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第十三章 交变电流
质量监测试卷
本试卷分第Ι 卷（选择题）和第Ⅱ（非选择题）两部分。满分：100 分；考试时间：75 分钟
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名．班级．座号．准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，必须使用2B 铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5 毫米的黑色签字笔书写；必须在题号
对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁．完整。
3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷自己保存，以备评讲）。
第I 卷（选择题，共43 分）
一、单项选择题：（本题共7 小题，每小题4 分，共28 分．在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求）
1．家庭用电一般由国家电网交变电流供电，下列相关说法正确的是（ ）
A．大小随时间变化的电流就是交变电流
B．交流电压表测量的是交流电的峰值
C．远距离输电时使用高压输电，目的是为了减小输电线的电流来降低输电损耗
D．理想变压器原、副线圈中的功率之比等于原、副线圈的匝数之比
2．如图甲所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e 随时间t 变化的图像
如图乙所示，线圈电阻
，电阻
。则（ ）
A．
时，线圈与中性面垂直
B．
内，电流的方向改变50 次
C．电阻R 两端电压为
D．电阻R 在
内产生的热量为
3．某矩形闭合金属线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量
随时间t 按如图所示正弦规律变化。
则
时刻（ ）
A．穿过该线圈的磁通量最小
B．穿过该线圈的磁通量最大
1
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C．该线圈中的电流最大
D．该线圈中的电流不为零
4．如图所示，一理想变压器原、副线圈接有三盏完全相同的正常工作时电阻
的灯泡。当变压器原
线圈
端输入电压
时，三盏灯均正常发光。则灯泡的额定功率为（ ）
A．32W
B．16W
C．8W
D．4W
5．如图所示为无线充电宝给手机充电的工作原理图。充电时，手机与阻值R
2Ω 的电阻串接于受电线圈
两端c 和d，并置于充电宝内的送电线圈正上方，送电线圈与受电线圈的匝数比为1 3∶，两线圈自身的电阻
忽略不计。当ab 间接上3V 的正弦交变电流后，手机两端的输入电压为5V，流过手机的电流为1A，则（
）
A．受电线圈cd 两端的输出电压为9V
B．ab 端的输入功率为7W
C．流经送电线圈的电流为3A
D．充电效率一定小于55.6%
6．如图甲为旋转电枢式交流发电机的原理图，单匝矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁
场方向的固定轴
匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与可变电阻R 连接，与R 并联的交流电压表为
理想电表，当
时电压表示数是10V，线圈内阻不计。图乙是矩形线圈磁通量
随时间t 变化的图像。
则（ ）
A．可变电阻R 消耗的电功率为20W
B．1s 内电流方向变化50 次
C．图甲所示位置的电流瞬时值为
D．磁通量的最大值为
7．如图甲所示为一种简单的整流电路，ab 为交变电压信号输入端，D 为二极管，可将交变电流变为直流，
2
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R 为阻值为15Ω 的定值电阻。若对该电路 ab 端输入如图乙所示按正弦规律变化的电压信号，则下列说法
正确的是（ ）
A．定值电阻R 在 1min 内产生的热量为
B．ab 两点间接入的交变电流的电压 u 随时间 t 变化的规律是
C．电阻R 两端电压有效值为
D．一个周期内通过的R 的电流的平均值为
二、多项选择题（本题共3 小题，每小题5 分，共15 分．在每小题给出的四个选项中，有多
项符合题目要求．全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分）
8．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为T，转轴
垂直于磁场方向，线圈电阻为
2Ω。从线圈平而与磁场方向平行时开始计时，线圈转过
时的感应电流为1A，则下列说法正确的是（
）
A．线圈消耗的电功率为2W
B．线圈中感应电流的最大值为2A
C．任意时刻线圈中的感应电动势为
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为
9．如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为U1的高压电进行降压；动力车厢内
的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，此时动力系统的电流为I4，发电厂的输出电流为I1；若
变压器的匝数n2=n3，则下列关系式正确的是（ ）
3
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A．
B．
C．
D．
10．如图，理想变压器原副线圈的匝数之比为2 1∶，原线圈一侧接入一输出电压有效值恒为
的正弦式交
流电源，接入电路的四个定值电阻阻值关系为
。则下列说法正确的是（ ）
A．S 断开时，
B．S 闭合前后，
消耗的功率之比为64 25
∶
C．S 闭合前后，
两端的电压之比为5 4∶D．S 闭合后，
、
消耗的功率之比为1 2∶
第Ⅱ卷（非选择题，共57 分）
三、实验题（本大题共2 小题，共16 分）
11．（6 分）如图甲所示为一个简单恒温箱的电路图，其温控电路由一热敏电阻R 和继电器组成，图乙为
该热敏电阻的
图像。初始时继电器的衔铁吸附在M 端，当线圈中的电流大于或等于30mA 时，衔铁被
吸合到N 端，则加热电路停止工作。已知继电器线圈的电阻为
，为继电器线圈供电的电池电动势
，内阻不计，图甲中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)应该把恒温箱内的加热器接在 端（选填“A、B”或“C、D”）。
(2)如果要使恒温箱内的温度保持
，热敏电阻R 的阻值为
，可变电阻
的阻值应调节为
。
4
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12．（10 分）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
(1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母）
A．整块硅钢铁芯B．整块不锈钢铁芯
C．绝缘的铜片叠成
D．绝缘的硅钢片叠成
(2)以下给出的器材中，本实验需要用到的是 ；（填字母）
A．干电池
B．学生电源
C．直流电压表
D．多用电表
(3)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个
探究过程采用的科学探究方法是 。
A．演绎法
B．等效替代法
C．控制变量法
D．理想实验法
(4)某次实验中得到实验数据如下表所示，表中
分别为原、副线圈的匝数，
、
分别为原、副线圈
的电压，通过实验数据分析，你的结论是 。
实验次
数
n1/匝
n2/匝
U1/V
U2/V
1
1200
400
12.1
3.98
2
800
400
12.0
5.96
3
200
100
11.9
5.95
(5)原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分
析下列可能的原因，你认为正确的是 。（填字母）
A．变压器线圈中有电流通过时会发热
B．原、副线圈的电压不同步
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热
D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
四、解答题（本大题共3 小题，共41 分。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
最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．(10 分)如图所示为一交流发电机的原理示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，发
电机的矩形线圈abcd 在磁场中可绕过bc 边和ad 边中点且垂直于磁场方向的水平轴OO׳匀速转动。为了便
于观察，图中发电机的线圈只画了其中的1 匝，用以说明线圈两端的连接情况。线圈在转动过程中可以通
过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R 连接。已知矩形线圈ab 边和cd 边的长度L1=20cm，bc 边
和ad 边的长度L2=30cm，匝数
匝，线圈转动的角速度
，匀强磁场的磁感应强度
。线圈的总电阻
，外电路的定值电阻
，其余电阻不计。电流表和电压表均为理想电
5
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表，图示位置线圈平面和磁场方向垂直。求：
(1)线圈从图示位置开始转过30°时的瞬时感应电动势e；
(2)电流表的示数I；
(3)线圈从图示位置转过180°的过程中流过电阻R 的电荷量q。
14.（14 分）如图是某同学设计的给电风扇切换挡位的电路示意图，a、c 是理想变压器原线圈两端的接点，
b 是原线圈之间抽头的接点。开关S 用来改变电风扇的工作挡位，1 挡时电风扇的输入功率为44W，输出
功率为36W；2 挡时电风扇的输入功率为88 W，输出功率为70W。理想变压器原线圈输入的交流电压为
220V，开关S 接a 时变压器原、副线圈的匝数比为10 1∶。
（1）1 挡时，开关S 应该接a 还是接b？通过原线圈的电流多大？
（2）求电风扇的内阻；
（3）bc 间匝数与副线圈匝数的比为多少？
15．(17 分)水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量为
，落差
，
河水的密度为
，现利用其发电，若发电机的总效率为
，输出电压为
，
输电线的总电阻为
，用户获得220V 的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率
的比值为
。取
）
(1)求输电线中的电流
；
(2)求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比；
(3)如果输送的电能供“220V 100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。
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