【文档说明】第三章 交变电流 能力提高卷（B卷）（全解全析版）-高二物理分层训练AB卷（人教版2019选择性必修第二册）.docx，共(10)页，203.670 KB，由envi的店铺上传

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第三章交变电流能力提高卷（B卷）高二物理·全解全析123456789101112BCCAABCCACACBCBC1．B【解析】A．根据图乙，由交流发电机工作原理可知，在t4时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故A错误；

B．由图乙知线圈在t1、t3时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，线圈中感应电流方向改变，故B正确；C．线圈转到图示位置时，穿过线圈中磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故C错误；D．线圈ABCD逆时针方向转动，根据右手定则可判断知当线圈转动

到图中位置时，感应电流方向为D-C-B-A-D，故D错误。故选B。2．C【解析】AC．当线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，产生正弦式交流电。当线圈转到图乙所示位置时，线圈中电流最大，A错误，C正确；B．线圈转到中性面时，电流方向发生改变，B错误；D．图乙所示位置为中

性面的垂面，磁通量为零，但穿过线圈磁通量的变化率最大，D错误；故选C。3．C【解析】A．线圈转动过程中，安培力做负功使线圈的动能转化为电能，故A错误；B．根据mENBS=可知，线圈转动的角速度越大，产生的感应电动势峰值越大，则有效值越大，

通过电阻R的电流越大，故B错误；C．题图所示位置，线圈平面与磁场平行，产生的感应电动势最大，最大值为Em=NBSω，故C正确；D．线圈平面与磁场平行时，穿过线圈平面的磁通量为零，线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈平

面的磁通量最大，故D错误。故选C。4．A【解析】A．在单位时间内通过T形软铁的齿轮数为2πN，而齿轮靠近T形软铁一次，线圈中感应电流就变化一次，所以线圈中感应电流的变化频率就等于单位时间内通过T形软铁的齿轮数，即

2πNf=A正确；B．根据法拉第电磁感应定律，线圈中磁通量变化最快时，感应电流最大。当齿轮距离T形软铁最近的时候，线圈中磁通量最大，变化最慢，感应电流最小。B错误；C．当齿轮靠近T形软铁时，线圈中磁通量增大，当齿轮远离T形软铁时，线圈中磁通量减少，根据楞次定律，感应电流大小、方向要发生

周期性变化。C错误；D．随着旋转体转速的增加，线圈中的电流的频率变大，线圈中磁通量的变化率也变大，感应电动势也增大，感应电流也增大。D错误。故选A。5．A【解析】AB．变压器不改变周期和频率，所以周期为5210sT−==则频率为5110HzfT==B错误A正确；CD．C

、D端输出电流的最大值为22A，根据2112InIn=可得A、B端输入电流的最大值为12A5I=A、B端输入电流的有效值为10.2A2II==有CD错误。故选A。6．B【解析】灯泡均正常发光，可得UA=UB=UC=UD所以U2=2U3由322333221UnUnUU===同理

，灯泡正常发光，功率相等，即PA=PB=PC=PD由P=I2R得IA=IB=IC=ID即I1=I2=I3由U1I1=U2I2+U3I3得n1I1=n2I2+n3I3即n1=n2+n3=2n3+n3=3n3所以n1∶n2∶n3=3∶

2∶1故选B。7．C【解析】AB．当用户增多时，交流发电机的输出电压1U一定，升压变压器的匝数比不变，则有1122UnUn=可知U2不变，用户消耗的电功率4P增加，理想降压变压器的输入功率等于输出功率，因此3P增加，AB错误；C．当用户增多时，用户消耗的电

功率4P增加，降压变压器的输入功率3P增加，升压变压器的输出功率2P增加，由PUI=可知，降压变压器的输入电流I3增加，则输电线上的电压降3UIR=增加，降压变压器的输入电压32UUU=−减小，C正确；D．当用户增多时，用户消耗的电功率4P增加，可知

3P、2P随之增加，升压变压器的输入功率1P增加；输电线上电压降增加，降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数比不变，则有3344UnUn=可知降压变压器的输出电压U4减小，D错误。故选C。8．C【解析】A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的体积2VShSvtrv===气体质

量2mVrv==动能2k3211=22Emvrv=故A错误；B．发电机线圈转速为mn，则=2mn频率=2fmn=经升压变压器后，输出交变电流的频率仍为mn，故B错误；C．变压器原线圈两端

电压最大值m=2UNBSNBSmn=有效值m122UUNBSmn==则变压器原、副线圈的匝数比为2:NBSmnU，故C正确；D．考虑到高压输电的安全性和可靠性，电网的输电电压并非越高越好，故D错误。故选C。9．AC【解析】AB．题图甲中，A、

B、C、D线圈中磁场均减弱，根据磁场减弱方向，结合楞次定律和安培定则，可知A、C线圈电流标示方向正确，B、D线圈电流标示方向错误，A正确，B错误；CD．题图乙中，磁铁运动，导线切割磁感线产生电流，由右手定则

