吉林延吉市第三高级中学2025-2026学年度第二学期高二物理基础训练+提能2（3.19）

延吉市第三高级中学2025-2026学年度第二学期 高二物理基础训练+提能2 出题人：陈为明 审题人：刘敦鑫 日期：3.19 知识范围：交流电有效值+变压器+电能输送 时间：40分钟 分值：100分 班级：___________姓名：___________分数：___________ 一、选择题（每题6分，1-8题为单选题，9-12为多选题，漏选得3分，不选或错选得0分，共72分） 1．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动。线圈中的感应电动势e随时间t的变化如右图所示。下面说法中正确的是（ ） A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大 2．如图所示电路中，已知交流电源电压u=200sin100πtV，电阻R=10Ω。则电流表和电压表的示数分别为（　　） A．14.1A，200V B．14.1A，141V C．2A，200V D．2A，141V 3．一个电阻接在10 V的直流电源上,它的发热功率为P,当它接到电压为u=10sin 100πt V的交流电源上时,发热功率是（ ） A．0.25P B．0.5P C．P D．2P 4．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin10πt(V)，则 (　　) A．该交变电流的频率为10 Hz B．该电动势的有效值为10 V C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W D．电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A 5．如图所示电路，电阻与电阻阻值相同，都为R，和并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A、B间加一正弦交流电（V），则加在上的电压有效值为（　　） A．10V B．20V C．15V D．V 6．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，电压表和电流表均为理想电表，灯泡电阻RL＝6 Ω，AB端电压u1＝12sin 100πt(V)．下列说法正确的是（ ） A．电流频率为100 Hz B．电压表的读数为24 V C．电流表的读数为0.5A D．变压器输入功率为6 W 7．如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为（ ） A．P、P B．9P、 C．、9P D．、9P 8．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是（　　） A．线圈先后两次转速之比为1：2 B．交流电a的电压瞬时值u=10sin0.4πtV C．交流电b的最大值为V D．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零 9．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，已知线圈在转动中产生的感应电动势最大值为（V），转动的角速度为（rad/s）。若线圈转到图示位置开始计时，那么下列四个式子中正确表达了该线圈上产生的电动势e随时间变化的函数式是（　　） A．e=sint（V） B．e=cost（V） C．e=sin（t+90°）（V） D．e=cos（t+90°）（V） 10．如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴oo´匀角速转动，转动周期为T0。线圈产生的电动势的最大值为Em，则（　　） A．线圈产生的电动势的有效值为 B．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 C．线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为Em D．经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次 11．如图所示，交流电压加在阻值为的电阻两端，则（    ） A．电压表的读数为 B．电流表的读数为 C．电流表的读数为 D．内电阻产生的电热是 12．图甲是小型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，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是 （ ） A．电流表的示数为10A B．线圈转动的角速度为50πrad/s C．0.01s时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左 二、解答题（共28分，每题14分） 13．如图所示，在匀强磁场中有一个“” 形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度大小，方向竖直向下，线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm，转速为，若从图示位置开始计时； （1）写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式。 （2）若线框电阻r=3Ω，再将AB两端接入一个“6V，12W”的小灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际消耗功率多大？（设小灯泡的阻值不变） 14．如图所示，某发电机输出功率是100kW，输出电压是250V，从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220V。在发电机两端先用升压器把电压升高，到用户再用降压器把电压降低。求升这两个压变压器的匝数比各为多少？ 参考答案 1．D 【详解】AC．、时刻感应电动势为零，线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故AC错误； B．时刻感应电动势最大，线圈位于中性面的垂直位置，穿过线圈的磁通量为零，故B错误； D．由于线圈每过一次中性面时，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，e变换方向，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】由瞬时值表达式知电压有效值为 即电压表的示数为141V，电流表示数 故选B。 3．B 【详解】一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，知 ． 当接到电压为u=10sin100ωt V的交流电源上，有效值为 则发热功率 故选B． 4．D 【详解】交流电的频率，故A错误；该电动势的最大值为，故B错误；电压有效值为，电路中电流为，外接电阻所消耗的电功率为，故C错误，D正确． 5．D 【详解】当电源在正半轴时A点电位高于B点电位二极管导通即R1被短路，R2电压为电源电压   当电源在负半轴时B点电位高于A点电位，二极管截止 R1，R2串联各分得一半电压；则由有效值的概念可得 解得 故D正确，ABC错误。 故选D。 6．D 【详解】A. AB端电压u1＝12sin 100πt(V)，其角速度ω=100πrad/s，所以其频率：f=ω/2π=100π/2π=50Hz.故A错误； B. 电源电压有效值为12V，由电压之比等于匝数之比U1：U2=n1：n2可得，副线圈两端电压有效值为6V，电压表测量的是有效值，示数也为6V，故B错误； C. 电压表的示数为6V，灯泡电阻RL=6Ω，根据欧姆定律：I=U2/RL=6/6=1A.故C错误； D. 输出功率：P=U2I=6×1=6W，根据输入功率等于输出功率，所以变压器输入功率为6W，故D正确 故选D 7．B 【详解】由题意可知，两种情况下变压器输入功率为均为2P．设灯泡L2、L3的电压为U，电流为I，电阻为R，则有P=．根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输入电压均为3U，根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电流为I．所以图（a）中L1的功率为 Pa==9P 图（b）中L1的功率为 Pb=()2R=P 故选B 8．C 【详解】A．由图可知，周期 Ta=0.4s，Tb=0.6s 则线圈先后两次转速之比 故A错误； BC．由图电压最大值Um=10V，周期Ta=0.4s，则 交流电压的瞬时值表达式为 由电动势的最大值Em=NBSω，则两个电压最大之值比 则交流电b电压的最大值为，故C正确； D．t=0时刻U=0，根据法拉第定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大，故D错误。 故选C。 9．BC 【详解】图示位置面积和磁场平行，垂直于中性面，所以感应电动势的瞬时值表达式为 e=Emcosωt（V）或e=sin（t+90°）（V） 故选BC。 10．CD 【详解】A．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交流电，则电动势的有效值为，故A错误； B．由公式，结合可求出磁通量的最大值 故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律表达式可确定磁通量变化率的最大值为Em，故C正确； D．经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次，故D正确； 故选CD。 11．CD 【详解】电压表的读数为交流电的有效值，故，电路中电流表的示数为电流的有效值，故为，根据焦耳定律可得2s内电阻产生的电热为，CD正确． 12．AC 【详解】由题图乙可知交流电电流的最大值是=A，交流电的周期T=0.02s，电流表的示数为交流电的有效值即=10A，选项A正确； 线圈转动的角速度rad/s，选项B错误；0.01s时流过线圈的感应电流达到最大，线圈中产生的感应电动势最大，磁通量的变化率最大，则穿过线圈的磁通量为0，即线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；由楞次定律可知0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，选项D错误．本题选AC． 13．（1）；（2）小灯泡不能正常发光，其实际功率是8.3W 【详解】（1）线框中感应电动势最大值 感应电动势随时间变化的瞬时值表达式为 （2）小灯泡的电阻为 电动势有效值为 电路中电流有效值为 小灯泡的额定电流为 所以小灯泡不能正常发光，其实际功率是 14． 1∶16 190∶11 【详解】发电机输出功率是100kW，电路上损耗的电功率为输出功率的5％，所以输电线上损失的功率为 =100kW×5％=5000W 由 把代入，求得输电线电流为 I=25A 因为升压变压器输出功率也是100kW，由 P=UI 求得升压变压器输出电压为 根据 升压变压器原、副线圈匝数比为1：16。 降压变压器输入端电压为 则降压变压器原、副线圈匝数比 答案第6页，共12页 - 11 - 学科网（北京）股份有限公司 $