人教版高中物理选修2-1 第四章 交变电流 电机 单元测试（含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修2-1 第四章 交变电流 电机 单元测试（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 174.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-08 17:23:15 | ||
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文档简介
2018-2019学年人教版高中物理选修2-1 第四章 交变电流 电机 单元测试
一、单选题
1.如图，可以将电压降低供给电灯的变压器是（?? ）
A.???????????????B.???????????????C.???????????????D.?
2.对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是（?? ）
A.?变压器是利用互感现象制成的?????????????????????????????B.?变压器可以改变各种电源的额定功率
C.?变压器不仅能改变电压，还同时改变电流???????????D.?变压器的初级电流随次级电流的增大而增大
3.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R，半径为L，圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为（?? ）
A.???????????????????????????????B.???????????????????????????????C.???????????????????????????????D.?
4.如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U1 ， 输入功率为P1 ， 输出功率为P2 ， 各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R的滑动头向下移动时（?? ）
A.?灯L变亮?????B.?各个电表读数均变大?????C.?因为U1不变，所以P1不变?????D.?P1变大，且始终有P1=P2
5.如图所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图所示的电流，则(? )
A.?在t1到t2时间内，甲乙相斥?????????????????????????????????B.?在t2到t3时间内，甲乙相吸
C.?t1时刻两线圈间作用力为零?????????????????????????????????D.?t2时刻两线圈间吸引力最大
6.图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（?? ）
A.?图甲表示交流电，图乙表示直流电
B.?两种电压的有效值都是311V
C.?图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100πt（V）
D.?图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10：1的理想变压器变压后，功率比为1：1
7.如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Um sinωt ， 副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器； V1和V2是理想电压表，示数分别是U1和U2 ， A1和A2是理想电流表，示数分别是I1和I2。下列说法正确的是（）
A.?I1和I2表示电流的瞬时值?????????????????????????????????????B.?U1和U2表示电压的最大值
C.?滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变小?????????????D.?滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大
8.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R．当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1 ， 若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2 ， 则P1和分别为（?? ）
A.?， ?????????????????????????B.?， ?????????????????????????C.?， ?????????????????????????D.?（ ）2R，
二、多选题
9.如图理想变压器副线圈1、2之间的匝数是总匝数的一半，二极管D具有单向导电性（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）．R是可变阻，K是单刀双掷开关，原线圈接在电压不变的正弦交流电源上，下列说法正确的是（?? ）
A.?若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为2：1
B.?若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为 ：1
C.?当K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为2：1
D.?当K分别接1和2时，R消耗功率相等，则阻值R之比为 ：1
