瞬时值表达式为“=220√5sin100u(V) B.原线圈中的电流方向每秒改变50次 C.原线圈与副线圈中磁通量的变化率之比为2：1 D.充电桩两端电压的有效值为110V 4.如图所示，理想变压器原线圈两端接，=110√2sin1001(V 的交变电源，原、副线圈的匝数之比不 变，电表均为理想电表，电阻R、R阻值始终不变，现将滑动变阻器R的滑片向下滑动，下列说法正确 的是() A.副线圈交变电流的频率为25Hz B.电压表的示数为10W2V 变 C.电压表的示数逐渐增大 V D.电压表1与电流表示数之比减小 试卷第2页，共3页 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 5.如图所示，一交流发电机产生如图乙所示的交流电，其电刷与理想变压器原线圈相连，副线圈接有三 盏相同的灯泡，灯泡L、L2、L3分别与定值电阻R、线圈L和电容器C串联，当发电机的矩形导线框 ABCD(电阻不计)绕垂直于匀强磁场的轴OO'以角速度ω匀速转动时，三盏灯泡亮度恰好相同，下列说 法正确的是() ↑u/V 102 RL +C ⑧L⑧L,⑧L /0.02 /0.04ts -10√2 A.流过灯泡的电流频率为25Hz B.当线圈ABCD如图甲位置时，原线圈中的电流最大 C.若变压器原、副线圈匝数之比为5：3，则灯泡两端电压为6V5V D.若线圈ABCD转动的角速度增加，灯泡L2变亮，灯泡L3变暗 6.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2：1，小灯泡的电阻为12且不变，开关S断开，在 a、b两端加上 的正弦交流电压，小灯泡正常发光，定值电阻R=4 ；开关S闭合后电动机刚好正常 工作，电动机内阻和灯泡电阻相等。下列判断正确的是() M 2V A.小灯泡的额定电压为 B.开关S闭合后，灯泡可能变亮 C.电动机的额定功率为5W D.开关S闭合后，通过电动机的电流大于通过灯泡的电流 7.如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为I0：1,原线圈中输入如图乙所示的交流电，副线圈 中接入阻值R=52的电阻，电表均为理想电表，导线电阻忽略不计，下列说法正确的是() 试卷第3页，共3页 丽学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 个u/V n 220W2 F---. R 2 t/(×102s) -220W2 甲 乙 A.原线圈中电流方向每秒钟改变50次 B.【=0.025时，电压表的示数为220W C.电流表读数为4.4A D.电阻R消耗的功率为25V5W 8.如图甲所示，某理想变压器原线圈与副线圈的币数比，：2=1：2，原线圈a、b两端接入交流申压w 随时间t的变化关系图像如图乙所示。已知R=2R2,所有电表均为理想电表，下列说法正确的是() ◆u/V 10 R2 R t/×102s -10 甲 乙 A.0.01s时，电压表V1的示数为0 B.电压表V1与V2的示数之比为3：2 C.电流表A,与A2的示数之比为1：2D.副线圈电流的频率为100Hz 二、多选题 9.如图甲所示的电路中，M、N两端输入电压峰值一定的正弦式交流电，电压瞬时值随时间变化的图像 如图乙所示，初始时开关S接a, S、S:闭合，则() 、1 Mo 72ti102s A.电压表的示数是311V 试卷第4页，共3页 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 B.通过R的是频率为5OH的交流电 C.若只将S断开，则通过R和的电流都减小 D.若只将S由a拨到b,M、N两端的输入功率变大 10.如图所示电路中，理想变压器原线圈加一个固定的交变电源，下列情况正确的是() A A.当滑动头E上移时，灯泡L变亮 B.当滑动头E上移时，电流表A示数变大 C.滑动头E上移时，电压表V示数变大 D.若闭合开关S,则电流表八示数变大 11.如图甲所示，匝数为5的矩形金属线框绕垂直于磁感线的轴在匀强磁场中匀速转动，穿过金属线框的 磁通量随时间变化的关系如图乙所示，金属线框的总电阻为102，下列说法正确的是() ◆Φ/Wb 0 0.2s π 甲 乙 A.t=0.05s时，金属线框处于中性面位置，产生的感应电动势最小 B.金属线框中产生的感应电动势的最大值为50V C.金属线框中产生的感应电流的有效值为5A D,00505s时间内，通过金居线框某横截面的电荷量为2。 12.如图甲所示，在匀强磁场中，一个10匝的矩形闭合金属线圈绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的 试卷第5页，共3页 丽学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 交变电动势图像如图乙所示。已知线圈总电阻为22，则下列说法中正确的是() Ae/V 0.5 t/102s -0.5 A.零时刻线圈中的磁通量最大 B.线圈的转速为25r/min C.0.5s时线圈中瞬时电动势为0.5V D.在2s内线圈产生的热量为0.125J 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13.如图为某发电厂的输电原理图，升压变压器原、副线圈匝数比为”：，=3：100 降压变压器原、副 线圈匝数比为乃：n=100:1 将发电机发出的正弦交流电接在”的两端，经变压后输送给附近的用户。 R,=10002 输电线的总电阻为 其消耗的功率为1000W。若用户端获得的电压为220V,则输电线电流有 效值为一A,发电机输出电压的最大值为_V。（本题第2空保留3位有效数字) 升压变压器 降压变压器 用 端 14.如图所示，输入电压U为3刘，时，完全相同的灯泡a、b的电压均为，其阻值恒定不变。已知R 为随温度升高阻值减小的热敏电阻，变压器为理想变压器，两灯泡始终未烧坏，原、副线圈匝数之比为_ ，若热敏电阳温度升高，灯泡“变一、灯泡变 一（填“亮”或“暗”） 试卷第6页，共3页 丽学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 三、计算题：本题共3小题，共37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。 15.如图所示，矩形线框的匝数”=100，面积S=100m, 空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度 B=0.1T,初始时线框平面与磁场平行，现让线框绕中轴线以角速度w=πd/s匀速转动，线框外部连 接一阻值为R=32的定值电阻，线框内阻为r=12。求： (1)从图示位置开始，线框产生感应电流的表达式（电流由a→b为正）； (2)从图示位置转动60°过程，电阻R上通过的电荷量： (3)从图示位置转过90°过程，电阻R上产生的焦耳热。 16,如图所示，一小型交流发电机中匀强磁扬的酸移应递度B=5工，线圈d匝数n=1O0匝，面积S =0.022m,总电阻r=102,线圈以角速度ω=50rad/s绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。线圈通过滑环 与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为2：1，变压器副线圈与定值电阻相接，电表均为理想交 流电表，电流表示数=5A。从图中位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时。求： 试卷第7页，共3页 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 R (1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式： (2)电压表的示数： (3)电阻R的阻值及消耗的电功率P。 17.如图为某交流发电机简化示意图，长度为4m、间距为2m的两平行金属电极固定在同一水平面内， 两电极之间的区域I和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为B=2T、方向相反，区域I边界 是边长为2m的正方形，区域Ⅱ边界是长为2m、宽为lm的矩形。绝缘传送带从两电极之间以速度2m/s 匀速通过，传送带上每隔4m固定一根垂直运动方向、长度为2m的导体棒，导体棒通过磁场区域过程中 与电极接触良好。已知每根导体棒的电阻为20，R=30,凡=6Q.求： 4m 导体棒 传送带 2m --1 ×× 金属电极 (1)图示位置时导体棒上产生的感应电动势大小： (2)该装置产生的感应电动势有效值： (3)从第一根导体棒进入磁场开始计时，1mi血内R产生的热量。 试卷第8页，共3页