第三章 交变电流 单元检测卷（培优版） -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

绝密★启用前 第三章交变电流单元检测卷（培优） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法错误的是（　　） A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，声音信号变成电信号，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场 B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下 C．丙图中，在真空冶炼炉中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量合金 D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小 【答案】B 【详解】A．甲图中，将声音信号转变为磁信号，是录音机的原理。当录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场，使磁带的磁粉磁化，A正确，不符合题意； B．乙图电路中，开关断开瞬间，电路立即断开，没有闭合回路，灯泡不会突然闪亮一下，B错误，符合题意； C．丙图中，在真空冶炼炉中，可以利用高频电流产生涡流，电能转化为内能，冶炼出高质量合金，C正确，不符合题意； D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，相当于变压器，不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小，D正确，不符合题意； 故选B。 2．交流发电机产生的感应电动势为，若发电机的转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍，这时产生的感应电动势为（　 ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】交流发电机产生的感应电动势峰值为 角速度与转速之间的关系满足 若发电机的转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍，则角速度会增大至原来的两倍，em会增加到原来的四倍，这时产生的感应电动势为 故选B。 3．关于电和磁现象，以下说法中正确的是（    ） A．法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应现象制成的 B．自感电动势的方向总是与原电流方向相反 C．回旋加速器中的电场不仅使带电粒子加速还使带电粒子偏转 D．低频扼流圈对低频交流电阻碍作用很大，对高频交流电阻碍作用很小 【答案】A 【详解】A．电磁感应现象是法拉第最先发现的，并根据电磁感应现象人们制成了发电机，故A正确； B．在自感现象中，当电流减小时，则自感电动势的方向与原电流方向相同；当电流增大时，则相反，故B错误； C．回旋加速器中的电场只使带电粒子加速，磁场使带电粒子偏转，故C错误； D．低频扼流圈对低频交流电阻碍作用很大，对高频交流电阻碍作用更大，故D错误。 故选A。 4．图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（　　） A．线圈是从垂直中性面位置开始计时的 B．电动势表达式为e＝6sin100πt（V） C．电流方向每秒改变50次 D．理想电压表示数为7.6 V 【答案】B 【详解】A．电动势随时间的变化规律从零开始，说明线圈从中性面开始转动，磁通量最大，瞬时电动势为零，A错误； B．电动势的最大值为，而 则电动势表达式为 e＝6sin100πt（V） B正确； C．线圈每转一圈，电流改变两次方向，则电流方向每秒改变了100次，C错误； D．理想电压表示数为路端电压的有效值，有 D错误。 故选B。 5．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I1，在输电线与用户间连有一理想变压器，变压器输入电压为U1，而流入用户端的电流为I2。则（　　） A．用户端的电压为 B．输电线上损耗的电压为U1 C．理想变压器的输入功率为I12r D．输电线路上损失的电功率为 I1U1 【答案】A 【详解】A．理想变压器输入端与输出端功率相等，则 用户端的电压为 故选项A正确； B．输电线上的损耗电压为 因此选项B错误； CD．等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流为I1，所以输电线上的损耗功率为，输入功率为，因此选项CD错误。 故选A。 6．如图所示，匝数为、电阻为r、面积为S的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，磁场的磁感应强度大小为，各电表均为理想交流电表，时刻线圈平面与磁场方向垂直，则（    ） A．线圈经图示位置时的感应电动势最大 B．线圈中产生的瞬时感应电动势 C．滑片P下滑时，电压表的示数不变，电流表的示数变小 D．线圈转过一周的过程中，流过电阻R的电量为 【答案】B 【分析】感应电动势，电量的计算 【详解】A．因为图示位置线圈与磁感线方向垂直，故此时线圈两边的瞬时速度的方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以此时的感应电动势最小，A错误； B．线圈中产生的瞬时感应电动势为 B正确； C．当滑片P下滑时，外电路电阻变大，而电压表的示数测的是电路的路端电压，当外电路电阻变大时，其路端电压也变大，所以电压表的示数应该变大，C错误； D．线圈转过一周的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为0，则 D错误。 故选B。 7．城市一卡通系统工程是城市数字化、信息化建设的重要部分。已知某卡回路中产生的感应电动势满足关系，其中k与卡回路及线圈匝数有关，若卡回路的矩形线圈面积为，，卡片阅读机产生的磁场垂直穿过卡线圈平面，且线圈中磁场随时间的变化率，其中，频率，则卡回路线圈中感应电动势的有效值约为（    ） A．0.680V B．120V C．1.97V D．