10.如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为1100，次级线圈的匝数为55，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，在原线圈前串接一个电阻 的保险丝，电压表V的示数为220V，如果负载电阻R＝5.5Ω，各电表均为理想电表，则（??? ）
A.电流表A的示数为2A
B.ab端的输入电压为232.1V
C.负载电阻实际消耗的功率为
D.保险丝实际消耗的功率为1.21W
11.如图所示，边长为L的正方形闭合线框，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴，以角速度ω匀速转动，转轴与B垂直，线圈总电阻为R，导线电阻不计．下列说法中正确的是（?? ）
A.?电压表示数为 ??????????????????????????????????????????B.?电压表示数
C.?线圈转一周产生热量为 ?????????????????????????D.?线圈转一周产生热量为
三、填空题
12.如图，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2 ， 所? 接负载4R1=R2 ． 当只闭合S1时，电流表示数为1A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则n1：n2为________．
13.如图所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，电流表和电压表都为理想表，原、副线圈的匝数比为20：11，则原线圈中电压表的示数为________?V，原线圈中的电流表示的示数为________．
四、综合题
14.如图所示，线圈abcd的面积S=0.05m2 ， 匝数N=100，线圈电阻r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=0.2T，当线圈以ω=50rad/s的角速度匀速转动时，求：
（1）线圈中产生的最大感应电动势的大小；
（2）电路中交流电流表和交流电压表的示数．
15.如图所示，边长为1=60cm的正方形线圈abcd的匝数为n=100匝，线圈电阻为r=1Ω，外电路的电阻为R=8Ω，ab的中点和cd的中点的连线00′恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为B=0.2T，现在线圈以00′为轴，以角速度ω=10rad/s匀速转动，求：
（1）闭合电路中电流瞬时值的表达式；
（2）线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量；
（3）线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上通过的电荷量。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解：A、AD图中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故AD错误；
B、图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故B正确；
C、图中，原线圈匝数比副线圈匝数少，所以是升压变压器，故C错误；
故选：B
【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．变压器的电流比为：原副线圈电流与匝数成反比，电压比为：原副线圈电压与匝数成正比．且电流与电压均是有效值，电表测量值也是有效值．
2.【答案】B
【解析】【解答】解：A、变压器的原线圈中的电流变化，在副线圈中感应出电流，这种现象叫互感，故A正确；
B、理想变压器的输入功率等于输出功率，故B错误；
C、变压器的匝数与电压成正比，与电流成反比，变压器不仅能改变电压，还同时改变电流，故C正确；
D、因为电流与匝数成反比，I1= ，所以变压器的初级电流随次级电流的增大而增大，故D正确；
本题选不正确的，故选：B．
【分析】变压器的原理是电磁感应，变压器只能改变电压和电流，不能改变频率．
变压器的原理是电磁感应，输入功率等于输出功率，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．
3.【答案】C
【解析】【解答】解：半径切割磁感线产生的感应电动势：
E=BL =BL = BL?ωL= BL2ω，
交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有 T的时间内有感应电流，
则有： ?R? =I2RT，
解得：I= ；
故选：C．
【分析】有效电流要根据有效电流的定义来计算，根据电流的热效应列出方程，可以求得有效电流的大小．
4.【答案】D
【解析】【解答】解：理想变压器的输出的电压有输入电压和电压比决定，输入电压不变，所以输出电压也不会变，输入功率和输出功率始终相等，当滑动变阻器R的滑动头向下移动时，滑动变阻器的电阻减小，总电路的电阻减小，所以总电路的电流会变大，消耗的功率将变大，R0上的电压变大，所以灯L的电压变小，电压表的示数变小，所以灯L变暗，由于总的电流变大，灯L的电流变小，所以电流表的示数将变大，所以ABC错误，D正确．
故选D．
【分析】和闭合电路中的动态分析类似，可以根据滑动变阻器R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况．
5.【答案】A
【解析】【解答】 甲回路电流的磁场减弱时，由楞次定律知，乙回路将产生与甲同向环绕的感应电流．甲、乙电流之间通过磁场发生相互作用，甲、乙相吸．同理，当甲中电流增强时，甲、乙互相排斥，故A、B选项都错误；
t1时刻，甲中电流产生的磁场变化率为零，则乙线圈感生电流瞬时值为零，而t2时刻，甲中的电流变化最快，乙中感生电流最强，但此时甲中电流瞬时值为零，所以t1、t2时刻，甲、乙电流间相互作用力为零，C正确，D错误。
