人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊PAGEPAGE1章末檢測試卷(三)(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1．某小型發電機產生的交流電動勢為e＝50sin(100πt)V.對此電動勢，下列表述正確的是()A．最大值是50eq\r(2)V B．頻率是100HzC．有效值是25V D．周期是0.02s〖答案〗D〖解析〗從中性面開始計時，交流電動勢的表達式為e＝Emsinωt，因為e＝50sin(100πt)V，所以最大值是Em＝50V，A錯誤；由ω＝2πf＝100πrad/s得f＝50Hz，B錯誤；電動勢有效值是E＝eq\f(Em,\r(2))＝25eq\r(2)V，C錯誤；T＝eq\f(1,f)＝0.02s，D正確．2.(2019·贛州市瑞金三中高二下期中)矩形線圈匝數為50匝，在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，穿過線圈的磁通量Φ隨時間t的變化規律如圖1所示，則()圖1A．感應電動勢的最大值約為157VB．在t＝0.1s和t＝0.3s時，感應電動勢最大C．在t＝0.1s和t＝0.3s時，線圈與中性面垂直D．t＝0.4s時，磁通量變化率最大，其值為157Wb/s〖答案〗A≈157V，A項正確；在t＝0.1s和t＝0.3s時，線圈中磁通量最大，線圈處于中性面位置，磁通量的變化率為零，感應電動勢為零，B、C項錯誤；t＝0.4s時，線圈中磁通量為零，此時刻磁通量的變化率最大，且此時刻eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(Em,N)＝3.14Wb/s，D項錯誤．3．如圖2甲所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中逆時針勻速轉動時，線圈中產生的交變電流如圖乙所示，設沿abcda方向為電流正方向，則下列說法正確的是()圖2A．乙圖中Oa時間段對應甲圖中A至B圖的過程B．乙圖中c時刻對應甲圖中的C圖C．若乙圖中d等于0.02s，則1s內電流的方向改變50次D．若乙圖中b等于0.02s，則交流電的頻率為50Hz〖答案〗A〖解析〗題圖乙中Oa時間段對應電流為abcda方向且逐漸變大，則根據楞次定律，此過程對應甲圖中A至B圖的過程，A正確；題圖乙中c時刻，感應電流最大，則磁通量的變化率最大，即磁通量最小，而C圖的磁通量最大，故B錯誤；若題圖乙中d等于0.02s，則周期為0.02s，則交流電的頻率為50Hz，而一個周期內電流方向改變兩次，所以1s內電流的方向改變了100次，故C錯誤；若題圖乙中b等于0.02s，則周期為0.04s，則交流電的頻率為25Hz，故D錯誤．4.(2017·北京卷)如圖3所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交流電源上，副線圈接有R＝55Ω的負載電阻，原、副線圈匝數之比為2∶1，電流表、電壓表均為理想電表．下列說法正確的是()圖3A．原線圈的輸入功率為220eq\r(2)WB．電流表的讀數為1AC．電壓表的讀數為110eq\r(2)VD．副線圈輸出交流電的周期為50s〖答案〗B〖解析〗由u＝220eq\r(2)sin100πt(V)可知，原線圈電壓最大值為220eq\r(2)V，故原線圈電壓的有效值為U1＝220V，根據eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，U2＝eq\f(n2,n1)U1＝110V，故電壓表的讀數為110V，故C錯誤；副線圈電流有效值為I2＝eq\f(U2,R)＝2A，根據P＝UI可知，輸出功率為220W，則原線圈的輸入功率為220W，故A錯誤；原線圈中的電流I1＝eq\f(P,U1)＝1A，故B正確；因為ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，所以T＝0.02s，故D錯誤．5．