(满分：100分 时间：45分钟)
一、单项选择题(每小题5分，共35分)
1． 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流的电动势为e＝2202sin 100πt V，那么
( )
A．该交变电流的频率是100 Hz
B．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直 1
C．当t＝ s时，e最大
200
D．该交变电流电动势的有效值为2202 V 答案 C
ω
解析 根据交变电流的电动势表达式可知该交变电流的频率f＝＝50 Hz，有效值为
2π1
220 V，A、D错；当t＝0时，e＝0，所以线圈平面恰好处于中性面，B错；当t＝ s
200时，e有最大值2202 V，C正确．
2． 电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动
势随时间变化的图象如图1所示．现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上，下列判断正确的是 ( )
图1
A．线圈转动的角速度ω＝100 rad/s
B．在t＝0.01 s时刻，穿过线圈的磁通量最大 C．电热丝两端的电压U＝1002 V D．电热丝此时的发热功率P＝1 800 W 答案 D
2π2π
解析 由题图可以看出该交变电流的周期T＝0.02 s，则角速度ω＝＝ rad/s＝
T0.02100π rad/s，A项错．t＝0.01 s时刻，电压达到最大，则此时磁通量变化率最大，磁通
1
R9Um量为零，B项错．电热丝两端电压为路端电压UR＝U＝×＝902 V，故C
R＋r9＋12U2?902?2R
项错．根据电功率公式P＝＝ W＝1 800 W，故D项正确．
R9
3． 在如图2甲所示电路中，D为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)．R1＝30
Ω，R2＝60 Ω，R3＝10 Ω.在MN间加上如图乙所示的交变电压时，R3两端电压表的读数大约是 ( )
图2
A．3 V 答案 B
B．3.5 V
C．4 V
D．5 V
R3解析 在0～0.01 s内，二极管导通，电压表读数为U3＝U＝4 V，在0.01 s～
R3＋R12m0.02 s内，电压反向，二极管截止，电压表读数U3′＝
R3U＝3 V．根据交流电有R3＋R1m
U3′2TU2U23T
效值的定义得：·＋·＝·T，解得U≈3.5 V，B正确．
R32R32R3
4． 有一台理想变压器，原、副线圈的匝数之比为n1∶n2＝2∶1，原线圈上交流电源的电压
为u＝2202sin 100πt V，Q为保险丝，其额定电流为1 A，R为负载电阻，如图3所示，变压器正常工作时R的阻值
( )
图3
A．不能低于55 Ω C．不能低于77 Ω 答案 A
2202U1n12
解析 U1＝ V＝220 V，又因为＝＝，所以U2＝110 V．由P入＝P出知，U1I1
U2n212U2＝U2I2，所以I2最大为2 A，I2＝，所以R≥55 Ω，选项A正确．
R
5． 如图4甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶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，图中R′为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，
B．不能高于55 Ω D．不能高于77 Ω
2
R为定值电阻．下列说法正确的是 ( )
图4
A．电压表V2的示数为9 V
B．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝362sin 50πt V C．R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大 D．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4 答案 A
U1n1解析 由图乙可知，电源电压的有效值为36 V，根据＝，得U2＝9 V，A项正确．ω
U2n22π
＝＝100π rad/s，因此u＝362sin 100πt V，B项错．当R′处温度升高时，其电阻变TU2小，而U2不变，由I2＝知I2变大，C项错．P入＝P出，D项错，正确答案为A.
R＋R′6． 如图5所示，理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u，u＝2202sin 100πt (V)，
原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，电压表接在副线圈c、d两端，输电线的等效电阻为R，原来开关S是断开的．则当S闭合后
( )
图5
A.表示数不变，示数为22 V B.表示数不变，示数为222 V C．灯泡L两端的电压将变大 D．电流表A的示数一定为0 答案 A
U1n1解析 由＝可知表示数不变，U2＝22 V，A项正确，B项错误；电路中的电流是
U2n2交变电流，因此它可以通过电容器C，的示数一定不为零，D项错误；S闭合后，电容器C中有电流流过，相当于给L并联了一个用电器，负载总电阻减小，总电流增大，
3
R分压变大，L两端电压将变小，C项错误．
2
7． 如图6所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝ T的
10π水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5 m2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝100π rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连．变压器副线圈接入一只“220 V 100 W”的灯泡，且灯泡正常发光．熔断器允许通过的最大电流为10 A，下列说法正确的是
( )
图6
A．在图示位置线框中产生的感应电动势最大 B．变压器原、副线圈匝数之比为25∶22
C．变压器副线圈最多能接25个“220 V 100 W”的灯泡 D．线框从图示位置起经t＝答案 B
解析 图示位置处线框处于中性面位置，感应电动势最小为零，A项错误；由题意知，n1Em＝nBSω＝2502 V，其瞬时值表达式为e＝2502sin 100πt(V)，灯泡正常发光时，n2＝
U1251π
＝，B项正确；t＝ s时，e＝2502sin V＝1252 V，D项错误；每个灯U2226006
1
s时感应电动势为125 V 600
P1005I10
泡正常发光时的电流为I0＝＝ A＝ A，能接灯泡的个数为n＝＝个＝22个，
U22011I05
11C项错误．综上所述，正确选项为B. 二、多项选择题(每小题6分，共18分)
8． 如图7所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的
匀强磁场中绕转轴OO′转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是 ( )
4
图7
A．两电压表的示数之比为U1∶U2＝n1∶n2 B．电压表V1示数等于NBωL2
C．当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大 D．变压器的输入功率与输出功率之比为1∶1 答案 AD
解析 变压器的电压之比等于线圈匝数之比，A正确；由于线圈电阻不计，示数即为线圈产生的电动势的有效值U1＝E＝
Em＝NBωL2/2，B错误；的示数由和线圈匝2
数比决定，R的变化不影响的示数，C错误；理想变压器输出功率等于输入功率，D正确．
9． (2012·江苏单科·7)某同学设计的家庭电路保护装置如图8所示，铁芯左侧线圈L1由火线
和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有
( )
图8
A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变 C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起 答案 ABD
解析 由于零线、火线中电流方向相反，产生的磁场方向相反，所以家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零，选项A正确；家庭电路短路和用电器增多时均不会引起L2的磁通量的变化，选项B正确，C错误；地面上的人接触火线发生触电时，线圈L1中磁场变化引起L2中磁通量的变化，产生感应电流，使电磁铁吸起开关K，切断家庭电路，选项D正确．
5
2014《步步高》物理大一轮复习讲义第十章章末限时练