故选C
【分析】本题考查对楞次定律的理解以及对图像的分析能力。
6.【答案】D
【解析】【解答】解：A、由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；
B、两种电压的最大值是311V，有效值要小于311V，故B错误；
C、从图甲可知，Em=311V，ω= =100πrad/s，所以图1电压的瞬时值表达式为u=311sin100πt V，故C错误；
D、理想变压器变压后，输入功率等于输出功率，功率比为1：1，故D正确；
故选：D．
【分析】解本题时应该掌握：交流电和直流电的定义，直流电是指电流方向不发生变化的电流；
理解并会求交流电的有效值，U= ，只适用于正余弦交流电；
根据图象书写交流电的表达；变压器的原理等．
7.【答案】D
【解析】【分析】AB、电压表和电流表显示的是交流电的有效值；错误
CD、滑片P向下滑动过程中，输出端电阻减小，输出端电压不变，输出电流增大，输出功率增大，输入功率增大，输入电压不变，输入电流增大；C错误D正确
故选D
【点评】变压器电路中，输入电压决定输出电压，输出功率决定输入功率。
8.【答案】D
【解析】【解答】解：当副线圈与原线圈的匝数比为k时，输电电压为KU，输送功率P=KUI，所以 =；
当副线圈与原线圈的匝数比为nk时，输电电压为nKU，输送功率P=nKUI′，所以 =；
故选D
【分析】根据理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比，变压器不改变功率，由P=UI求出输电线中电流，由功率公式求解输电线上损耗的电功率．
二、多选题
9.【答案】B,C
【解析】【解答】解：A、B、K分接1时，设副线圈的电压为U，由于二极管的单向导电电阻两端的电压为′： ，得U′=．
K接2时因匝数减小则R的电压的有效值减半为 ，电压表的读数之比为：2： = ，则A错误，B正确；
C、D、由P= ，接1和2时，R阻值之比为： =2：1，则C正确，D错误
故选：BC
【分析】由二极管的单向导电性结合有效值的定义进行分析各选项．
10.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、根据电压与匝数成正比，则有 ，根据欧姆定律可知 ，A符合题意；
B、根据，即，解得： ，ab端的输入电压为 ，B符合题意；
C、负载电阻实际消耗的功率为 ，C不符合题意；
D、保险丝实际消耗的功率为 ，D符合题意；
故答案为：ABD。
【分析】本题考查变压器原理，根据变压器电压、电流、功率与线圈匝数比的关系以及欧姆定律可解。
11.【答案】B,C
【解析】【解答】解：A、感应电动势的最大值E=BSω=BL2ω，根据欧姆定律得：线圈的电流最大值为I= ，所以电流的有效值为： ，电压表测量的是 的电压，所以电压表的示数U= ，故A错误，B正确；
C、根据Q=I2RT得：线圈转一周产生热量为Q= = ，故C正确，D错误．
故选BC
【分析】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流，根据E=BSω求出感应电动势的最大值，最大值与有效值的 倍，电压表示数为有效值，根据Q=I2RT求解线圈转一周产生热量．
三、填空题
12.【答案】1：2
【解析】【解答】解：设原线圈的电压为U，当只闭合S1时，根据电流表示数为1A，则变压器的输入功率为U×1A；则副线圈的功率为U×1A；
当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则变压器的输入功率为U×2A；则副线圈的功率为U×2A；因此两副线圈的功率之比为1：1；
根据P= ，结合负载4R1=R2的阻值关系，则有：，解得：U1：U2=1：2；
由变压器的电压与匝数成正比，则有：n1：n2=1：2；
故答案为：1：2．
【分析】设原线圈的电压为U，当只闭合S1时，根据电流表示数为1A，可知变压器的输入功率，从而可知输出功率；
当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，可知变压器的输入功率，从而可知输出功率；进而得到两副线圈的功率之比，
根据P= ，结合负载4R1=R2的阻值关系，与变压器的电压与匝数成正比，即可求解．
13.【答案】400；0.025
【解析】【解答】解：根据题意灯泡正常发光，知副线圈两端的电压
根据电压与匝数成正比，有
代入数据：
解得：
根据输入功率等于输出功率，得
得原线圈电流
故答案为：400；0.025
【分析】灯泡正常发光说明副线圈的电压为220V，根据变压器中电压与匝数成正比，求原线圈电压表的示数；根据输入功率等于输出功率求原线圈中电流表的示数；
四、综合题
14.【答案】（1）解：线圈中产生的最大感应电动势大小为：
Em=NBSω=100×0.2×0.05×50V=50V
答：线圈中产生的最大感应电动势的大小为50V；
（2）解：感应电动势的有效值为：
电路中电流表的示数为：
A≈3.54A???
电压表的示数为：
V≈31.8V
答：电路中交流电流表为3.54A，交流电压表的示数为31.8V
【解析】【分析】（1）根据Em=NBSω，求出电动势的最大值。
（2）根据求出电动势的有效值，再根据闭合电路的欧姆定律求出电流的有效值，然后根据公式U=IR求解。
15.【答案】（1）解：线圈转动时，总有一条边切割磁感线，且ac边和bd边转动的线速度大小相等，当线框平行于磁场时，产生的感应电动势最大，为： ?
由闭合电路欧姆定律可以知道，当以图示为计时起点时，流过R的电流表达式为： ?
代入数据的：i=4sin10t(A)
（2）解：在线框由图示位置匀速转动90°的过程中，用有效值来计算电阻R产生的热量 ?，其中 ， ?
计算得出： ?
代入数据的：Q=1.44πJ.
（3）解：在转过900的过程中感应电动势的平均值为：
?
流过R的平均电流
计算得出：流过R的电量?