2.25V 【答案】C 【详解】由题意 则卡回路线圈中感应电动势的有效值约为 故选C。 8．如图所示，理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压u=20sin100(V)，电阻R=44，电表均为理想交流电表．则下列说法中正确的是 A．交流电的频率为50Hz B．电流表A1的示数为0.20A C．变压器的输入功率为88W D．电压表的示数为44V 【答案】A 【详解】A．根据题意可知 所以A选项正确 B．根据变压器变压原理可得 且电表的示数为交流电的有效值，可得电流表A1的示数为 所以B选项错误 C．根据题意可知，变压器的输入功率 所以C选项错误 D．根据题意可知电压表示数为变压器输出电压的有效值，可得 所以D选项错误 9．春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压U1=500V，输出功率为P1=800kW。降压变压器的匝数比n3:n4=50:1，输电线总电阻R=62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4=220V，功率为P4=44kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　）    A．发电机的输出电流为160A B．升压变压器的匝数比n1:n2=1:400 C．输送给储能站的功率为756kW D．输电线上损失的功率为1kW 【答案】D 【详解】A．发电机的输出电流为 A错误； B．用户电流 输电线电流 线路损失的电压 升压变压器副线圈电压 升压变压器的匝数比 B错误； D．输电线上损失的功率为 D正确； C．输送给储能站的功率为 C错误。 故选D。 10．手机充电装置由一个变压器和一个整流装置组成如图，变压器原副线圈匝数比n1∶n2=44∶1，输出端连接有4个理想二极管，若AB端输入电压为u=220sin100πt（V），下列说法中正确的是（　　） A．二极管的存在使得整流装置输出端电压的有效值为 B．手机充电电流随时间变化的周期为0.02s C．手机充电时N点电势总是高于M点电势 D．若在AB端输入电压为U=220V的直流电时，CD端输出可以获得相同的有效值 【答案】C 【详解】A．若AB端输入电压为u=220sin100πt（V），变压器原副线圈匝数比n1∶n2=44∶1，根据电压之比等于匝数之比，所以副线圈两端电压为5V，副线圈连有4个二极管，由于二极管具有单向导电性，不管交变电流的方向如何，整流装置输出端电压的有效值为副线圈两端电压的有效值5V，故A错误； B．由交变电流的瞬时值表达式可知 解得 输出端连接有4个理想二极管，输出端电流的波形图如图所示 所以手机充电电流随时间变化的周期为0.01s，故B错误； C．当AB端输入交流电时，由于二极管的单向导电性，使得电流总是从N端经过手机流向M，所以手机充电时N点电势总是高于M点电势，故C正确； D．若在AB端输入电压为U=220V的直流电时，CD端无电流输出，故D错误。 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．下列关于直流输电说法正确的是(　　) A．直流电可以经过变压器提升电压后进行输送 B．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电感对电流的影响 C．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电阻对电流的影响 D．现在虽然是直流输电，但用户使用的仍然是交流电 【答案】BD 【详解】直流电不可以经过变压器提升电压后进行输送，选项A错误；在输送过程中直流输电不考虑输电线的电感对电流的影响，选项B正确；在输送过程中直流输电要考虑输电线的电阻对电流的影响，选项C错误；现在虽然是直流输电，但用户使用的仍然是交流电，选项D正确；故选BD. 12．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V，3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为，则（　　） A．电流表的示数为 B．灯泡b的额定功率为9W C．电压表的示数为36V D．电路输入端的输入电压为36V 【答案】BC 【详解】A．灯泡a上标有“9V，3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，则正常发光的电流为 则变压器的原线圈的电流为 由于理想变压器，所以有 由电路有 故A项错误； B．灯泡B的额定功率为 由于b灯和c灯并联，所以两者电压相同，解得 故B项正确； C．由上述分析可知，副线圈两端电压为9V，理想变压器，有 由于电压表测量的是原线圈两端的电压，所以其示数为36V，故C项正确； D．电路输入端的电压为 故D项错误。 故选BC。 13．如图所示，单匝矩形线框的边长分别为、，绕过边的轴以的角速度匀速转动，左侧匀强磁场的磁感应强度，右侧匀强磁场的磁感应强度。线框输出端通过滑环、电刷与变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈总匝数之比，副线圈一端有一个滑动触头，可以调节接入电路的线圈匝数。接通电键，当处于副线圈最上端时，灯泡恰好正常发光。若不考虑灯泡电阻的变化，线框、线圈电阻均不计，则以下分析正确的是（　　） A．灯泡的额定电压为 B．灯泡的额定电压为 C．若滑至副线圈的中点，则灯泡功率变为原来的二分之一 D．若滑至副线圈的中点，则原线圈中电流为原来的四分之一 【答案】BD 【详解】AB．线圈在左侧磁场中，感应电动势的最大值为 线圈在右侧磁场中，感应电动势的最大值为 所以电动势的有效值为 解得 对变压器有 解得 A错误，B正确； CD．若滑至副线圈的中点，则副线圈匝数减半，所以灯泡电压减半，根据可知，功率减为原来的四分之一，根据能量守恒及可得，原线圈电流减为原来的四分之一。C错误，D正确。 故选BD. 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．某实验小组做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。 (1)下列给出的器材中，本实验需要用到的有 A． B． C． D． (2)下列说法正确的是 A．变压器工作时副线圈中电流的频率与原线圈不相同 B．