電站向某地輸送5000kW的電功率，輸電線上損耗的電功率為100kW，如果把輸電電壓提高為原來的10倍，同時將輸電線的橫截面積減為原來的一半，而輸送的電功率不變，那么輸電線損耗的電功率為()A．0.2kW B．0.5kWC．2.0kW D．5.0kW〖答案〗C〖解析〗輸電電壓提高為原來的10倍，根據P＝UI知，輸電電流減小為原來的eq\f(1,10)，根據電阻定律R＝ρeq\f(L,S)知，輸電線的橫截面積減為原來的一半，則輸電線的電阻增大為原來的2倍，根據P損＝I2R知，輸電線上損耗的電功率減小為原來的eq\f(1,50)，則輸電線上損耗的功率為2.0kW，故C正確，A、B、D錯誤．6.(2019·揚州市邗江中學高二下期中)如圖4所示，理想變壓器原、副線圈匝數比為10∶1，R0為定值電阻，R是滑動變阻器，原線圈兩端的輸入電壓u＝200sin100πt(V)，設理想交流電壓表V1、V2的示數分別是U1、U2；理想交流電流表A1、A2示數分別是I1、I2.下列說法正確的是()圖4A．電壓表V2的示數U2＝20VB．滑片P向b端滑動過程中，U2不變，I2變大C．滑片P向b端滑動過程中，U1變小，I1變大D．通過原、副線圈的交變電流頻率之比為10∶1〖答案〗B〖解析〗由U＝200sin100πt(V)可知輸入電壓有效值為U1＝eq\f(200,\r(2))V＝100eq\r(2)V，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，可得U2＝eq\f(1,10)×100eq\r(2)V＝10eq\r(2)V，A錯誤；滑片P向b端滑動過程中，副線圈負載電阻減小，U2不變，則I2變大，B正確；由B項分析知U1不變，I1變大，C錯誤；變壓器不改變頻率，D錯誤．7．(2019·濟南市高二下期末)如圖5所示，變壓器輸入的交變電壓u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，副線圈匝數可調，電阻R＝100Ω，L1、L2均是額定電壓為20V、額定功率為20W的小燈泡，通過調節副線圈的匝數，使S閉合前后，L1均能正常發光，則S閉合前后副線圈的匝數之比為()圖5A．1∶11B．2∶1C．3∶5D．6∶11〖答案〗D〖解析〗由變壓器輸入的交變電壓u＝220eq\r(2)sin100πt(V)可知輸入電壓的有效值為U1＝220V；由變壓器原理可知eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(11,6)；S閉合后L1和L2并聯后再與R串聯，U2′＝2IR＋U＝220V，同理可知eq\f(n1,n2′)＝eq\f(U1,U2′)＝eq\f(1,1)，聯立可得eq\f(n2,n2′)＝eq\f(6,11)，故選D.8.匝數為100的線圈通有如圖6所示的交變電流(圖中曲線為余弦曲線的一部分)，單匝線圈電阻r＝0.02Ω，則在0～10s內線圈產生的焦耳熱為()圖6A．80JB．85JC．90JD．125J〖答案〗B〖解析〗由交變電流的有效值的定義知(eq\f(3,\r(2))A)2R·eq\f(T,2)＋(2A)2R·eq\f(T,2)＝I2RT，則該交變電流的有效值I＝eq\f(\r(17),2)A，線圈的總電阻R總＝100×0.02Ω＝2Ω，由Q＝I2R總t得Q＝85J，選項B正確．二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)9．(2019·遼寧省六校協作體上學期聯考)圖7甲是一臺小型發電機的結構示意圖，線圈逆時針轉動，產生的電動勢e隨時間t變化的正弦規律圖像如圖乙所示．發電機線圈的內電阻r＝2Ω，外接燈泡的電阻為10Ω.則()圖7A．在t＝0.01s時刻，穿過線圈的磁通量最大B．理想電壓表的示數為6VC．燈泡消耗的電功率為2.5WD．