代入数据的：q=0.4C
【解析】【分析】线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动，产生正弦交变电流，闭合电路中电流瞬时值的表达式 i = I m sin ω t，根据题意可写出具体表达式，得出电流有效值I，电阻R上产生的热量， 流过R的电量 q等于平均电流乘以时间。
一、单选题
1.如图，可以将电压降低供给电灯的变压器是（?? ）
A.???????????????B.???????????????C.???????????????D.?
2.对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是（?? ）
A.?变压器是利用互感现象制成的?????????????????????????????B.?变压器可以改变各种电源的额定功率
C.?变压器不仅能改变电压，还同时改变电流???????????D.?变压器的初级电流随次级电流的增大而增大
3.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R，半径为L，圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为（?? ）
A.???????????????????????????????B.???????????????????????????????C.???????????????????????????????D.?
4.如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U1 ， 输入功率为P1 ， 输出功率为P2 ， 各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R的滑动头向下移动时（?? ）
A.?灯L变亮?????B.?各个电表读数均变大?????C.?因为U1不变，所以P1不变?????D.?P1变大，且始终有P1=P2
5.如图所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图所示的电流，则(? )
A.?在t1到t2时间内，甲乙相斥?????????????????????????????????B.?在t2到t3时间内，甲乙相吸
C.?t1时刻两线圈间作用力为零?????????????????????????????????D.?t2时刻两线圈间吸引力最大
6.图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（?? ）
A.?图甲表示交流电，图乙表示直流电
B.?两种电压的有效值都是311V
C.?图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100πt（V）
D.?图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10：1的理想变压器变压后，功率比为1：1
7.如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Um sinωt ， 副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器； V1和V2是理想电压表，示数分别是U1和U2 ， A1和A2是理想电流表，示数分别是I1和I2。下列说法正确的是（）
A.?I1和I2表示电流的瞬时值?????????????????????????????????????B.?U1和U2表示电压的最大值
C.?滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变小?????????????D.?滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大
8.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R．当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1 ， 若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2 ， 则P1和分别为（?? ）
A.?， ?????????????????????????B.?， ?????????????????????????C.?， ?????????????????????????D.?（ ）2R，
二、多选题
9.如图理想变压器副线圈1、2之间的匝数是总匝数的一半，二极管D具有单向导电性（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）．R是可变阻，K是单刀双掷开关，原线圈接在电压不变的正弦交流电源上，下列说法正确的是（?? ）
A.?若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为2：1
B.?若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为 ：1
C.?当K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为2：1
D.?当K分别接1和2时，R消耗功率相等，则阻值R之比为 ：1
10.如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为1100，次级线圈的匝数为55，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，在原线圈前串接一个电阻 的保险丝，电压表V的示数为220V，如果负载电阻R＝5.5Ω，各电表均为理想电表，则（??? ）
A.电流表A的示数为2A