为了保证人身安全，实验中只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V C．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 D．绕制降压变压器的原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线细一些 (3)由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的__________（选填“平均”“有效”或“最大”）值。 【答案】(1)BD (2)C (3)有效 【详解】（1）AB．变压器的工作原理是互感现象，电源应该选用学生电源提供的交流电压，干电池只能提供直流电压，A不需要，B需要； C．直流电压表不能测量交流电压，C不需要； D．教学用变压器，该实验需要，D需要。 故选BD。 （2）A．变压器工作时副线圈中电流的频率与原线圈相同，A错误； B．为了保证人身安全，实验中只能使用低压交流电源，电压不要超过，若用直流电源，则变压器不能工作，B错误； C．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法，C正确； D．由变压器的工作原理有 可知，匝数少的线圈中的电流大，则导线应该粗．绕制降压变压器原、副线圈时，由于副线圈的匝数少，副线圈的导线应比原线圈粗一些好，D错误。 故选C。 （3）由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的有效值。 15．实验室有一种可拆变压器，原线圈为800匝，副线圈有400匝、300匝、200匝三种规格，但标记不清，某同学选用一组副线圈，把原线圈连接学生电源，测量原线圈的输入电压和副线圈输出电压，得到的数据如下表： 2.40 4.40 6.40 8.80 10.40 0.99 1.85 2.72 3.76 4.48 根据测量数据，可判断副线圈的匝数为________。 A．400匝                B．300匝                C．200匝 请说明你的判断依据：__________。 【答案】 A 见解析 【详解】[1][2]理想变压器应满足 解得 又匝，由表中5组数据解得副线圈匝数分别为 ，，，， 由于变压器线圈通过电流时会发热，铁芯在交变磁场作用下也会发热，交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内，因此实际测的副线圈电压小于理想变压器条件下的电压，即 故选A。 16．如图所示，N匝的矩形线圈 abcd，ab边长L1，ad 边长 L2，放在磁感应强度B的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以角速度ω匀速转动，线圈电阻r，外电路电阻R，t=0 时线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、cd 边转入纸内。求： (1)判断t=0 时感应电流的方向（用字母顺序表示）； (2)线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (3)线圈转动过程中，外电路电阻 R 上的发热功率 P； (4)线圈转一圈外力做的功W； (5)线圈从t=0时刻起转90°的过程中，电路中通过的电量q。 【答案】(1) badc；(2) ；(3) ；(4)；(5)。 【详解】(1)根据右手定则可以判断，感应电流的方向badc。 (2)感应电动势最大值 线圈中感应电动势的瞬时值表达式 (3) 线圈转动过程中，回路电流 外电路电阻 R 上的发热功率 (4) 线圈转一圈外力做的功等于回路总功率 (5) 线圈从t=0时刻起转90°的过程中，感应电流 电量 17．如图所示，变压器原线圈1000匝，副线圈n2＝400匝，灯泡A标有“10V 2W”，电动机D的线圈电阻为1，将交变电流加到理想变压器原线圈两端，灯泡恰能正常发光，求： （1）副线圈两端电压（有效值）； （2）电动机D的电功率． 【答案】（1）40V（2）6W 【详解】（1）原线圈电压有效值为 由变压器电压与匝数的关系得负线圈两端电压为 （2）流过灯泡的电压为         电压机两端电压为U=U2-U灯=40V-10V=30V      所以电压机的功率为P=UI=30×0.2W=6W 18．小型交流发电机向较远处用户供电，发电机线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈abcd的匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小。输电导线的总电阻，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V  8.8kW”的电动机恰能正常工作，用户区及连接发电机线圈的输电导线电阻可以忽略，发电机线圈电阻不可忽略。求： (1)输电线路上损耗的电功率； (2)若升压变压器原、副线圈匝数比为，求发电机线圈电阻r。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，则 解得 根据理想变压器的变流规律有 解得 输电线路上损耗的电功率为 解得 （2）根据理想变压器的变压规律有 解得 升压变压器副线圈两端电压为 解得 根据理想变压器的变压规律有 解得 交流发电机产生的感应电动势的最大值为 代入数据解得电动势有效值 根据理想变压器的变流规律有 其中 解得 根据闭合电路欧姆定律有 解得 19．如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯，其功率为120W，该风力发电机的线圈由风叶直接带动，其产生的电流可视为正弦交流电。已知风叶的半径为r=1m，风能的利用效率为η1=4%，风力发电机的线圈共有N=200匝，磁场的磁感应强度为B=0.1T，线圈的面积为S1=0.2m2，空气的密度为ρ=1.3kg/m3，太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kW，如果光电池板垂直太阳光方向的平均受光面积为S2=1m2，光能的利用效率为η2=20%。 （1）若某天是无风的晴天，太阳光照6小时，则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时？ （2）如果在某天晚上，有8m/s的风速持续刮风6小时，则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时？ （3）如果在一有风的晴天，经3小时的光照和风吹，路灯可正常工作7小时，则风速为多大？若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为1A，则此时风叶的转速为多少？（π取3，结果保留2位有效数字） 【答案】（1）10h；（2）2h；（3）10m/s，4.7r/s 【详解】（1）设光照，可给路灯供电时间为t1，则太阳能光电池产生的电能为 解得 t1=10h 即太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作10小时。 （2）8m/s的风速持续刮风6小时，则风能转化的电能为E2，可供路灯正常工作时间为t2，有 代入数据解得 t2=2h 即风机所发的电可供路灯正常工作2小时。 （3）设经的光照和风吹，光能转化为电能为E3，风能转化为电能为E4，则 又 E3+E4=P灯×7h 解得 v1=10m/s，E4=86400J 设风力发电机转动产生交流电的峰值电压为Um，则 Um=NBS1ω=NBS1 所以 解得 即风速为10m/s，风叶的转速为4.7r/s。 试卷第14页，共19页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 第三章交变电流单元检测卷（培优） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法错误的是（　　） A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，声音信号变成电信号，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场 B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下 C．丙图中，在真空冶炼炉中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量合金 D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小 2．交流发电机产生的感应电动势为，若发电机的转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍，这时产生的感应电动势为（　 ） A． B． C． D． 3．关于电和磁现象，以下说法中正确的是（    ） A．法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应现象制成的 B．自感电动势的方向总是与原电流方向相反 C．回旋加速器中的电场不仅使带电粒子加速还使带电粒子偏转 D．低频扼流圈对低频交流电阻碍作用很大，对高频交流电阻碍作用很小 4．图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（　　） A．线圈是从垂直中性面位置开始计时的 B．电动势表达式为e＝6sin100πt（V） C．电流方向每秒改变50次 D．理想电压表示数为7.6 V 5．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I1，在输电线与用户间连有一理想变压器，变压器输入电压为U1，而流入用户端的电流为I2。则（　　） A．用户端的电压为 B．输电线上损耗的电压为U1 C．理想变压器的输入功率为I12r D．输电线路上损失的电功率为 I1U1 6．如图所示，匝数为、电阻为r、面积为S的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，磁场的磁感应强度大小为，各电表均为理想交流电表，时刻线圈平面与磁场方向垂直，则（    ） A．线圈经图示位置时的感应电动势最大 B．线圈中产生的瞬时感应电动势 C．滑片P下滑时，电压表的示数不变，电流表的示数变小 D．线圈转过一周的过程中，流过电阻R的电量为 7．城市一卡通系统工程是城市数字化、信息化建设的重要部分。已知某卡回路中产生的感应电动势满足关系，其中k与卡回路及线圈匝数有关，若卡回路的矩形线圈面积为，，卡片阅读机产生的磁场垂直穿过卡线圈平面，且线圈中磁场随时间的变化率，其中，频率，则卡回路线圈中感应电动势的有效值约为（    ） A．0.680V B．120V C．1.97V D．2.25V 8．如图所示，理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压u=20sin100(V)，电阻R=44，电表均为理想交流电表．则下列说法中正确的是 A．交流电的频率为50Hz B．电流表A1的示数为0.20A C．变压器的输入功率为88W D．电压表的示数为44V 9．春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压U1=500V，输出功率为P1=800kW。降压变压器的匝数比n3:n4=50:1，输电线总电阻R=62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4=220V，功率为P4=44kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　）    A．发电机的输出电流为160A B．升压变压器的匝数比n1:n2=1:400 C．输送给储能站的功率为756kW D．输电线上损失的功率为1kW 10．手机充电装置由一个变压器和一个整流装置组成如图，变压器原副线圈匝数比n1∶n2=44∶1，输出端连接有4个理想二极管，若AB端输入电压为u=220sin100πt（V），下列说法中正确的是（　　） A．二极管的存在使得整流装置输出端电压的有效值为 B．手机充电电流随时间变化的周期为0.02s C．手机充电时N点电势总是高于M点电势 D．若在AB端输入电压为U=220V的直流电时，CD端输出可以获得相同的有效值 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．下列关于直流输电说法正确的是(　　) A．直流电可以经过变压器提升电压后进行输送 B．