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章末过关检测(十一)
(时间：45分钟 分值：100分)
一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有
一个选项正确)
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abcda方向为电流正方向，则( )
A．乙图中Oa时间段对应甲图中A图至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50 Hz
解析：选A.由交变电流的产生原理可知，甲图中的A、C两图中线圈所在的平面为中性
面，线圈在中性面时电流为零，再经过个周期电流达到最大值，再由楞次定律判断出电流的
方向，因此甲图中A至B图的过程电流为正且从零逐渐增大到最大值，A正确；甲图中的C
图对应的电流为零，B错误；每经过中性面一次线圈中的电流方向将要改变一次，所以一个
周期以内电流方向要改变两次，所以在乙图中对应Od段等于交变电流的一个周期，若已知d
等于0.02 s，则频率为50 Hz，1 s内电流的方向将改变100次，C错误；而D选项频率应该是
25 Hz.
2．(2019·东北三校联考)关于图甲、乙、丙、丁，下列说法正确的是( )
A．图甲中电流的峰值为2 A，有效值为 A，周期为5 s
B．图乙中电流的峰值为5 A，有效值为2.5 A
C．图丙中电流的峰值为2 A，有效值为 A
D．图丁中电流的最大值为4 A，有效值为 A，周期为2 s
解析：选B.图甲是正弦式交变电流图线，峰值(最大值)为2 A，有效值是峰值的，即 A，
周期为4 s，所以A选项错误；图乙电流大小改变但方向不变，所以不是交变电流，计算有效
值时因为热效应与电流方向无关，所以仍是峰值的，即2.5 A，所以B选项正确；图丙是图甲
减半的脉冲电流，有效值不可能为峰值的，所以C选项错误；图丁是交变电流图线，周期为2
s，根据有效值定义则有：42×R×＋32×R×＝I2RT，解得电流有效值I＝2.5 A，所以D选项错
误．
3. 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＝10sin 10πt(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
解析：选D.因e＝10sin 10πt(V)，故ω＝10π rad/s，f＝＝5 Hz，选项A错误；E
m
＝10
V
，故
其有效值E＝＝10
V
，选项B错误；交流电表的示数及功率的计算均要用有效值，因此电路
中理想交流电流表A的示数I＝＝1.0 A，选项D正确；外接电阻R所消耗功率为P＝I2R＝
1.02×9 W＝9 W，选项C错误．
4．如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调
节亮度．给该台灯接220
V
的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电
压表的示数为( )
A．220
V
B．110
V
C．
V
D．
V
解析：选B.设电压的有效值为U，根据有效值定义有·＝T，解得U＝110
V
，则B正确．
5. 如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器．原
线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220
V 降至110 V ．调节前后( )
A．副线圈中的电流比为1∶2
B．副线圈输出功率比为2∶1C．副线圈的接入匝数比为2∶1
D．原线圈输入功率比为1∶2
解析：选C.根据欧姆定律I＝，U
2
由220
V
降至110
V
，副线圈上的电流变为原来的，即
调节前后，副线圈上电流之比为2∶1，选项A错误；根据P＝UI知，U、I均变为原来的时，副
线圈上输出的功率变为原来的，即调节前后副线圈的输出功率之比为4∶1，选项B错误；根
据理想变压器电压与匝数的关系＝，当U
2
由220
V
降至110
V
时，n
2
变为原来的，即调节前
后副线圈接入的匝数比为2∶1，选项C正确；根据理想变压器P ＝P ，所以原线圈输入功
入 出
率等于副线圈的输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为4∶1，选项D错误．
6．(2019·唐山模拟)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为2∶1，原线圈接在u
＝220sin 100πt(V)的交流电源上，副线圈一端接有R＝55 Ω的负载电阻、熔断电流为1 A的
保险丝和一个灯泡D，电流表为理想电表．下列说法正确的是( )
A．S断开时，原线圈中电流表的读数为 A
B．S断开时，原线圈的输入功率为220 W
C．副线圈中输出交流电的周期为50 s
D．S闭合时，灯泡D正常发光，原线圈中电流表读数不会超过1.5 A
解析：选D.由交流电源瞬时值表达式可知其原线圈两端电压的有效值为220
V
，根据理
想变压器变压规律＝可知，副线圈输出电压有效值为U
2
＝110
V
，由欧姆定律可知通过电阻
的电流I＝＝2 A，由变压器变流规律＝可知，原线圈输入电流为1 A，故电流表示数为1 A，
2
A项错误；原线圈的输入功率P＝UI＝220 W，B项错误；变压器不改变交流电的周期，由瞬
1 1 1
时值表达式可知，交流电的周期为0.02 s，C项错误；通过灯泡的电流有效值最大为1 A，故