線圈轉動產生電動勢的表達式e＝60eq\r(2)sin50πtV〖答案〗AC〖解析〗在t＝0.01s時刻，電動勢為0，則線圈位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，A正確；由題圖乙可知，電動勢的最大值為Em＝6eq\r(2)V，周期為0.02s，則電動勢的瞬時值表達式為e＝Emsin(eq\f(2π,T)t)＝6eq\r(2)sin100πtV；理想電壓表的示數為交流電的有效值，并且測量外電路電壓，故U＝eq\f(E,R＋r)R＝eq\f(\f(Em,\r(2)),R＋r)R＝5V，B、D錯誤；燈泡消耗的電功率P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(25,10)W＝2.5W，C正確．10．某小型水電站的電能輸送示意圖如圖8所示，發電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數分別為n1、n2，降壓變壓器原、副線圈匝數分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)．要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則()圖8A.eq\f(n2,n1)>eq\f(n3,n4)B.eq\f(n2,n1)<eq\f(n3,n4)C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率〖答案〗AD〖解析〗由于輸電線上的功率損耗，故升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率，故D正確；eq\f(U2,U1)＝eq\f(n2,n1)，eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，因為U1＝200V<U4＝220V，U2>U3，則eq\f(n2,n1)>eq\f(n3,n4)，故A正確，B、C錯誤．11．如圖9甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖甲中Rt為NTC型熱敏電阻(阻值隨溫度的升高而減小)，R1為定值電阻，下列說法正確的是()圖9A．交變電壓u的表達式u＝36eq\r(2)sin100πt(V)B．Rt處溫度升高時，電壓表和電流表的示數均變大C．變壓器原、副線圈中的電流之比隨Rt處溫度的變化而變化D．Rt處溫度升高時，變壓器原線圈的輸入功率變大〖答案〗AD，則可得交變電壓u的表達式u＝36eq\r(2)sin100πt(V)，故A正確；Rt處溫度升高時，其阻值減小，副線圈中電流變大，電流表的示數變大，原線圈中電流變大，電壓表的示數不變，故變壓器輸入功率變大，故B錯誤，D正確；變壓器原、副線圈中的電流之比等于n2∶n1，不隨Rt處溫度的變化而變化，故C錯誤．．AB間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，移動滑動觸頭P的位置，就可以調節輸出電壓．在輸出端連接了滑動變阻器R和理想交流電流表，滑動變阻器的滑動觸頭為Q.已知開始時滑動觸頭Q位于滑動變阻器的最下端，且BP間線圈匝數剛好是500匝，滑動變阻器的最大阻值等于72Ω.則下列說法正確的是()圖10A．開始時，電流表示數為0.25eq\r(2)AB．開始時，流過R的交流電頻率為25HzC．保持P的位置不動，將Q向上移動時，R消耗的功率變大D．保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向轉動少許，R消耗的功率變大〖答案〗CD〖解析〗由題圖乙知，輸入電壓的有效值為U1＝36V，根據變壓規律：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得輸出電壓U2＝18V，所以電流表的讀數為I＝eq\f(U2,R)＝0.25A，所以A錯誤；交流電的周期為0.02s，所以頻率為50Hz，所以B錯誤；保持P的位置不動，將Q向上移動時，R接入電路的阻值減小，U2不變，R消耗的功率P2＝eq\f(U\o\al(22),R)變大，所以C正確；保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向轉動少許，n2增大，U2增大，R消耗的功率P2＝eq\f(U\o\al(22),R)變大，所以D正確．三、非選擇題(本題5小題，共52分)13．(8分)在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”的實驗中，(1)下列器材需要的有________．A．干電池組B．滑動變阻器C．直流電壓表D．多用電表E．學生電源(2)在實驗中，某同學保持原線圈的電壓以及副線圈的匝數不變，僅增加原線圈的匝數，副線圈兩端的電壓將________(選填“增大”“減小”或“不變”)．(3)如圖11，當左側線圈“0”“16”間接入9V電壓時，右側線圈“0”“4”接線柱間輸出電壓可能是________．圖11A．3.1VB．2.5VC．1.7V〖答案〗(1)DE(2分)(2)減小(3分)(3)C(3分)14.(8分)如圖12所示，圓形線圈共100匝，半徑為r＝0.1m，在勻強磁場中繞過直徑的軸OO′勻速轉動，磁感應強度B＝0.1T，角速度為ω＝eq\f(300,π)rad/s，電阻為R＝10Ω，求：圖12(1)線圈由圖示位置轉過90°時，線圈中的感應電流；(2)寫出線圈中電流的表達式(磁場方向如圖所示，圖示位置為t＝0時刻)；(3)線圈轉動過程中的熱功率．〖答案〗(1)3A(2)i＝3sineq\f(300,π)t(A)(3)45W〖解析〗(1)當線圈由圖示位置轉過90°時，線圈中感應電流最大，感應電動勢的最大值為Em＝NBSω＝100×0.1×π×0.12×eq\f(300,π)V＝30V，(2分)Im＝eq\f(Em,R)＝3A．(1分)(2)由題意知i＝Imsinωt，即i＝3sineq\f(300,π)t(A)(2分)(3)感應電流的有效值I＝eq\f(Im,\r(2))＝eq\f(3\r(2),2)A，(1分)線圈轉動過程中的熱功率P＝I2R＝(eq\f(3\r(2),2))2×10W＝45W．(2分)15．(10分)圖13甲所示的理想變壓器原線圈的匝數n1＝1320，副線圈的匝數n2＝540，將一電流表與阻值R＝10Ω的電阻串聯接入副線圈電路中，已知圖甲中所有電表均為理想電表．若在原線圈的兩端加如圖乙所示的交變電壓，則：圖13(1)副線圈中的電壓表的示數為多大？(2)為使副線圈電路中電流表的示數不超過6A，副線圈右側應至少再串聯一個多大的電阻？〖答案〗(1)90V(2)5Ω〖解析〗(1)原線圈兩端電壓的有效值U1＝eq\f(Um,\r(2))＝eq\f(311,\r(2))V≈220V(2分)由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(540,1320)×220V＝90V．(2分)(2)副線圈電壓的有效值U2不變有I2＝eq\f(U2,R′)＝eq\f(90V,R′)＝6A(2分)得R′＝eq\f(90,6)Ω＝15Ω(2分)又R′＝R＋R0，得R0＝5Ω(2分)即副線圈右側應至少再串聯一個5Ω的電阻．16.(12分)(2019·泉州市高二檢測)如圖14是一個小型應急交流發電機，內部為n＝50匝、邊長L＝20cm的正方形線圈，總電阻為r＝1Ω.線圈在磁感應強度為B＝0.1T的勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸勻速轉動．發電機對一電阻為R＝9Ω的電燈供電，線路中其他電阻不計，若發電機的轉動角速度為ω＝100rad/s時，電燈正常發光．求：圖14(1)交流發電機產生的電動勢的最大值；(2)電燈正常發光的功率；(3)從圖示位置開始，線圈轉過30°的過程中，通過電燈的電荷量；(4)線圈每轉動一分鐘，外力所需做的功．〖答案〗(1)20V(2)18W(3)0.01C(4)1200J〖解析〗(1)電動勢的最大值為Em＝nBSω＝nBωL2＝20V；(2分)(2)電動勢的有效值為E＝eq\f(Em,\r(2))＝10eq\r(2)V(1分)電燈正常發光的電流I＝eq\f(E,r＋R)＝eq\f(10\r(2),1＋9)A＝eq\r(2)A(1分)電燈正常發光的功率P＝I2R＝18W(2分)(3)q＝eq\x\to(I)Δt＝eq\f(nΔΦ,R＋r)＝eq\f(nBSsin30°,R＋r)＝0.01C(3分)(4)線圈每轉動一分鐘，整個回路上產生的熱量為Q＝I2(R＋r)t＝1200J(2分)W外＝Q＝1200J(1分)17．(14分)已知某個小型發電機的輸出功率為90kW，發電機的輸出電壓為250V，通過升壓變壓器升高電壓后向遠處輸電，輸電線總電阻為5Ω，在用戶端用一降壓變壓器把電壓降為220V，要求在輸電線上損耗的功率控制為2kW(即用戶得到的功率為88kW)．求：(1)畫出全過程輸電線路圖；(2)降壓變壓器輸出的電流和輸電線上通過的電流；(3)升壓變壓器輸出的電壓；(4)兩個變壓器各自的匝數比．〖答案〗(1)見〖解析〗圖(2)400A20A(3)4500V(4)eq\f(1,18)eq\f(20,1)〖解析〗(1)全過程輸電線路圖如圖所示(3分)(2)降壓變壓器輸出電流為I4＝eq\f(P用,U4)＝eq\f(88000,220)A＝400A(2分)根據輸電線上損耗的功率為P損＝I22r，可知I2＝eq\r(\f(P損,r))＝eq\r(\f(2000,5))A＝20A(2分)(3)由歐姆定律可知輸電線上損失的電壓為ΔU＝I2r＝20×5V＝100V(2分)根據變壓器輸入、輸出功率不變可得升壓變壓器輸出電壓U2＝eq\f(P,I2)＝eq\f(90000,20)V＝4500V(2分)(4)降壓變壓器輸入電壓為U3＝U2－ΔU＝4400V(1分)根據理想變壓器電壓與匝數的關系可知eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(250,4500)＝eq\f(1,18)(1分)根據理想變壓器電流與匝數的關系可知eq\f(n3,n4)＝eq\f(I4,I2)＝eq\f(400,20)＝eq\f(20,1).(1分)

章末檢測試卷(三)(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1．某小型發電機產生的交流電動勢為e＝50sin(100πt)V.對此電動勢，下列表述正確的是()A．最大值是50eq\r(2)V B．頻率是100HzC．有效值是25V D．周期是0.02s〖答案〗D〖解析〗從中性面開始計時，交流電動勢的表達式為e＝Emsinωt，因為e＝50sin(100πt)V，所以最大值是Em＝50V，A錯誤；由ω＝2πf＝100πrad/s得f＝50Hz，B錯誤；電動勢有效值是E＝eq\f(Em,\r(2))＝25eq\r(2)V，C錯誤；T＝eq\f(1,f)＝0.02s，D正確．2.(2019·贛州市瑞金三中高二下期中)矩形線圈匝數為50匝，在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，穿過線圈的磁通量Φ隨時間t的變化規律如圖1所示，則()圖1A．感應電動勢的最大值約為157VB．在t＝0.1s和t＝0.3s時，感應電動勢最大C．在t＝0.1s和t＝0.3s時，線圈與中性面垂直D．t＝0.4s時，磁通量變化率最大，其值為157Wb/s〖答案〗A≈157V，A項正確；在t＝0.1s和t＝0.3s時，線圈中磁通量最大，線圈處于中性面位置，磁通量的變化率為零，感應電動勢為零，B、C項錯誤；t＝0.4s時，線圈中磁通量為零，此時刻磁通量的變化率最大，且此時刻eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(Em,N)＝3.14Wb/s，D項錯誤．3．如圖2甲所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中逆時針勻速轉動時，線圈中產生的交變電流如圖乙所示，設沿abcda方向為電流正方向，則下列說法正確的是()圖2A．乙圖中Oa時間段對應甲圖中A至B圖的過程B．乙圖中c時刻對應甲圖中的C圖C．若乙圖中d等于0.02s，則1s內電流的方向改變50次D．若乙圖中b等于0.02s，則交流電的頻率為50Hz〖答案〗A〖解析〗題圖乙中Oa時間段對應電流為abcda方向且逐漸變大，則根據楞次定律，此過程對應甲圖中A至B圖的過程，A正確；題圖乙中c時刻，感應電流最大，則磁通量的變化率最大，即磁通量最小，而C圖的磁通量最大，故B錯誤；若題圖乙中d等于0.02s，則周期為0.02s，則交流電的頻率為50Hz，而一個周期內電流方向改變兩次，所以1s內電流的方向改變了100次，故C錯誤；若題圖乙中b等于0.02s，則周期為0.04s，則交流電的頻率為25Hz，故D錯誤．4.(2017·北京卷)如圖3所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交流電源上，副線圈接有R＝55Ω的負載電阻，原、副線圈匝數之比為2∶1，電流表、電壓表均為理想電表．下列說法正確的是()圖3A．原線圈的輸入功率為220eq\r(2)WB．電流表的讀數為1AC．電壓表的讀數為110eq\r(2)VD．副線圈輸出交流電的周期為50s〖答案〗B〖解析〗由u＝220eq\r(2)sin100πt(V)可知，原線圈電壓最大值為220eq\r(2)V，故原線圈電壓的有效值為U1＝220V，根據eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，U2＝eq\f(n2,n1)U1＝110V，故電壓表的讀數為110V，故C錯誤；副線圈電流有效值為I2＝eq\f(U2,R)＝2A，根據P＝UI可知，輸出功率為220W，則原線圈的輸入功率為220W，故A錯誤；原線圈中的電流I1＝eq\f(P,U1)＝1A，故B正確；因為ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，所以T＝0.02s，故D錯誤．5．電站向某地輸送5000kW的電功率，輸電線上損耗的電功率為100kW，如果把輸電電壓提高為原來的10倍，同時將輸電線的橫截面積減為原來的一半，而輸送的電功率不變，那么輸電線損耗的電功率為()A．0.2kW B．0.5kWC．2.0kW D．5.0kW〖答案〗C〖解析〗輸電電壓提高為原來的10倍，根據P＝UI知，輸電電流減小為原來的eq\f(1,10)，根據電阻定律R＝ρeq\f(L,S)知，輸電線的橫截面積減為原來的一半，則輸電線的電阻增大為原來的2倍，根據P損＝I2R知，輸電線上損耗的電功率減小為原來的eq\f(1,50)，則輸電線上損耗的功率為2.0kW，故C正確，A、B、D錯誤．6.(2019·揚州市邗江中學高二下期中)如圖4所示，理想變壓器原、副線圈匝數比為10∶1，R0為定值電阻，R是滑動變阻器，原線圈兩端的輸入電壓u＝200sin100πt(V)，設理想交流電壓表V1、V2的示數分別是U1、U2；理想交流電流表A1、A2示數分別是I1、I2.下列說法正確的是()圖4A．電壓表V2的示數U2＝20VB．滑片P向b端滑動過程中，U2不變，I2變大C．滑片P向b端滑動過程中，U1變小，I1變大D．通過原、副線圈的交變電流頻率之比為10∶1〖答案〗B〖解析〗由U＝200sin100πt(V)可知輸入電壓有效值為U1＝eq\f(200,\r(2))V＝100eq\r(2)V，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，可得U2＝eq\f(1,10)×100eq\r(2)V＝10eq\r(2)V，A錯誤；滑片P向b端滑動過程中，副線圈負載電阻減小，U2不變，則I2變大，B正確；由B項分析知U1不變，I1變大，C錯誤；變壓器不改變頻率，D錯誤．7．(2019·濟南市高二下期末)如圖5所示，變壓器輸入的交變電壓u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，副線圈匝數可調，電阻R＝100Ω，L1、L2均是額定電壓為20V、額定功率為20W的小燈泡，通過調節副線圈的匝數，使S閉合前后，L1均能正常發光，則S閉合前后副線圈的匝數之比為()圖5A．1∶11B．2∶1C．3∶5D．6∶11〖答案〗D〖解析〗由變壓器輸入的交變電壓u＝220eq\r(2)sin100πt(V)可知輸入電壓的有效值為U1＝220V；由變壓器原理可知eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(11,6)；S閉合后L1和L2并聯后再與R串聯，U2′＝2IR＋U＝220V，同理可知eq\f(n1,n2′)＝eq\f(U1,U2′)＝eq\f(1,1)，聯立可得eq\f(n2,n2′)＝eq\f(6,11)，故選D.8.匝數為100的線圈通有如圖6所示的交變電流(圖中曲線為余弦曲線的一部分)，單匝線圈電阻r＝0.02Ω，則在0～10s內線圈產生的焦耳熱為()圖6A．80JB．85JC．90JD．125J〖答案〗B〖解析〗由交變電流的有效值的定義知(eq\f(3,\r(2))A)2R·eq\f(T,2)＋(2A)2R·eq\f(T,2)＝I2RT，則該交變電流的有效值I＝eq\f(\r(17),2)A，線圈的總電阻R總＝100×0.02Ω＝2Ω，由Q＝I2R總t得Q＝85J，選項B正確．二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)9．(2019·遼寧省六校協作體上學期聯考)圖7甲是一臺小型發電機的結構示意圖，線圈逆時針轉動，產生的電動勢e隨時間t變化的正弦規律圖像如圖乙所示．發電機線圈的內電阻r＝2Ω，外接燈泡的電阻為10Ω.則()圖7A．在t＝0.01s時刻，穿過線圈的磁通量最大B．理想電壓表的示數為6VC．燈泡消耗的電功率為2.5WD．線圈轉動產生電動勢的表達式e＝60eq\r(2)sin50πtV〖答案〗AC〖解析〗在t＝0.01s時刻，電動勢為0，則線圈位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，A正確；由題圖乙可知，電動勢的最大值為Em＝6eq\r(2)V，周期為0.02s，則電動勢的瞬時值表達式為e＝Emsin(eq\f(2π,T)t)＝6eq\r(2)sin100πtV；理想電壓表的示數為交流電的有效值，并且測量外電路電壓，故U＝eq\f(E,R＋r)R＝eq\f(\f(Em,\r(2)),R＋r)R＝5V，B、D錯誤；燈泡消耗的電功率P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(25,10)W＝2.5W，C正確．10．某小型水電站的電能輸送示意圖如圖8所示，發電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數分別為n1、n2，降壓變壓器原、副線圈匝數分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)．要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則()圖8A.eq\f(n2,n1)>eq\f(n3,n4)B.eq\f(n2,n1)<eq\f(n3,n4)C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率〖答案〗AD〖解析〗由于輸電線上的功率損耗，故升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率，故D正確；eq\f(U2,U1)＝eq\f(n2,n1)，eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，因為U1＝200V<U4＝220V，U2>U3，則eq\f(n2,n1)>eq\f(n3,n4)，故A正確，B、C錯誤．11．如圖9甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖甲中Rt為NTC型熱敏電阻(阻值隨溫度的升高而減小)，R1為定值電阻，下列說法正確的是()圖9A．交變電壓u的表達式u＝36eq\r(2)sin100πt(V)B．Rt處溫度升高時，電壓表和電流表的示數均變大C．變壓器原、副線圈中的電流之比隨Rt處溫度的變化而變化D．Rt處溫度升高時，變壓器原線圈的輸入功率變大〖答案〗AD，則可得交變電壓u的表達式u＝36eq\r(2)sin100πt(V)，故A正確；Rt處溫度升高時，其阻值減小，副線圈中電流變大，電流表的示數變大，原線圈中電流變大，電壓表的示數不變，故變壓器輸入功率變大，故B錯誤，D正確；變壓器原、副線圈中的電流之比等于n2∶n1，不隨Rt處溫度的變化而變化，故C錯誤．．AB間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，移動滑動觸頭P的位置，就可以調節輸出電壓．在輸出端連接了滑動變阻器R和理想交流電流表，滑動變阻器的滑動觸頭為Q.已知開始時滑動觸頭Q位于滑動變阻器的最下端，且BP間線圈匝數剛好是500匝，滑動變阻器的最大阻值等于72Ω.則下列說法正確的是()圖10A．開始時，電流表示數為0.25eq\r(2)AB．開始時，流過R的交流電頻率為25HzC．保持P的位置不動，將Q向上移動時，R消耗的功率變大D．保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向轉動少許，R消耗的功率變大〖答案〗CD〖解析〗由題圖乙知，輸入電壓的有效值為U1＝36V，根據變壓規律：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得輸出電壓U2＝18V，所以電流表的讀數為I＝eq\f(U2,R)＝0.25A，所以A錯誤；交流電的周期為0.02s，所以頻率為50Hz，所以B錯誤；保持P的位置不動，將Q向上移動時，R接入電路的阻值減小，U2不變，R消耗的功率P2＝eq\f(U\o\al(22),R)變大，所以C正確；保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向轉動少許，n2增大，U2增大，R消耗的功率P2＝eq\f(U\o\al(22),R)變大，所以D正確．三、非選擇題(本題5小題，共52分)13．(8分)在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”的實驗中，(1)下列器材需要的有________．A．干電池組B．滑動變阻器C．直流電壓表D．多用電表E．學生電源(2)在實驗中，某同學保持原線圈的電壓以及副線圈的匝數不變，僅增加原線圈的匝數，副線圈兩端的電壓將________(選填“增大”“減小”或“不變”)．(3)如圖11，當左側線圈“0”“16”間接入9V電壓時，右側線圈“0”“4”接線柱間輸出電壓可能是________．圖11A．3.1VB．2.5VC．1.7V〖答案〗(1)DE(2分)(2)減小(3分)(3)C(3分)14.(8分)如圖12所示，圓形線圈共100匝，半徑為r＝0.1m，在勻強磁場中繞過直徑的軸OO′勻速轉動，磁感應強度B＝0.1T，角速度為ω＝eq\f(300,π)rad/s，電阻為R＝10Ω，求：圖12(1)線圈由圖示位置轉過90°時，線圈中的感應電流；(2)寫出線圈中電流的表達式(磁場方向如圖所示，圖示位置為t＝0時刻)；(3)線圈轉動過程中的熱功率．〖答案〗(1)3A(2)i＝3sineq\f(300,π)t(A)(3)45W〖解析〗(1)當線圈由圖示位置轉過90°時，線圈中感應電流最大，感應電動勢的最大值為Em＝NBSω＝100×0.1×π×0.12×eq\f(300,π)V＝30V，(2分)Im＝eq\f(Em,R)＝3A．(1分)(2)由題意知i＝Imsinωt，即i＝3sineq\f(300,π)t(A)(2分)(3)感應電流的有效值I＝eq\f(Im,\r(2))＝eq\f(3\r(2),2)A，(1分)線圈轉動過程中的熱功率P＝I2R＝(eq\f(3\r(2),2))2×10W＝45W．(2分)15．(10分)圖13甲所示的理想變壓器原線圈的匝數n1＝1320，副線圈的匝數n2＝540，將一電流表與阻值R＝10Ω的電阻串聯接入副線圈電路中，已知圖甲中所有電表均為理想電表．若在原線圈的兩端加如圖乙所示的交變電壓，則：圖13(1)副線圈中的電壓表的示數為多大？(2)為使副線圈電路中電流表的示數不超過6A，副線圈右側應至少再串聯一個多大的電阻？〖答案〗(1)90V(2)5Ω〖解析〗(1)原線圈兩端電壓的有效值U1＝eq\f(Um,\r(2))＝eq\f(311,\r(2))V≈220V(2分)由eq