13.综合检测（十三） 交变电流 学生版试题

北京曲一线图书策划有限公司5年高考3年模拟B版高考物理试卷第=page11页，共=sectionpages33页北京曲一线图书策划有限公司5年高考3年模拟B版高考物理试卷第=page11页，共=sectionpages33页综合检测（十三）交变电流时间:75分钟满分100分一、单项选择题（本题共7个小题，每个小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1．如图所示，边长为的正方形线圈abcd其匝数为n，总电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度绕轴匀速转动，则以下判断中错误的是（）A．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式B．在时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量随时间变化最快C．从时刻到时刻，电阻R上产生的热量为D．从时刻到时刻，通过R的电荷量2．如图为某小型发电机供电示意图。匝数为N，电阻为r的线圈在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，穿过线圈的磁通量的最大值为Φm。发电机通过理想变压器向用户供电，R0是输电线等效电阻。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）

A．在图示时刻，穿过线圈的磁通量的变化最快B．发电机电动势的瞬时值（ωt）C．若将触头P向上移动，通过R0的电流一定减小D．若增加用户数目，用户获得的功率一定增加3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，原线圈接有正弦交流电源u＝220sin314t(V)，副线圈接电阻R，同时接有理想交流电压表和理想交流电流表。则下列说法中正确的是（）A．电压表读数为22VB．若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，则电流表的读数会增加到原来的2倍C．若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则变压器输入功率增加到原来的4倍D．若R的阻值和副线圈的匝数同时增加到原来的2倍，则变压器输入功率不变4．手机无线充电是比较新颖的充电方式．如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中（）A．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化B．受电线圈中产生的是恒定电流C．送电线圈和受电线圈利用自感现象实现能量传递D．手机和基座通过互感现象实现能量传输，该传输过程，能量没有损失5．如图所示，理想变压器接在电压为U0的交变电源上，三个定值电阻R1、R2、R3的阻值相等，调节滑动变阻器R4的滑片P，使其阻值与定值电阻相等，此时两个理想电压表的示数相同，下列说法正确的是（）A．变压器原、副线圈匝数比为1：2B．电压表的示数为C．变压器的输入功率为R1消耗功率的7倍D．向下移动滑片P，两电压表的示数都变大6．图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为3：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电压，图中为热敏电阻，为定值电阻。下列说法中正确的是（）

A．交流电压u的表达式B．变压器原、副线圈中的电流之比为3：1C．变压器输入、输出功率之比为1：3D．处温度升高时，电压表示数不变7．如图所示，某圆形N匝金属线圈放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，线圈的面积为S，电阻不计，线圈可绕OO′自由转动，并通过电刷与外电路相连，定值电阻的阻值为R，电压表为理想交流电表，现使线圈从图示位置匀速转动，周期为T，下列说法正确的是（）A．电容器的耐压值至少为B．电压表的示数随时间的变化规律为C．一个周期内，定值电阻上产生的热量为D．在四分之一周期内通过线圈某一横截面的电荷量为二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8．如图所示，用材料和粗细相同的导线绕成的单匝正三角形线圈甲､乙固定在同一水平面内，边长之比为3:1，线圈所在空间存在与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，下列说法正确的是（）A．线圈甲､乙中产生的交变电流频率之比为3：1B．线圈甲､乙中产生的交变电流频率之比为1：1C．在时间内，线圈甲､乙中产生的焦耳热之比为9：1D．在时间内，线圈甲､乙中产生的焦耳热之比为27：19．如图所示为远距离输电示意图，升压变压器的原、副线圈匝数为，一座小型发电站的输出电压为，输出的电功率为，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为、，输电导线的总电阻为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（）A．输电线上的电流大小 B．输电线上损失的电压C．输电线上损失的功率 D．用户得到的功率10．如图所示电路中，A、B为两个相同灯泡，L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，C为电容较大的电容器，下列说法中正确的有A．接通开关S，A立即变亮，最后A、B一样亮B．接通开关S，B逐渐变亮，最后A、B一样亮C．断开开关S，A、B都立刻熄灭D．断开开关S，A立刻熄灭，B逐渐熄灭

三、实验题（共14分）11．（6分）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中（1）除变压器外，实验时需要的仪器为图中的（填选项字母）（2）一次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为400匝和200匝，测得的电压分别为和，发现电压比与匝数比并不相等，主要原因是（至少写出两点）（3）某同学在完成上述实验后，用多用电表测量变压器原线圈的电阻，测量时选择开关如图甲、指针偏转如图乙所示，则线圈电阻为。12．（8分）某同学利用如图甲所示器材做探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验。(1)该同学按图乙连接电路，变压器的左侧线圈接线柱0、8与学生电源的“稳压6V”接线柱相连。闭合开关，用多用电表测得右侧线圈0、4接线柱之间的电压为。A．0 B．3.0V C．6.0V D．12.0V(2)正确连接电路后，变压器选用左侧0、2接线柱和右侧0、4接线柱进行实验，用多用电表测得左侧0、2之间的电压为，右侧0、4之间的电压为，数据如下表所示，可判断学生电源接在了接线柱上（选填“左侧0、2”或“右侧0、4”）。实验次数123451.001.903.004.004.802.104.006.108.2010.00(3)实验室中还有一个变压器，如图丙所示。现要测量A、B线圈的匝数，实验步骤如下：①取一段漆包线，一端与A线圈上端接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝线圈，漆包线另一端与交流电源一端相连，A线圈下方接线柱与交流电源另一端相连接。②用多用电表的交流电压挡先后测出交流电源两端的电压和B线圈的输出电压U；③用多用电表的交流电压挡测出A线圈两端的电压。如果把该变压器看作理想变压器，则A、B线圈的匝数，（用题中给出的字母表示）。

四、计算题（共40分，需要写出必要的文字说明和解题过程，只写出结果，没有过程不能得分）13．（8分）如图所示，矩形脉冲电流高度为I0，宽度为t，周期为T，PWM技术（脉冲宽度调节技术）中将称为占空比。若某脉冲电流的占空比=25%。（1）求该脉冲电流的有效值I；（2）将该脉冲电流通过内阻为r的电动机，已知电动机消耗的电功率为P，不计摩擦及空气阻力，求电动机效率η。

14．（8分）如图甲所示为某一发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示：强磁场的磁感应强度大小为矩形线圈的总电阻为0.3Ω、匝数为50匝、面积为，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。现将该发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220V，110W”的灯泡、，如图丙所示，现在使发电机匀速转动，使两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原副线圈匝数之比为1：10，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。求：（1）理想交流电压表的读数；（2）手摇发电机匀速转动的角速度。

15．（10分）如图甲所示，长、宽分别为L1＝0.3m、L2＝0.1m的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n＝100，总电阻为r＝1，可绕其竖直中心轴O1O2转动.线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和阻值为2的定值电阻R相连.线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示.在时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；时刻以后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度匀速转动，求（运算结果中可保留π）；（1）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；（2）求在时间内，通过电阻R的电荷量为多少？

16．（14分）有一种为自行车自带车头灯供电的小型交流发电机，如图甲所示为其结构示意图，图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点，与ab边平行，它的一端有一半径r0＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图乙所示，当