通过副线圈的最大电流为3 A，由变压器变流规律可知，原线圈输入电流有效值最大为1.5
A，故D项正确．
二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多
个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)
7．(2019·蚌埠高三教学质量检查)如图所示，电路中的变压器为理想变压器，U为正弦式
交变电压，R为变阻器，R、R 是两个定值电阻，A、V分别是理想电流表和理想电压表，则下
1 2
列说法正确的是( )
A．闭合开关S，电流表示数变大、电压表示数变小
B．闭合开关S，电流表示数变小、电压表示数变大
C．开关S闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变小D．开关S闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变大
解析：选AC.闭合开关S，R、R 为并联，负载电阻变小，由功率公式P＝得，变压器的输
1 2
出功率变大，根据变压器原理，P ＝P ，输入功率变大，P ＝UI，电流变大，即安培表示数
出 入 入
变大，输入电流变大，U ＝IR，电阻R分压变大，变压器的输入电压U ＝U－U 变小，根据变
R 入 R
压器原理，U 、U 与匝数成正比，U 变小，U 也变小，故电压表示数变小，A正确；闭合开
出 入 入 出
关S，变阻器滑片向左移动的过程中，串入电路的电阻增大，U ＝IR，电阻R分压变大，变压
R
器的输入电压U ＝U－U 变小，根据变压器原理，U 、U 与匝数成正比，U 变小，U 也变
入 R 出 入 入 出
小，故电压表示数变小，输出功率减小，根据理想变压器原理，P ＝P ，输入功率变小，P
出 入 入
＝UI，电流变小，即电流表示数变小，C正确．
8．如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈与一可变电阻串联后，接入
一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R
0
，负载电阻的阻值R＝11R
0
，
V
是理想电
压表．现将负载电阻的阻值减小为R＝5R，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为
0
5.0 V ，则( )
A．此时原线圈两端电压的最大值约为34
V
B．此时原线圈两端电压的最大值约为24
V
C．原线圈两端原来的电压有效值为68
V
D．原线圈两端原来的电压有效值为48
V
解析：选AD.当负载电阻阻值减小为R＝5R 时，根据串并联电路规律，R两端电压为R
0 0
两端电压的5倍，因为电压表测量R两端的电压，所以U
R0
＝×5
V
＝1
V
，故副线圈两端电压
为U
2
＝6
V
，根据公式＝可得此时原线圈两端电压的有效值为U
1
＝24
V
，所以此时原线圈两
端电压的最大值约为24
V
≈34
V
，A正确、B错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，
所以对于副线圈中变化前后电流也不变，则变化后电压U′＝IR ＋5IR ，变化前，U＝IR ＋
2 0 0 2 0
11IR 0 ＝12IR 0 ，所以U 2 ＝2U′ 2 ＝12 V ，根据公式＝可得原线圈两端原来的电压有效值为48 V ，
D正确、C错误．
9．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，
A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′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象如图乙所示，以下判断正确的是( )A．电流表的示数为10 A
B．线圈转动的角速度为50π rad/s
C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左
解析：选AC.根据i－t图象可知，电流最大值I ＝10 A，有效值I＝＝10 A，选项A正确；
m
交变电流的周期T＝2×10－2 s，角速度ω＝＝100π rad/s，选项B错误；从图示位置开始转动
时，经0.01 s线圈回到水平状态，线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；根据右手定则，在
0.02 s时，线圈经过一个周期，即在图示位置，电阻R中的电流方向自左向右，因此选项D错
误．
10. (2019·东北三校联考)如图所示，空间中有范围足够大的匀强磁场，磁场方向竖直向
下，在其间竖直放置两彼此正对的相同金属圆环，两环相距L，用导线将环与外电阻相连，现
用外力使金属杆沿两环做匀速圆周运动．若已知磁感应强度大小为B，圆环半径为R，杆转动
角速度为ω，金属杆和电阻的阻值均为r，其他电阻不计，则( )
A．当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中，流过外电阻的电流先变大后变小
B．当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中，流过外电阻的电流先变小后变大
C．流过外电阻电流的有效值为
D．流过外电阻电流的有效值为
解析：选BC.金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，垂直磁场方向的分速度先减
小再增大，因而流过外电阻的电流先减小再增大，选项A错误，选项B正确；杆沿圆环的匀速
率运动等效为以两环圆心连线为转动轴、长为L、宽为R的矩形线框的匀速转动，因此产生正
弦交流电，遵守I＝的关系．电动势的最大值为E ＝BLωR，I ＝，I＝＝，故选项C正确、D错
m m
误．
三、非选择题(本题共3小题，共40分．按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和
解题步骤，有数值计算的要注明单位)
11．(12分)(1)利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量
很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高．
①如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不
变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(选填“大”或“小”)．
②上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏
电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的
刻度的________(选填“左”或“右”)侧．③为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请在图乙中用图中的器
材(可增加元器件)设计一个电路．
(2)图丙为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定，内阻不计，开关闭合
后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线
如图丁所示，试根据这一特性，由图丙中给定的器材设计一个自动光控电路．
解析：(1)①因为温度降低时，负温度系数热敏电阻的阻值增大，故电路中电流会减小．
②由①的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃的刻度
的右侧．
③电路如图所示
(2)由光敏电阻的特性曲线可以看出，当入射光增强时，流过光敏电阻的电流增大，光敏
电阻的阻值减小．根据题意设计一个自动光控电路，如图所示．
控制过程是：当有光照时，放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸引衔铁使两
个触点断开；当无光照时，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，工
作电路接通，电灯开始工作．
答案：(1)①小 ②右 ③见解析图 (2)见解析
12．(14分)如图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接
头，原线圈输入正弦式交变电压的u－t图象如图乙所示．若只在ce间接一只R ＝400 Ω的
ce
电阻或只在de间接一只R ＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.
de(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u 的表达式；
ab
(2)求只在ce间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I；
1
(3)求ce和de间线圈的匝数比.
解析：(1)由题图乙知ω＝200π rad/s，U
m
＝400
V
电压瞬时值的表达式为u
ab
＝400sin 200πt(V)．
(2)电压有效值U
1
＝200
V
理想变压器P＝P
1 2
原线圈中的电流I＝，解得I≈0.28 A.
1 1
(3)设ab间匝数为n，＝，同理＝
1
由题意知＝，解得＝
代入数据得＝.
答案：见解析
13．(14分)发电机的路端电压为220
V
，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，
如果用原、副线圈匝数之比为1∶10 的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数
比为10∶1的降压变压器降压供给用户．
(1)画出全过程的线路图；
(2)求用户得到的电压和功率；
(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压．
解析：(1)线路图如图所示：
(2)升压变压器副线圈上的输出电压
U 2 ＝U 1 ＝2 200 V
升压变压器副线圈上的输出电流I＝I
2 1
升压变压器原线圈上的输入电流，由P＝UI 得
1 1
I＝＝ A＝200 A
1
所以I＝I＝×200 A＝20 A
2 1
输电线路上的电压损失和功率损失分别为U R ＝I 2 R＝4 V
P ＝IR＝0.08 kW
R
降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为
I＝I＝20 A
3 2
U 3 ＝U 2 －U R ＝2 196 V
降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为
U 4 ＝U 3 ＝219.6 V
I＝I＝200 A
4 3
用户得到的功率P＝UI＝43.92 kW.
4 4 4
(3)若不采用高压输电，线路损失电压为
U′ R ＝I 1 R＝40 V
用户得到的电压U′＝U
1
－U′
R
＝180
V
用户得到的功率为P′＝U′I＝36 kW.
1
答案：见解析
