选修3-2第五单元交变电流 单元双基精品试卷 (A）（含答案）
文档属性
| 名称 | 选修3-2第五单元交变电流 单元双基精品试卷 (A）（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 148.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-23 09:06:36 | ||
图片预览
文档简介
-1106805339725此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2020-2021学年度高中物理单元双基精品试卷
选修3-2第五单元交变电流（A）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．下列图中线圈均匀速转动，其中不能产生正弦交变电流的是( )
2．某小型发电机产生的交流电动势为e＝50sin(100πt) V。对此电动势，下列表述正确的有( )
A．周期是0.02 s B．频率是100 Hz
C．有效值是25 V D．最大值是50 V
3．如图所示，竖直长直导线通有向下的恒定电流，位于导线右侧的矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动。线圈绕轴沿逆时针（沿轴线从上往下看）方向匀速转动，转动周期为T。从图示位置开始计时，下列说法正确的是( )
A．线圈中产生正弦式交流电
B．0～T4时间内，线圈中感应电流方向为abcda
C．t＝0时，线圈的磁通量最大，感应电动势也最大
D．线圈每转动一周电流方向改变一次
4．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰开灯时电灯比深夜时要显得暗，这是因为此时( )
A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小
B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小
C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大
D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流
5．两个相同的电阻分别通以如图所示的正弦式交流电和方波形交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等。则在一个周期内，正弦式交流在电阻上产生的焦耳热Q1与方波式交流在电阻上产生的焦耳热Q2之比等于( )
A．3∶1 B．4∶3
C．2∶1 D．1∶2
6．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的12，则( )
A．R消耗的功率变为12P
B．电压表V的读数变为12U
C．电流表A的读数变为2I
D．通过R的交变电流频率不变
7．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则( )
A．t1时刻线圈通过中性面
B．t2时刻线圈中磁通量最大
C．t3时刻线圈中磁通量变化率最大
D．t4时刻线圈中磁通量变化率最大
8．下列关于电容器的说法，正确的是( )
A．交流电能够通过电容器，电容器对交流电无阻碍作用
B．由于电容器的两个极板是断开的，所以所有的直流电都不能够通过电容器
C．电压相同的交变电流若周期不同，通过电容器受到的阻碍作用不同，周期越大阻碍越小
D．对于确定的电容器，交变电流通过时产生的容抗越小，说明交变电流的频率越大
9．如图所示为理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则( )
A．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大
B．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大
C．保持及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率减小
D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将减小
10．如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是( )
A．升高U1会减小输电电流I2
B．升高U1会增大线路的功率损耗
C．升高U1会增大线路的电压损耗
D．升高U1会提高电能的利用率
二、非选择题(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(8分)某同学选用匝数可调的可拆变压器来做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12 V的低压________(选填“交流电源”或“直流电源”)。先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是________________ (选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
(6分)如图所示，电表均为理想的交流电表，保险丝P的熔断电流为2 A，电容器C的击穿电压为300 V。若在a、b间加正弦交流电压，并适当地调节R接入电路中的阻值，使P恰好不被熔断，C恰好不被击穿，则电流表的读数为________A，电压表的读数为________V。
13．(10分)有一个交流发电机产生的正弦交流电的电动势如图所示，试求：
(1)当t＝1200 s时，该交流电动势的瞬时值；
(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，线圈平面与磁感线的夹角；
(3)已知线圈面积为16 cm2，共25匝，求匀强磁场的磁感应强度。
14．(10分)一居民小区有440户，以前每户平均消耗电功率为100 W，使用的区间变压器匝数比为165∶6，恰好能使额定电压为220 V的用电器正常工作，现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为250 W，若变压器输入电压仍为6600 V，区间输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用区间变压器，则此变压器的匝数比为多少？
15．(12分)如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300 V，副线圈两端电压U2＝220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的理想交流电压表V的示数U＝2 V。求：
(1)原线圈的匝数n1；
(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5 A，电流表A1的示数I1；
(3)在(2)情况下，当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′。
16．(14分)风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10 Ω。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%。
(1)画出此输电线路的示意图；
(2)求在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；
(3)求用户得到的电功率。
物 理（A）答 案
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．【答案】A
【解析】根据正弦交变电流产生的条件可知，A图中磁通量不变，无感应电流；而BCD图中均会产生正弦交变电流。
2．【答案】A
【解析】由ω＝2πf＝100π rad/s得f＝50 Hz，则T＝0.02 s，A正确，B错误；从中性面开始计时，交流电动势的表达式e＝Emsin ωt，因e＝50sin(100πt) V，则Em＝50 V，有效值E＝Um2＝25 V，CD错误。
3．【答案】B
【解析】磁场并非匀强磁场，线圈中产生的交流电不是正弦交流电，故A错误；由楞次定律可知0～T4时间内，线圈转过90°角，此时线圈中感应电流方向为abcda，故B正确；由右手定则可知，直导线右侧的磁场方向垂直纸面向外，则t＝0时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率最小，产生的感应电动势最小，故C错误；线圈每转动一周电流方向改变两次，故D错误。
4．【答案】C
【解析】总电阻减小，总电流增大，线路电路造成的电压损失ΔU＝IR线增大，电灯得到的电压减小，所以灯泡在七八点钟时显得要暗些。
5．【答案】D
【解析】正弦式交流电有效值U1＝Um2，所以Q1＝1T＝T2R，方波形交流电的有效值U2＝Um，所以Q2＝2T＝TR，所以Q1∶Q2＝1∶2，D项正确。
6．【答案】B
【解析】发电机线圈转速变为原来一半时，产生电动势的最大值和有效值均变为原来的一半，变压器匝数比不变，故副线圈上的电压表示数变为原来的一半，B正确；对负载电阻R，由P＝U2R可得，R消耗的功率变为原来的14，即副线圈消耗的功率变为原来的14，故原线圈消耗的功率也变为原来的14，而原线圈电压变为原来的一半，故原线圈中的电流(电流表示数)变为原来的一半，A、C均错误；发电机线圈转速变为原来一半时，线圈转动的角速度变为一半，由f＝ω2π可得交变电流的频率变为原来的一半，D错误。
7．【答案】AD
【解析】t1时刻感应电动势为零，磁通量最大，此时线圈通过中性面，A正确；t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，磁通量为零，B错误；t3时刻线圈通过中性面，感应电动势为零，磁通量变化率为零，C错误；t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大，D正确。
8．【答案】BD
【解析】交流电能够通过电容器的实质是电容器的充放电电荷在极板上聚集，对电流有阻碍作用，故A错误；由于电容器两个极板是断开的，形不成闭合电路，所以直流电不能通过，B正确；根据交流电的频率越高，电容器对交流电的阻碍作用就越小，故C错误，D正确。
9．【答案】BC
【解析】保持 U1不变，K合在a处，使P上滑，R增大，根据U1U2＝n1n2，U2不变，根据I2＝U2R，I2减小，根据I1I2＝n2n1，I1减小，A错误；保持 U1及P的位置不变，K由a合到b时，n1减小，根据U1U2＝n1n2，U2增大，根据I2＝U2R，I2增大，根据U1I1＝U2I2，I1将增大，B正确；保持及P的位置不变，K由b合到a时，n1增大，根据U1U2＝n1n2，U2减小，根据P＝2，R消耗功率减小，C正确；保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，根据U1U2＝n1n2，U2增大，根据I2＝U2R，I2增大，根据I1I2＝n2n1，I1将增大，D错误。
10．【答案】AD
【解析】提高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又因为I2＝n1n2I1，所以I2将减小，A正确；线路功率损耗P损＝I22R，因此功率损耗也减小，由ΔU＝I2R可知电压损耗减小，B、C错误；因线路损耗功率减小，则利用率将升高，D正确。
二、非选择题(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(8分)
【答案】交流电源 增大 减小 控制变量法
【解析】变压器的工作原理是互感现象，故原线圈两端所接的电源应是电压为12 V的低压交流电源；根据变压比公式U1U2＝n1n2，保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；根据变压比公式U1U2＝n1n2，保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小；上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是控制变量法。
12．(6分)
【答案】2 212.1
【解析】电阻R0和R串联接入交流电路中，通过保险丝的电流与通过电流表的电流相等；电容器与电阻R并联，故电容器两端的电压与R两端的电压相同。电压表的读数是电阻R两端电压的有效值，而电容器的击穿电压是加在电容器两端的交流电压的最大值，故电流表的读数为2 A，电压表的读数为3002 V＝212.1 V。
13．(10分)
【解析】(1)由题图可以写出该交流电动势的瞬时值表达式为
e＝5 sin2π0.02t V＝5sin 100πt V
当t＝1200 s时，电动势的瞬时值为e＝5sin(100π·1200)V＝5 V。
(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，有2.5＝5sin θ
所以sin θ＝0.5
故线圈平面与磁感线之间的夹角为30°。
(3)因为Em＝nBSω，ω＝100π
所以B＝EmnSω＝0.4 T。
(10分)
【解析】未换时输电电流I＝P总U用＝200 A
输送电压U2＝n2n1U1＝240 V
由ΔU＝U2－U用＝IR线，得R线＝0.1 Ω
换变压器后I′＝P总′U用＝500 A
线路电压损失ΔU′＝I′R线＝50 V
变压器输出电压U2′＝U用＋ΔU′＝270 V
变压器匝数比n1∶n2＝U1∶U2′＝220∶9。
15．(12分)
【解析】(1)由电压与变压器匝数的关系可得
U1n1＝U2n2＝U
则n1＝1650匝。
(2)当开关S断开时，有U1I1＝U2I2
I1＝U2I2U1＝13 A。
(3)当开关S断开时，有RL＝U2I2＝44 Ω
当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有R′＝RL2＝22 Ω
副线圈中的总电流I2′＝U2R′＝10 A
由U1I1′＝U2I2′可知，I1′＝U2I2′U1＝23 A。
16．(14分)
【解析】(1)如图所示。
(2)输电线损失的功率P损＝P×4%＝4 kW
输电线电流I2＝P损R线＝20 A
升压变压器输出电压U2＝PI2＝5×103 V
升压变压器原、副线圈匝数比n1n2＝U1U2＝120
电压损失U损＝I2R线＝200 V
降压变压器原线圈两端电压U3＝U2－U损＝4800 V
降压变压器原、副线圈匝数比n3n4＝U3U4＝24011。
(3)用户得到的电功率P用＝P－P损＝96 kW。
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2020-2021学年度高中物理单元双基精品试卷
选修3-2第五单元交变电流（A）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．下列图中线圈均匀速转动，其中不能产生正弦交变电流的是( )
2．某小型发电机产生的交流电动势为e＝50sin(100πt) V。对此电动势，下列表述正确的有( )
A．周期是0.02 s B．频率是100 Hz
C．有效值是25 V D．最大值是50 V
3．如图所示，竖直长直导线通有向下的恒定电流，位于导线右侧的矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动。线圈绕轴沿逆时针（沿轴线从上往下看）方向匀速转动，转动周期为T。从图示位置开始计时，下列说法正确的是( )
A．线圈中产生正弦式交流电
B．0～T4时间内，线圈中感应电流方向为abcda
C．t＝0时，线圈的磁通量最大，感应电动势也最大
D．线圈每转动一周电流方向改变一次
4．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰开灯时电灯比深夜时要显得暗，这是因为此时( )
A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小
B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小
C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大
D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流
5．两个相同的电阻分别通以如图所示的正弦式交流电和方波形交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等。则在一个周期内，正弦式交流在电阻上产生的焦耳热Q1与方波式交流在电阻上产生的焦耳热Q2之比等于( )
A．3∶1 B．4∶3
C．2∶1 D．1∶2
6．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的12，则( )
A．R消耗的功率变为12P
B．电压表V的读数变为12U
C．电流表A的读数变为2I
D．通过R的交变电流频率不变
7．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则( )
A．t1时刻线圈通过中性面
B．t2时刻线圈中磁通量最大
C．t3时刻线圈中磁通量变化率最大
D．t4时刻线圈中磁通量变化率最大
8．下列关于电容器的说法，正确的是( )
A．交流电能够通过电容器，电容器对交流电无阻碍作用
B．由于电容器的两个极板是断开的，所以所有的直流电都不能够通过电容器
C．电压相同的交变电流若周期不同，通过电容器受到的阻碍作用不同，周期越大阻碍越小
D．对于确定的电容器，交变电流通过时产生的容抗越小，说明交变电流的频率越大
9．如图所示为理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则( )
A．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大
B．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大
C．保持及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率减小
D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将减小
10．如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是( )
A．升高U1会减小输电电流I2
B．升高U1会增大线路的功率损耗
C．升高U1会增大线路的电压损耗
D．升高U1会提高电能的利用率
二、非选择题(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(8分)某同学选用匝数可调的可拆变压器来做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12 V的低压________(选填“交流电源”或“直流电源”)。先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是________________ (选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
(6分)如图所示，电表均为理想的交流电表，保险丝P的熔断电流为2 A，电容器C的击穿电压为300 V。若在a、b间加正弦交流电压，并适当地调节R接入电路中的阻值，使P恰好不被熔断，C恰好不被击穿，则电流表的读数为________A，电压表的读数为________V。
13．(10分)有一个交流发电机产生的正弦交流电的电动势如图所示，试求：
(1)当t＝1200 s时，该交流电动势的瞬时值；
(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，线圈平面与磁感线的夹角；
(3)已知线圈面积为16 cm2，共25匝，求匀强磁场的磁感应强度。
14．(10分)一居民小区有440户，以前每户平均消耗电功率为100 W，使用的区间变压器匝数比为165∶6，恰好能使额定电压为220 V的用电器正常工作，现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为250 W，若变压器输入电压仍为6600 V，区间输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用区间变压器，则此变压器的匝数比为多少？
15．(12分)如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300 V，副线圈两端电压U2＝220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的理想交流电压表V的示数U＝2 V。求：
(1)原线圈的匝数n1；
(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5 A，电流表A1的示数I1；
(3)在(2)情况下，当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′。
16．(14分)风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10 Ω。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%。
(1)画出此输电线路的示意图；
(2)求在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；
(3)求用户得到的电功率。
物 理（A）答 案
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．【答案】A
【解析】根据正弦交变电流产生的条件可知，A图中磁通量不变，无感应电流；而BCD图中均会产生正弦交变电流。
2．【答案】A
【解析】由ω＝2πf＝100π rad/s得f＝50 Hz，则T＝0.02 s，A正确，B错误；从中性面开始计时，交流电动势的表达式e＝Emsin ωt，因e＝50sin(100πt) V，则Em＝50 V，有效值E＝Um2＝25 V，CD错误。
3．【答案】B
【解析】磁场并非匀强磁场，线圈中产生的交流电不是正弦交流电，故A错误；由楞次定律可知0～T4时间内，线圈转过90°角，此时线圈中感应电流方向为abcda，故B正确；由右手定则可知，直导线右侧的磁场方向垂直纸面向外，则t＝0时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率最小，产生的感应电动势最小，故C错误；线圈每转动一周电流方向改变两次，故D错误。
4．【答案】C
【解析】总电阻减小，总电流增大，线路电路造成的电压损失ΔU＝IR线增大，电灯得到的电压减小，所以灯泡在七八点钟时显得要暗些。
5．【答案】D
【解析】正弦式交流电有效值U1＝Um2，所以Q1＝1T＝T2R，方波形交流电的有效值U2＝Um，所以Q2＝2T＝TR，所以Q1∶Q2＝1∶2，D项正确。
6．【答案】B
【解析】发电机线圈转速变为原来一半时，产生电动势的最大值和有效值均变为原来的一半，变压器匝数比不变，故副线圈上的电压表示数变为原来的一半，B正确；对负载电阻R，由P＝U2R可得，R消耗的功率变为原来的14，即副线圈消耗的功率变为原来的14，故原线圈消耗的功率也变为原来的14，而原线圈电压变为原来的一半，故原线圈中的电流(电流表示数)变为原来的一半，A、C均错误；发电机线圈转速变为原来一半时，线圈转动的角速度变为一半，由f＝ω2π可得交变电流的频率变为原来的一半，D错误。
7．【答案】AD
【解析】t1时刻感应电动势为零，磁通量最大，此时线圈通过中性面，A正确；t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，磁通量为零，B错误；t3时刻线圈通过中性面，感应电动势为零，磁通量变化率为零，C错误；t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大，D正确。
8．【答案】BD
【解析】交流电能够通过电容器的实质是电容器的充放电电荷在极板上聚集，对电流有阻碍作用，故A错误；由于电容器两个极板是断开的，形不成闭合电路，所以直流电不能通过，B正确；根据交流电的频率越高，电容器对交流电的阻碍作用就越小，故C错误，D正确。
9．【答案】BC
【解析】保持 U1不变，K合在a处，使P上滑，R增大，根据U1U2＝n1n2，U2不变，根据I2＝U2R，I2减小，根据I1I2＝n2n1，I1减小，A错误；保持 U1及P的位置不变，K由a合到b时，n1减小，根据U1U2＝n1n2，U2增大，根据I2＝U2R，I2增大，根据U1I1＝U2I2，I1将增大，B正确；保持及P的位置不变，K由b合到a时，n1增大，根据U1U2＝n1n2，U2减小，根据P＝2，R消耗功率减小，C正确；保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，根据U1U2＝n1n2，U2增大，根据I2＝U2R，I2增大，根据I1I2＝n2n1，I1将增大，D错误。
10．【答案】AD
【解析】提高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又因为I2＝n1n2I1，所以I2将减小，A正确；线路功率损耗P损＝I22R，因此功率损耗也减小，由ΔU＝I2R可知电压损耗减小，B、C错误；因线路损耗功率减小，则利用率将升高，D正确。
二、非选择题(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(8分)
【答案】交流电源 增大 减小 控制变量法
【解析】变压器的工作原理是互感现象，故原线圈两端所接的电源应是电压为12 V的低压交流电源；根据变压比公式U1U2＝n1n2，保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；根据变压比公式U1U2＝n1n2，保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小；上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是控制变量法。
12．(6分)
【答案】2 212.1
【解析】电阻R0和R串联接入交流电路中，通过保险丝的电流与通过电流表的电流相等；电容器与电阻R并联，故电容器两端的电压与R两端的电压相同。电压表的读数是电阻R两端电压的有效值，而电容器的击穿电压是加在电容器两端的交流电压的最大值，故电流表的读数为2 A，电压表的读数为3002 V＝212.1 V。
13．(10分)
【解析】(1)由题图可以写出该交流电动势的瞬时值表达式为
e＝5 sin2π0.02t V＝5sin 100πt V
当t＝1200 s时，电动势的瞬时值为e＝5sin(100π·1200)V＝5 V。
(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，有2.5＝5sin θ
所以sin θ＝0.5
故线圈平面与磁感线之间的夹角为30°。
(3)因为Em＝nBSω，ω＝100π
所以B＝EmnSω＝0.4 T。
(10分)
【解析】未换时输电电流I＝P总U用＝200 A
输送电压U2＝n2n1U1＝240 V
由ΔU＝U2－U用＝IR线，得R线＝0.1 Ω
换变压器后I′＝P总′U用＝500 A
线路电压损失ΔU′＝I′R线＝50 V
变压器输出电压U2′＝U用＋ΔU′＝270 V
变压器匝数比n1∶n2＝U1∶U2′＝220∶9。
15．(12分)
【解析】(1)由电压与变压器匝数的关系可得
U1n1＝U2n2＝U
则n1＝1650匝。
(2)当开关S断开时，有U1I1＝U2I2
I1＝U2I2U1＝13 A。
(3)当开关S断开时，有RL＝U2I2＝44 Ω
当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有R′＝RL2＝22 Ω
副线圈中的总电流I2′＝U2R′＝10 A
由U1I1′＝U2I2′可知，I1′＝U2I2′U1＝23 A。
16．(14分)
【解析】(1)如图所示。
(2)输电线损失的功率P损＝P×4%＝4 kW
输电线电流I2＝P损R线＝20 A
升压变压器输出电压U2＝PI2＝5×103 V
升压变压器原、副线圈匝数比n1n2＝U1U2＝120
电压损失U损＝I2R线＝200 V
降压变压器原线圈两端电压U3＝U2－U损＝4800 V
降压变压器原、副线圈匝数比n3n4＝U3U4＝24011。
(3)用户得到的电功率P用＝P－P损＝96 kW。