B.ab端的输入电压为232.1V
C.负载电阻实际消耗的功率为
D.保险丝实际消耗的功率为1.21W
11.如图所示，边长为L的正方形闭合线框，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴，以角速度ω匀速转动，转轴与B垂直，线圈总电阻为R，导线电阻不计．下列说法中正确的是（?? ）
A.?电压表示数为 ??????????????????????????????????????????B.?电压表示数
C.?线圈转一周产生热量为 ?????????????????????????D.?线圈转一周产生热量为
三、填空题
12.如图，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2 ， 所? 接负载4R1=R2 ． 当只闭合S1时，电流表示数为1A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则n1：n2为________．
13.如图所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，电流表和电压表都为理想表，原、副线圈的匝数比为20：11，则原线圈中电压表的示数为________?V，原线圈中的电流表示的示数为________．
四、综合题
14.如图所示，线圈abcd的面积S=0.05m2 ， 匝数N=100，线圈电阻r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=0.2T，当线圈以ω=50rad/s的角速度匀速转动时，求：
（1）线圈中产生的最大感应电动势的大小；
（2）电路中交流电流表和交流电压表的示数．
15.如图所示，边长为1=60cm的正方形线圈abcd的匝数为n=100匝，线圈电阻为r=1Ω，外电路的电阻为R=8Ω，ab的中点和cd的中点的连线00′恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为B=0.2T，现在线圈以00′为轴，以角速度ω=10rad/s匀速转动，求：
（1）闭合电路中电流瞬时值的表达式；
（2）线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量；
（3）线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上通过的电荷量。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解：A、AD图中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故AD错误；
B、图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故B正确；
C、图中，原线圈匝数比副线圈匝数少，所以是升压变压器，故C错误；
故选：B
【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．变压器的电流比为：原副线圈电流与匝数成反比，电压比为：原副线圈电压与匝数成正比．且电流与电压均是有效值，电表测量值也是有效值．
2.【答案】B
【解析】【解答】解：A、变压器的原线圈中的电流变化，在副线圈中感应出电流，这种现象叫互感，故A正确；
B、理想变压器的输入功率等于输出功率，故B错误；
C、变压器的匝数与电压成正比，与电流成反比，变压器不仅能改变电压，还同时改变电流，故C正确；
D、因为电流与匝数成反比，I1= ，所以变压器的初级电流随次级电流的增大而增大，故D正确；
本题选不正确的，故选：B．
【分析】变压器的原理是电磁感应，变压器只能改变电压和电流，不能改变频率．
变压器的原理是电磁感应，输入功率等于输出功率，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．
3.【答案】C
【解析】【解答】解：半径切割磁感线产生的感应电动势：
E=BL =BL = BL?ωL= BL2ω，
交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有 T的时间内有感应电流，
则有： ?R? =I2RT，
解得：I= ；
故选：C．
【分析】有效电流要根据有效电流的定义来计算，根据电流的热效应列出方程，可以求得有效电流的大小．
4.【答案】D
【解析】【解答】解：理想变压器的输出的电压有输入电压和电压比决定，输入电压不变，所以输出电压也不会变，输入功率和输出功率始终相等，当滑动变阻器R的滑动头向下移动时，滑动变阻器的电阻减小，总电路的电阻减小，所以总电路的电流会变大，消耗的功率将变大，R0上的电压变大，所以灯L的电压变小，电压表的示数变小，所以灯L变暗，由于总的电流变大，灯L的电流变小，所以电流表的示数将变大，所以ABC错误，D正确．
故选D．
【分析】和闭合电路中的动态分析类似，可以根据滑动变阻器R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况．
5.【答案】A
【解析】【解答】 甲回路电流的磁场减弱时，由楞次定律知，乙回路将产生与甲同向环绕的感应电流．甲、乙电流之间通过磁场发生相互作用，甲、乙相吸．同理，当甲中电流增强时，甲、乙互相排斥，故A、B选项都错误；
t1时刻，甲中电流产生的磁场变化率为零，则乙线圈感生电流瞬时值为零，而t2时刻，甲中的电流变化最快，乙中感生电流最强，但此时甲中电流瞬时值为零，所以t1、t2时刻，甲、乙电流间相互作用力为零，C正确，D错误。
故选C
【分析】本题考查对楞次定律的理解以及对图像的分析能力。
6.【答案】D
【解析】【解答】解：A、由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；
B、两种电压的最大值是311V，有效值要小于311V，故B错误；