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电感对电流的影响 C．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电阻对电流的影响 D．现在虽然是直流输电，但用户使用的仍然是交流电 12．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V，3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为，则（　　） A．电流表的示数为 B．灯泡b的额定功率为9W C．电压表的示数为36V D．电路输入端的输入电压为36V 13．如图所示，单匝矩形线框的边长分别为、，绕过边的轴以的角速度匀速转动，左侧匀强磁场的磁感应强度，右侧匀强磁场的磁感应强度。线框输出端通过滑环、电刷与变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈总匝数之比，副线圈一端有一个滑动触头，可以调节接入电路的线圈匝数。接通电键，当处于副线圈最上端时，灯泡恰好正常发光。若不考虑灯泡电阻的变化，线框、线圈电阻均不计，则以下分析正确的是（　　） A．灯泡的额定电压为 B．灯泡的额定电压为 C．若滑至副线圈的中点，则灯泡功率变为原来的二分之一 D．若滑至副线圈的中点，则原线圈中电流为原来的四分之一 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．某实验小组做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。 (1)下列给出的器材中，本实验需要用到的有 A． B． C． D． (2)下列说法正确的是 A．变压器工作时副线圈中电流的频率与原线圈不相同 B．为了保证人身安全，实验中只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V C．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 D．绕制降压变压器的原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线细一些 (3)由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的__________（选填“平均”“有效”或“最大”）值。 15．实验室有一种可拆变压器，原线圈为800匝，副线圈有400匝、300匝、200匝三种规格，但标记不清，某同学选用一组副线圈，把原线圈连接学生电源，测量原线圈的输入电压和副线圈输出电压，得到的数据如下表： 2.40 4.40 6.40 8.80 10.40 0.99 1.85 2.72 3.76 4.48 根据测量数据，可判断副线圈的匝数为________。 A．400匝                B．300匝                C．200匝 请说明你的判断依据：__________。 16．如图所示，N匝的矩形线圈 abcd，ab边长L1，ad 边长 L2，放在磁感应强度B的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以角速度ω匀速转动，线圈电阻r，外电路电阻R，t=0 时线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、cd 边转入纸内。求： (1)判断t=0 时感应电流的方向（用字母顺序表示）； (2)线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (3)线圈转动过程中，外电路电阻 R 上的发热功率 P； (4)线圈转一圈外力做的功W； (5)线圈从t=0时刻起转90°的过程中，电路中通过的电量q。 17．如图所示，变压器原线圈1000匝，副线圈n2＝400匝，灯泡A标有“10V 2W”，电动机D的线圈电阻为1，将交变电流加到理想变压器原线圈两端，灯泡恰能正常发光，求： （1）副线圈两端电压（有效值）； （2）电动机D的电功率． 18．小型交流发电机向较远处用户供电，发电机线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈abcd的匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小。输电导线的总电阻，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V  8.8kW”的电动机恰能正常工作，用户区及连接发电机线圈的输电导线电阻可以忽略，发电机线圈电阻不可忽略。求： (1)输电线路上损耗的电功率； (2)若升压变压器原、副线圈匝数比为，求发电机线圈电阻r。 19．如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯，其功率为120W，该风力发电机的线圈由风叶直接带动，其产生的电流可视为正弦交流电。已知风叶的半径为r=1m，风能的利用效率为η1=4%，风力发电机的线圈共有N=200匝，磁场的磁感应强度为B=0.1T，线圈的面积为S1=0.2m2，空气的密度为ρ=1.3kg/m3，太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kW，如果光电池板垂直太阳光方向的平均受光面积为S2=1m2，光能的利用效率为η2=20%。 （1）若某天是无风的晴天，太阳光照6小时，则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时？ （2）如果在某天晚上，有8m/s的风速持续刮风6小时，则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时？ （3）如果在一有风的晴天，经3小时的光照和风吹，路灯可正常工作7小时，则风速为多大？若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为1A，则此时风叶的转速为多少？（π取3，结果保留2位有效数字） 试卷第8页，共8页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $