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单元质量评估(二)第五章(90分钟100分)一、选择题（本大题共10小题，每小题6分，共60分。
每小题至少一个答案正确）1.下列四幅图是交流电的图像，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（）2.（多选）矩形线框在匀强磁场内匀速转动的过程中，线框输出的交流电电压随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（）A.交流电电压的有效值为36VB.交流电电压的最大值为36V，频率为0.25HzC.2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D.1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快3.如图所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直。
在t=0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动。
若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是（）4.（多选）（2013·武汉高二检测）图甲、图乙分别为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分。
下列说法正确的是（）A.图甲、图乙均表示交流电B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100πt（V）C.图乙所示电压的有效值为20VD.图乙所示电压的有效值为10V5.如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小，此电路的重要作用是（）A.阻高频通低频，输出低频和直流B.阻低频通高频，输出高频电流C.阻交流通直流，输出直流D.阻直流通交流，输出交流6.（2013·烟台高二检测）如图所示，一理想变压器原线圈的匝数n1=1 100匝，副线圈的匝数n 2=220匝，交流电源的电压u=220sin（100πt）V，R为负载电阻，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是（）A.交流电的频率为100HzB.电压表的示数为44VC.电流表A1的示数大于电流表A2的示数D.变压器的输入功率大于输出功率7.（2013·四川高考）用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图像如图所示，则（）A.变压器输入功率约为3.9WB.输出电压的最大值是110VC.变压器原、副线圈匝数比是1∶2D.负载电流的函数表达式i=0.05sin（100πt+）A8.（多选）（2013·深圳高二检测）如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动。
一、选择题1．(0分)[ID：128885]黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω的电阻，副线圈匝数n2=1000。
在A、B间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（）A．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B．若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小C．若触头P向下移动，则流过电阻r的电流一定减小D．当n1=750时，电阻R消耗的功率最大2．(0分)[ID：128881]如图所示，单匝线框在匀强磁场中匀速转动，周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线框电阻为2 Ω。
若线框从图示位置转过 60°时感应电流的瞬时值为 1A。
则下列说法正确的是（）A．线框匀速转动过程中消耗的电功率为 8WB．线框中感应电流的有效值为 2AC．线框在图示的位置磁通量变化率为零D．从图示位置开始计时，在任意时刻穿过线框磁通量的表达式为Φ=22sinT tTππ（W b）3．(0分)[ID：128876]一交变电压随时间变化的图像如图所示已知横轴下方为正弦曲线的一半，则该交变电压的有效值为（）A．510V B．210V C．10V D．102V4．(0分)[ID：128868]据美国气候预测中心发布的数据表明：2020年拉尼娜现象已经形成，2020年冬天或出现极寒天气。
假如出现低温雨雪冰冻天气，我国北方的高压输电线路也会因结冰而损毁。
为消除200k V高压输电线上的冰凌，有人设计了利用电流热效应除冰的方法，当输送功率和输电线电阻一定时，线上损耗的热功率增大为原来的16倍，输电电压应变为（）A．800kV B．400kV C．100kV D．50kV5．(0分)[ID：128852]图甲是某燃气灶点火装置的原理图。
高二物理交变电流单元测试题一、选择题(每道小题3分共39分)1、对于如下图的电流i随时间t作周期性变化的图象，以下说法中正确的选项是、电流大小变化，方向不变，是直流电、电流大小、方向都变化，是交流电C、电流最大值为，周期为、电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电2、对于理想变压器来说，以下说法中不正确的选项是、变压器是利用互感现象制成的、变压器可以改变各种电源的额定功率C、变压器不仅能改变电压，还同时改变电流、变压器的初级电流随次级电流的增大而增大3、如下图，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V，40W〞的灯泡,且均正常发光，那么,标有“36V、40W〞的灯泡AA、也正常发光B、将被烧毁C、比另三个灯暗D、无法确定4、面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，从中性面起以角速度ω匀速转动，在t时刻线圈磁通量的瞬时值为A、BSB、BScosωtC、BSsinωtD、BS/sinωt5、如下图，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E m(V)，转动的角速度为ω(rad/s)。
假设线圈转到图示位置开始计时，那么以下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=E m sinωt(V)B、e=E m cosωt(V)C、e=E m sin(ωt+90°)(V)D、e=E m cos(ωt+90°)(V)6、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如下图，那么两只电阻的热功率之比是A、1：4B、1：2C、1： 2D、1：1第1页共6页7、交流电源电压u=20sin(100ωt)V，电路中电阻R=10Ω。
那么如右图电路中电流表和电压表的读数分别为A、，B、，20VC、2A，20VD、2A，8、如下图，理想变压器原线圈匝数为n1，两个副线圈匝数分别为n2和n3，且n1:n2:n3=4:2:1，输入电压U1=16V，R1=R2=10Ω，那么输入的电流I1大小是A、B、C、D、以上答案都不对9、在某交流电电路中，有一个正在工作的变压器，它的原线圈匝数n1600匝，电源电压为U1220V，原线圈串联一个的保险丝，副线圈n2120匝，为保证保险丝不被烧断，那么：〔〕A、负载功率不能超过44W；B、副线圈电流最大值不能超过1A；C、副线圈电流有效值不能超过1A；D、副线圈电流有效值不能超过．10、图是一个理想变压器，K为双向电键，P是滑动变阻器滑动触头，U1为加在原线圈两端电压，I1为原线圈上电流，那么A、保持U1及P的位置不变，K由a合向b时，I1将增大B、保持P的位置及U1不变，K由a向b时，R消耗的功率减小C、保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D、保持P的位置不变，K合在a处，假设U增大，I将减小1111、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如下图，由图可以知道:A、时刻线圈处于中性面位置B、时刻穿过线圈的磁通量为零C、该交流电流有效值为2AD、该交流电流频率为50Hz12、有一负载电阻R，当它接到30V直流的电流时，消耗的功率为P，现有一台理想变压器，它的输入电压u=300sinwt(V)，假设把上述负载接到此变压器副线圈的两端，消耗的功率为P/2，那么变压器原副线圈的匝数比为：如下图的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是、L2、L3亮度都不变变暗，L2不变、L3变亮第2页共6页变暗、L2变亮、L3不变变亮、L2变暗、L3不变二、填空题(每题4分,共24分)14、一个电热器接到55V的直流电源上所产生的热功率刚好是接到某交流电源上产生的热功率的1/16，那么，这个交流电源的路端电压是________V；先后两次通过电热器的电流之比为________。
t4 20 0.01-3 20.02 0.03 0.04i/Aab cdψO`ORB1.正弦式交变电流电动势的最大值ωNBSEm=2.正弦式交变电流电动势的表达式从线圈转至中性面开始计时tNBSeωωsin=从转至平行磁感线开始计时tNBSeωωcos=3.正弦式交变电流电动势的有效值：2mEE=平均值：tNE∆∆Φ=例1.如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值（）A.5 2 AB.5AC．3.5 2 A D.3.5A例2.如图所示为一正弦交变电流通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是（）A．这也是一种交变电流B．电流的变化周期是0.02 sC．电流的变化周期是0.01 sD．电流通过100Ω的电阻时，1 s内产生热量为200 J例3.若6A直流电流通过电阻R时，t秒内产生的热量为Q，现让一正弦交变电流通过电阻R，若t秒内产生的热量也为Q/4，则该交变电流的最大值为（）例4.如图表示两种电压的波形，其中图甲表示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（）A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．两种电压的有效值都是311 VC．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin（100πt）D．以上说法都不对例5.如图，矩形线圈面积为s，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO`轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R求：⑴.写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式；⑵.如果线圈从图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式；⑶.当线圈由图示位置转过900的过程中，电阻R上所产生的热量；⑷.当线圈由图示位置转过600的过程中，通过电阻R的电荷量。
1.交流发电机在工作时电动势为e= E m sinωt ，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减少一半，其它条件不变，则电动势为（）A．e= E m sin（ωt/2） B．e= 2E m sin（ωt/2）C．e= E m sin2ωt D．e= E m/2 sin2ωt2.一电热器接在10v的电源（恒定，不计内阻）上，产生的热功率为P,把它改接到另一正弦交变电路中，要使产生的热功率为原来的一半，如果忽略电阻值随温度的变化，则该交变电流的电压的最大值为等于（）A．5v B．14vC．7.1v D．10v3．将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。
一、选择题1．(0分)[ID ：128886]交流发电机的输出电压为U ，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m ，降压变压器原、副线圈匝数之比为n ，输电导线电阻为r ，用户的工作电压为U 。
下列说法正确的是（ ）A ．mn =1B ．mn >1C ．输电线上损失的功率为222(1)mn U m r - D ．输电线上损失的功率为2U mr2．(0分)[ID ：128882]如图所示，面积为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势sin e BS t ωω=的图是（ ）A ．B ．C ．D ．3．(0分)[ID ：128869]某小型电站用两根单位长度内电阻为42.510/m -⨯Ω的电缆直接向10公里外的山区送电，已知其输出电功率是61.210⨯kW 。
现用200kV 电压输电，则下列说法正确的是（ ）A ．输电线上输送的电流大小为4410⨯AB ．输电线上由电阻造成的损失电压为30kVC ．若改用500kV 电压输电，根据欧姆定律，输电电流变为原来的2.5倍D ．若改用50kV 电压输电，则输电线上损失的功率为6810⨯kW4．(0分)[ID ：128849]对于如图所示的电流i 随时间t 做周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）A．电流大小变化，方向不变，是直流电B．电流大小、方向都变化，是交流电C．电流的周期是0.2s，最大值是0.2AD．电流做周期性变化，是交流电5．(0分)[ID：128846]如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为 50 匝，副线圈的匝数为100 匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨间距为 L=0.4m．导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R ＝20Ω，图中交流电压表为理想电压表．导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 1T 的匀强磁场．导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为：v ＝5sin10πt (m/s)，则下列说法正确的是( )A．水平外力为恒力B．电压表的示数为52VC．R 的功率为 0.2WD．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为 0.04Wb/s6．(0分)[ID：128844]下列说法正确的是（）A．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流B．电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反C．交流电设备上所标的电压和电流值都是交变电流的最大值D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流7．(0分)[ID：128831]如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是（）A．线圈经过图示位置时，电流方向发生改变B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零8．(0分)[ID：128827]电压互感器和电流互感器是利用变压器原理对高压电路或是高电流电路进行测量的工具，钳形电流表就是电流互感器的一种（如图），它可以在不改变被测电路结构的情况下直接测出电路电流，它的测量过程如图a 所示，此时正在测量一台正常工作电动机的电缆线的电流，其内部变压器可以视为理想变压器，内部结构如图a 右侧所示（电流表表盘上刻度值已经转换成被测电流值）。
2021-2022学年高中物理-交变电流-单元试卷A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共9题；共18分)1. （2分） (2019高二下·南靖期中) 如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低，为使用户电压达到正常，下列说法中正确的是（）A . 仅P1上调一点可使用户电压升高，线路损失减小B . 仅P2上调一点可使用户电压升高，线路损失增大C . 仅P2下调一点可使用户电压升高，线路损失减小D . 仅P1下调一点可使用户电压升高，线路损失增大2. （2分） (2015高二下·涿鹿期中) 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n2=20：1．一个标有“10V 100W“的灯泡正常发光时（）A . 输入功率P1=200WB . 输入电压U1=10VC . 输入电流I1=0.5AD . 输出电流I2=0.25A3. （2分） (2020高三上·嘉兴月考) 如图所示，矩形线框ABCD以恒定的角速度绕对角线AC转动。
AC 的左侧存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，已知AB长为，BC长为，线框电阻为R。
时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是（）A . 矩形线框该时刻的电流值最大B . 矩形线框产生的感应电动势有效值为C . 矩形线框转过半圈过程中产生的热量为D . 矩形线框从图示位置转过过程中，通过线框任意横截面电荷量为4. （2分） (2017高二下·三台期中) 交变电流电压的有效值为6V，它和电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接成如图所示的电路，图中电压表的读数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器的耐压值为U2，电容器在电路中正常工作，则（）A . U1=6 V U2=6 VB . U1=6 V U2=3 VC . U1=6 V U2≥6 VD . U1=6 V U2≥6 V5. （2分） (2020高三上·南阳期末) 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，线框中产生的交变电流的电动势如图乙所示。
2024全国高考真题物理汇编交变电流章节综合一、单选题 1．（2024湖北高考真题）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡1L 的电阻是灯泡2L 的2倍。
假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。
闭合开关S ，灯泡1L 、2L 的电功率之比12:P P 为（ ）A ．2︰1B ．1︰1C ．1︰2D ．1︰42．（2024浙江高考真题）理想变压器的原线圈通过a 或b 与频率为f 、电压为u 的交流电源连接，副线圈接有三个支路、如图所示。
当S 接a 时，三个灯泡均发光，若（ ）A ．电容C 增大，L 1灯泡变亮B ．频率f 增大，L 2灯泡变亮C ．R G 上光照增强，L 3灯泡变暗D ．S 接到b 时，三个泡均变暗3．（2024北京高考真题）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u 随时间t 变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V ，3W”的灯泡。
若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）A ．原线圈两端电压的有效值为B ．副线圈中电流的有效值为0.5AC ．原、副线圈匝数之比为1∶4D ．原线圈的输入功率为12W4．（2024广东高考真题）将阻值为50 的电阻接在正弦式交流电源上。
电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。
下列说法正确的是（ ）A ．该交流电的频率为100HzB ．通过电阻电流的峰值为0.2AC ．电阻在1秒内消耗的电能为1JD ．电阻两端电压表达式为π)V u t =5．（2024湖南高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。
某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。
已知发电机转子以角速度ω匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻0R 。
当用户端接一个定值电阻R 时，0R 上消耗的功率为P 。
不计其余电阻，下列说法正确的是（ ）A ．风速增加，若转子角速度增加一倍，则0R 上消耗的功率为4PB ．输电线路距离增加，若0R 阻值增加一倍，则0R 消耗的功率为4PC ．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则0R 上消耗的功率为8PD ．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R ，则0R 上消耗的功率为6P6．（2024山东高考真题）如图甲所示，在-d ≤x ≤d ，-d ≤y ≤d 的区域中存在垂直Oxy 平面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d 的正方形线圈与磁场边界重合。
一、选择题1．远距离输电的原理图如图所示，T1、T2为理想变压器，其原、副线圈匝数比分别为1：10和10：1，输电线路的总电阻R=10Ω，A、B均是额定电压为220V额定功率为1100W的电热器。
开关S断开时，用电器A正常工作，则下列说法正确的是（）A．开关S断开时，输电线的热功率为2.5WB．变压器T1的输入电压为225VC．闭合开关S，输电线损失的电压不变D．闭合开关S，用电器A、B均正常工作A解析：AA．开关S断开时，电热器A正常工作，T2的输出电流45A PIU==对变压器T2，由41 10II=可知输电线电流0.5AI=输电线R的热功率2 2.5WP I R==热故A正确；B．变压器T2的输出电压U4=220V，由410 1UU=可知，变压器T2的输入电压为2200VU=变压器T1的输出电压240.510V2200V2205VU IR U=+=⨯+=1 21 10UU=可得变压器T1的输入电压为220.5V，故B错误；CD．仅闭合S，变压器T2的输出功率增大，输电线中电流增大，输电线上损失的电压增大，导致变压器T 2的输入电压减小，变压器T 2的输出电压减小，A 、B 均不能正常工作，故CD 错误。
故选A 。
2．如图，用一根总电阻为2R 粗细均匀的铜导线制成半径为L 的圆环，PQ 为圆环的直径，其左右两侧14圆面积内各存在垂直于圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，但方向相反。
一根长度为2L 、电阻为R 的金属棒MN 绕着圆环的圆心O 点紧贴着圆环以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，转动过程中金属棒MN 与圆环始终接触良好，不计一切阻力和摩擦，下列说法正确的是（ ）A ．转动过程中流过金属棒中电流方向始终是从N 到MB ．图示位置金属棒两端的电压大小为223B L ωC ．从PQ 位置开始计时，π02ω-时间内通过金属棒MN 的横截面电荷量为零 D ．金属棒旋转一周的过程中，金属棒中电流的有效值为223B L Rω D解析：DA ．当OM 在左上方磁场中时，由右手定则可知，金属棒中电流方向是从N 到M ，当OM 在右下方磁场中时，由右手定则可知，金属棒中电流方向是从M 到N ，故A 错误；B ．图示位置金属棒产生的感应电动势为222LE BL BL ωω=⨯⨯=外电路的总电阻为1=2R R 外图示位置金属棒两端的电压大小为213U BL ω=故B 错误；C ．从PQ 位置开始计时，π02ω-时间内切割磁感线产生的平均感应电动势为 2222LE BLv BL BL ωω=⨯=⨯⨯=所以平均感应电流不为0，由公式q It =可知，电荷量也不为0，故C 错误； D ．金属棒转动一周过程中有半个周期内有电流产生，且大小为222332BL BL I R R ωω==金属棒旋转一周的过程中，金属棒中电流的有效值为242224294B L TI RT R R ω=⨯⨯⨯有解得223BL I Rω=有 故D 正确。
高中物理《交变电流》综合测试卷考试时间：90分钟试卷总分：100分一、选择题：本题共 10 小题，每小题分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第 1—6 题只有一项符合题目要求，第 7—10 题有多项符合题目要求。
全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得 0 分。
1、如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿甲图中的abcda方向为电流正方向，则（）A．乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程B．乙图中c时刻对应甲图中的C图C．若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变了50次D．若乙图中b等于0.02 s，则交流电的频率为50Hz2. 普通交流电流表不能直接接在高压输电线路上来测量电流，通常要通过电流互感器来连接。
如图所示的电流互感器，ab一侧线圈的匝数较少，工作电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作电流为I cd，为使电流表能正常工作，则（）A．ab接MN、cd接PQ，I ab＜I cdB．ab接MN、cd接PQ，I ab＞I cdC．ab接PQ、cd接MN，I ab＜I cdD．ab接PQ、cd接MN，I ab＞I cd3. 在匀强磁场中一矩形金属线两次分别以不同的转速绕与磁场垂直的轴匀速转动，产生的交变电压如图曲线a、b所示，则曲线b表示的交变电压的有效值为（）A．25V B．252VC．24V D．242V4. 如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图，图中电表均为理想交流电表，变压器也均为理想变压器。
发电厂输出的电压一定，则当用户端进入用电高峰时（）A．V1和A1示数均不变B．V2和A2示数均变大C．V3和A2示数均变大D．V4示数变小，A3示数变大5. 如图所示，小型发电机线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴OO’以角速度ω匀速转动。
已知线圈匝数为N、面积为S、电阻为r，匀强磁场的磁感应强度大小为B，线圈输出端接有一阻值可以任意调节的滑动变阻器，则该滑动变阻器消耗的最大电功率为（）A．8r2 222SBNB ．4r 2222S B N ωC ．2r 2222S B N ω D.r2222S B N ω6. 如图所示，可调理想变压器原线圈与一台小型发电机相连，副线圈与灯泡L 、可调电阻R 、电容器C 连成如图所示的电路。
高中物理-交变电流单元测试题第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共10小题。
将正确答案填写在题干后面的括号里。
1．下列各图中能产生交变电流的是()2．两只相同的电阻,分别通过正弦波形的交流电和方波形的交流电。
两种交变电流的最大值相等,波形如图甲、乙所示。
在一个周期内,两电阻产生的热量之比QQ甲乙等于()A．12B．12C．14D．3．图示两种电压的波形,其中图甲表示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是()A．图甲表示交流电,图乙表示直流电B．两种电压的有效值都是311 VC．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝220sin 100πt VD．以上说法都不对4．在图所示的电路中,a、b两端连接的交流电源既含高频交流,又含低频交流；L 是一个25 mH的高频扼流圈,C是一个100 pF的电容器,R是负载电阻。
下列说法正确的是（）A．L的作用是“通低频,阻高频”B．C的作用是“通交流,隔直流”C．C的作用是“通高频,阻低频”D．通过R的电流中,低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比5．如图所示,在电路两端加上正弦交变电流,保持电压有效值不变,使频率增大,发现各灯的亮暗情况是灯1变亮,灯2变暗,灯3不变,则M、N、L中所接元件可能是()A．M为电阻,N为电容器,L为电感线圈B．M为电感线圈,N为电容器,L为电阻C．M为电容器,N为电感线圈,L为电阻D．M为电阻,N为电感线圈,L为电容器6．有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图所示。
在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电,则()A．保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大B．保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小C．保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大D．保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小7．某发电站采用高压输电向外输送电能。
若输送的总功率为P 0,输电电压为U ,输电导线的总电阻为R 。
则下列说法正确的是( ) A ．输电线上的电流I ＝U RB ．输电线上的电流I ＝P UC ．输电线上损失的功率P ＝20P U（）R D ．输电线上损失的功率P ＝2U R8．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,从中性面开始转动180°角的过程中,平均感应电动势和最大感应电动势之比为( ) A ．2∶π B ．π∶2 C ．2π∶1 D ．无法确定9．如图所示,一理想变压器有两个副线圈,输出电压分别为3 V 和5 V,要获得8 V 输出电压,两个副线圈的连接方法是( )A ．b 、c 连接,a 、d 两端输出8 V 电压B ．a 、d 连接,b 、c 两端输出8 V 电压C ．a 、c 连接,b 、d 两端输出8 V 电压D ．b 、d 连接,a 、c 两端输出8 V 电压10．在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( )A ．升压变压器的输出电压增大B ．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损失的功率增大D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大第Ⅱ部分 非选择题二、非选择题：本题4个小题。
将符合题意的内容填写在题目中的横线上,或按题目要求作答。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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。
11．一个100匝的矩形线圈,其面积为200cm 2、电阻为10Ω,与外电阻R ＝90Ω相接后,它在匀强磁场中转动所产生的感应电流随时间变化的图象如图所示,线圈所在处匀强磁场的磁感应强度的大小为________。
【答案】0.025T【解析】设匀强磁场的磁感应强度大小为B ,感应电动势的峰值E m ＝NBSω＝NBS2Tπ由闭合电路欧姆定律得 I m ＝m E I=R r ＋,由此可得：B ＝m2R r TI NSπ（＋） 由图知：I m ＝π×10－2A,T ＝0.10s由题可知：S ＝200cm 2＝0.02m 2,R ＋r ＝90Ω＋10Ω＝100Ω,N ＝100 把上述条件代入得：B ＝0.025T12．如图所示理想变压器输入的交流电压U 1＝220 V,有两组副线圈,其中n 2＝36匝,标有“6 V 9 W”、“12 V 12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光,原线圈的匝数n 1=_______匝,另一副线圈的匝数n 3=_______匝,原线圈中电流I 1=_______。
13．如图所示,矩形线圈的匝数为n,线圈面积为S,线圈电阻为r,在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R,在线圈由图示位置转过90°的过程中,求：(1)通过电阻R的电荷量q。
(2)电阻R上产生的焦耳热Q。
14．如图所示,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8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V,若输电线上损失的功率为5kW,不计变压器的损耗。
求：(1)输电导线上输送的电流；(2)升压变压器的输出电压U2；(3)降压变压器的匝数比；(4)若改用10kV电压输电,则输电线上损失的功率是多大？注意事项：1. 答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己姓名和班级填写在答题卡上。
2. 选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案信息号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,答案不能答在试卷上。
3. 非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答的答案无效。
4. 考生必须保持答题卡的整洁。
考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
参考答案及解析1. 【答案】CD【解析】A 图中的转轴与磁场方向平行,B 图中的转轴与纸面方向垂直,线圈中的磁通量始终为零,线圈中无感应电流产生,故A 、B 错；根据交变电流产生的条件可知,线圈绕垂直于磁感线且通过线圈平面的轴线转动,就可以产生交变电流,对线圈的形状没有特别要求,故C 、D 正确。
2. 【答案】B【解析】计算电阻产生的热量Q 需用交流电的有效值,图甲的有效值为I 1,图乙的有效值为I 2＝I m ,所以代入公式Q ＝I 2Rt 可得Q Q 甲乙＝12。
故B 正确。
3. 【答案】D【解析】只要电流的方向发生变化,就叫做交流电,所以A 选项错误；两种电压的有效值都不是311 V ,B 选项错误；图甲中交变电流的周期为2×10－2 s,所以ω＝2Tπ＝100π rad /s 。
但是最大值是311 V ,所以选项C 错误。
4. 【答案】ACD【解析】L 是一个自感系数很小的高频扼流圈,其作用是“通低频,阻高频”,A 正确；C 是一个电容很小的电容器,在题图所示电路中,对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗,其作用是“通高频、阻低频”,C 正确；因电路中无直流电流,B 错误；由于L 对高频交流的阻碍作用和C 对高频交流的旁路作用,使得通过R 的电流中,低频交流所占的百分比远大于高频交流的百分比,D 正确。
5. 【答案】C【解析】当交变电流的频率增大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,由灯1变亮、灯2变暗可知M 为电容器、N 为电感线圈,而电阻与交变电流的频率无关,故L 为电阻,C 正确。
6. 【答案】BC【解析】保持Q 的位置不动,副线圈匝数不变,由1122U n U n =知U 2不变,当P 向上滑动时,由I 2＝2U R R +知I 2减小,则I 1减小,故电流表的读数变小,B 正确,A 错误；保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,副线圈的匝数增多,由1122U n U n =知,U 2增大,由I 2＝2U R R +知I 2增大,故I 1增大,C 正确,D 错误。
【解析】设转动的角速度为ω,则平均感应电动势为E ＝n2BS t ＝n 2BSωπ＝n 2BS ωπ；感应电动势的最大值为E m ＝nBSω,联立得m EE ＝2nBS nBS ωωπ＝2∶π,故选项A 正确。
9. 【答案】CD【解析】因为两个副线圈的输出电压分别为3 V 和5 V,要想获得8 V 输出电压,两个副线圈的感应电动势的方向应当一致,结合楞次定律可判断,将b 、d 连接,a 、c 为输出端和将a 、c 连接,b 、d 为输出端均可,故C 、D 正确；若将b 、c 连接,a 、d 为输出端或将a 、d 连接,b 、c 为输出端,两副线圈中感应电动势反向,故A 、B 错。
10. 【答案】CD【解析】升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定,输出功率变大时升压变压器的输出电压不变,A 错误；在电能输出过程中有：I ＝PU,U 线＝IR 线,因P 变大,I 变大,所以U 线变大,U 3＝U 2－U 线,故降压变压器初级线圈电压U 3变小,则降压变压器的输出电压也变小,B 错误；由P 损＝2P U（）R 线,因P 变大,所以P 损变大,C 正确；根据P P 损＝2P R U P（）线＝2PR U 线,因P 变大,所以比值变大,D 正确。
11. 【答案】0.025T【解析】设匀强磁场的磁感应强度大小为B ,感应电动势的峰值E m ＝NBSω＝NBS 2Tπ由闭合电路欧姆定律得 I m ＝m E I=R r ＋,由此可得：B ＝m 2R r TI NS π（＋） 由图知：I m ＝π×10－2A,T ＝0.10s由题可知：S ＝200cm 2＝0.02m 2,R ＋r ＝90Ω＋10Ω＝100Ω,N ＝100 把上述条件代入得：B ＝0.025T12. 【答案】1320 72 0.095 A【解析】由于两灯泡均正常发光所以有U 2＝6 V,U 3＝12 V根据原、副线圈电压与匝数的关系 由12U U ＝12n n ,23U U ＝23n n 得 n 1＝12U U n 2＝2206×36＝1320(匝) n 3＝32U U n 2＝126×36＝72(匝) 由于P 入＝P 出,P 出＝P 2＋P 3,所以P 入＝P 2＋P 3即I 1U 1＝P 2＋P 3,则I 1＝231P P U +≈0.095 A 13. 【答案】(1)nBS R r ＋ (2)2()4R nBS R rωπ＋ 【解析】(1)在此过程中,穿过线圈的磁通量变化ΔΦ＝BS ,经历时间Δt ＝4T ＝2ωπ 产生的平均电动势为E ＝nt Φ∆∆＝2πnBωS 平均电流为＝E R r +＝2nB S R r ωπ（＋）通过R 的电荷量q ＝·Δt ＝nBS R r ＋(2)该过程中电阻R 上产生的焦耳热为一个周期内产生焦耳热的14Q ＝14I 2RT ＝142R 2ωπ＝2()4R nBS R rωπ＋ 14. 【答案】(1)25A (2)4000V (3)190∶11 (4)800W【解析】(1)由P ＝I 2R 知输电线上的电流I＝25A (2)升压变压器的输出电压U 2＝P I ＝31001025⨯V ＝4000V (3)降压变压器的输入电压U 3＝U 2－IR ＝（4000－25×8）V ＝3800V 降压变压器的匝数比34n n ＝3800220＝19011(4)改为10kV 电压后输电线上的电流I ′＝P U '＝33100101010⨯⨯A ＝10A 输电线上损失的功率为ΔP ＝I ′2R ＝102×8W ＝800W。