可知，A、B导线电流标示方向正确，C、D导线电流标示方向错误，C正确，D错误；故选AC。10．AC【解析】AC．0.01s时线圈产生的感应电流最大，则感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化率最大，说明此时线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，选项AC

正确；B．由题图乙可知，交变电流的周期0.02s=T，则频率11Hz50Hz0.02fT===选项B错误；D．0.02s时线圈产生的感应电流最大，则感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化率最大，说明此时线圈

平面与磁场方向平行，线圈平面与中性面垂直，D错误；故选AC。11．BC【解析】AC．闭合开关S后，负载电阻减小，匝数为4n的线圈输出功率变大，匝数为1n的线圈输入功率也变大，a、b两端电压有效值不变，由111PUI=可知电流表1A的示数变大，根据1221In

In=因21nn比值不变，1I变大，2I变大，因此，R的发热功率变大，故A错误，C正确；B．根据理想变压器电压比等于匝数比1122UnUn=可知输出电压2U不变，电压表的示数不变，故B正确；D．根据理想变压器电流与匝数关系可得1221InIn=2443In

In=由于匝数均保持不变，1I增大，所以2I、4I增大，故电流表2A的示数变大，故D错误。故选BC。12．BC【解析】若开关接cd端，则若电源电压为0U，理想变压器1T、2T的匝数比为2314nnknn==用户电阻为R负载，输电

线电阻为R导线，由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压20UkU=降压变压器初级电压322UUIR=−导线降压变压器次级电压34UUk=44UIR=负载43IkI=32II=可得输电功率为220222kUPUIRkR==+输导线负载输电线上损耗的电功率为()2220222kUPIRRR

kR==+导线导线导线导线负载用户得到的电功率为()222022kUPkRRkR=+负载负载导线负载若开关接ab端，则负载得到的功率()2'02UPRRR=+负载负载导线负载输电线上损耗的电功率为()202UPRRR=+导线导线导线负载将1220ΩRRR===导线，26==201.8R

负载，k=3带入可知可得'PP负载负载即2L比1L更亮；'PP导线导线1R上消耗的功率比2R的大。故选BC。13．逆时针转动（3分）小（3分）【解析】（1）[1]有水平风吹来时磁体将逆时针运动；（2）[2]磁铁转动，导致穿过

线圈的磁通量发生周期性变化，故产生交变电流，转动速度越大，电流计示数越大，所以电流计示数减小，则磁铁转动变慢，风速变小。14．D（2分）少（2分）C（2分）A（2分）【解析】（1）[1]观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成，故D正确，ABC错误。故选D

。（2）[2]观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据1221InIn=可知，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。（3）[3]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系1122UnUn=若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈

接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为2:1，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为123V6VU==考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V，故C正确，AB错误。故选C。（4

）[4]实验中需要运用的科学方法是控制变量法，故A正确，BC错误。故选A。15．（1）0.048Wb；（2）480πV；（3）e=480πcos100πt（V）【解析】（1）当线圈转至与磁感线垂直时，磁通量有最大值，为Φm=BS=0.8×0.3×0.2Wb=0.

048Wb（2分）（2）线圈与磁感线平行时，感应电动势有最大值，为Em=NBSω=480πV（2分）（3）从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式为e=Emcosωt=480πcos100πt（V）（4分

）16．(1)3.54V；(2)211000nn【解析】(1)电压表测量的是交流电压的有效值，从乙图可知，最大值为5V，因此交流电压的有效值为m52V3.54V22UU===（5分）因此开关闭合时，电压表的示数为3.54V。(2)副线圈电压最大值为5000V，根据2211500

010005nUnU===（5分）因此当变压器原、副线圈的匝数满足211000nn时才能实现点火17．（1）95%=；（2）3419011nn=；（3）34161nn=；240kW【解析】（1）输电效率=95%PPP−=线（1分）（2）输电线电流I3，由23PIR=线线（1分）得3

=25APIR=线线（1分）对用户，由44IPPU−=线（1分）得444750A11PPIU−==线（1分）由理想变压器的电流与匝数的关系可得344319011nInI==（1分）（3）由输电线路的关系3344UnUn=，233UUIR=+（1分）可得U2=4000V（1分）当用户消耗功率达

到P′=211.2kW后44PUI=，3443InIn=（1分）233UUIR=−线，3344UnUn=解得34161nn=（1分）由3443InIn=可得4343nIIn=（1分）由于I2′=I3

′，发电机的输出功率为22240kWPUI==（1分）18．（1）120；（2）47522；（3）4750【解析】（1）时间t内流过的水的质量mQt=（2分）根据能量关系450%1510W2mghPQght===（2分）升压变压器输入的

电流11200APIU==（1分）输电线中的电流为I，则根据25%IRP=（1分）可得10AI=（1分）则升压变压器的匝数之比121120nInI==（1分）（2）升压变压器的输出电压22115000VnUUn==（2分）降压变压器的输入电压324750VUUIR=−=（2分）则降压变

压器的匝数之比334447522nUnU==（1分）（3）降压变压器的输出功率40.954.7510WPP==（2分）能正常发光的灯数475010WPN==（盏）（1分）