C、从图甲可知，Em=311V，ω= =100πrad/s，所以图1电压的瞬时值表达式为u=311sin100πt V，故C错误；
D、理想变压器变压后，输入功率等于输出功率，功率比为1：1，故D正确；
故选：D．
【分析】解本题时应该掌握：交流电和直流电的定义，直流电是指电流方向不发生变化的电流；
理解并会求交流电的有效值，U= ，只适用于正余弦交流电；
根据图象书写交流电的表达；变压器的原理等．
7.【答案】D
【解析】【分析】AB、电压表和电流表显示的是交流电的有效值；错误
CD、滑片P向下滑动过程中，输出端电阻减小，输出端电压不变，输出电流增大，输出功率增大，输入功率增大，输入电压不变，输入电流增大；C错误D正确
故选D
【点评】变压器电路中，输入电压决定输出电压，输出功率决定输入功率。
8.【答案】D
【解析】【解答】解：当副线圈与原线圈的匝数比为k时，输电电压为KU，输送功率P=KUI，所以 =；
当副线圈与原线圈的匝数比为nk时，输电电压为nKU，输送功率P=nKUI′，所以 =；
故选D
【分析】根据理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比，变压器不改变功率，由P=UI求出输电线中电流，由功率公式求解输电线上损耗的电功率．
二、多选题
9.【答案】B,C
【解析】【解答】解：A、B、K分接1时，设副线圈的电压为U，由于二极管的单向导电电阻两端的电压为′： ，得U′=．
K接2时因匝数减小则R的电压的有效值减半为 ，电压表的读数之比为：2： = ，则A错误，B正确；
C、D、由P= ，接1和2时，R阻值之比为： =2：1，则C正确，D错误
故选：BC
【分析】由二极管的单向导电性结合有效值的定义进行分析各选项．
10.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、根据电压与匝数成正比，则有 ，根据欧姆定律可知 ，A符合题意；
B、根据，即，解得： ，ab端的输入电压为 ，B符合题意；
C、负载电阻实际消耗的功率为 ，C不符合题意；
D、保险丝实际消耗的功率为 ，D符合题意；
故答案为：ABD。
【分析】本题考查变压器原理，根据变压器电压、电流、功率与线圈匝数比的关系以及欧姆定律可解。
11.【答案】B,C
【解析】【解答】解：A、感应电动势的最大值E=BSω=BL2ω，根据欧姆定律得：线圈的电流最大值为I= ，所以电流的有效值为： ，电压表测量的是 的电压，所以电压表的示数U= ，故A错误，B正确；
C、根据Q=I2RT得：线圈转一周产生热量为Q= = ，故C正确，D错误．
故选BC
【分析】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流，根据E=BSω求出感应电动势的最大值，最大值与有效值的 倍，电压表示数为有效值，根据Q=I2RT求解线圈转一周产生热量．
三、填空题
12.【答案】1：2
【解析】【解答】解：设原线圈的电压为U，当只闭合S1时，根据电流表示数为1A，则变压器的输入功率为U×1A；则副线圈的功率为U×1A；
当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则变压器的输入功率为U×2A；则副线圈的功率为U×2A；因此两副线圈的功率之比为1：1；
根据P= ，结合负载4R1=R2的阻值关系，则有：，解得：U1：U2=1：2；
由变压器的电压与匝数成正比，则有：n1：n2=1：2；
故答案为：1：2．
【分析】设原线圈的电压为U，当只闭合S1时，根据电流表示数为1A，可知变压器的输入功率，从而可知输出功率；
当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，可知变压器的输入功率，从而可知输出功率；进而得到两副线圈的功率之比，
根据P= ，结合负载4R1=R2的阻值关系，与变压器的电压与匝数成正比，即可求解．
13.【答案】400；0.025
【解析】【解答】解：根据题意灯泡正常发光，知副线圈两端的电压
根据电压与匝数成正比，有
代入数据：
解得：
根据输入功率等于输出功率，得
得原线圈电流
故答案为：400；0.025
【分析】灯泡正常发光说明副线圈的电压为220V，根据变压器中电压与匝数成正比，求原线圈电压表的示数；根据输入功率等于输出功率求原线圈中电流表的示数；
四、综合题
14.【答案】（1）解：线圈中产生的最大感应电动势大小为：
Em=NBSω=100×0.2×0.05×50V=50V
答：线圈中产生的最大感应电动势的大小为50V；
（2）解：感应电动势的有效值为：
电路中电流表的示数为：
A≈3.54A???
电压表的示数为：
V≈31.8V
答：电路中交流电流表为3.54A，交流电压表的示数为31.8V
【解析】【分析】（1）根据Em=NBSω，求出电动势的最大值。
（2）根据求出电动势的有效值，再根据闭合电路的欧姆定律求出电流的有效值，然后根据公式U=IR求解。
15.【答案】（1）解：线圈转动时，总有一条边切割磁感线，且ac边和bd边转动的线速度大小相等，当线框平行于磁场时，产生的感应电动势最大，为： ?
由闭合电路欧姆定律可以知道，当以图示为计时起点时，流过R的电流表达式为： ?
代入数据的：i=4sin10t(A)
（2）解：在线框由图示位置匀速转动90°的过程中，用有效值来计算电阻R产生的热量 ?，其中 ， ?
计算得出： ?
代入数据的：Q=1.44πJ.
（3）解：在转过900的过程中感应电动势的平均值为：
?
流过R的平均电流
计算得出：流过R的电量?
代入数据的：q=0.4C
【解析】【分析】线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动，产生正弦交变电流，闭合电路中电流瞬时值的表达式 i = I m sin ω t，根据题意可写出具体表达式，得出电流有效值I，电阻R上产生的热量， 流过R的电量 q等于平均电流乘以时间。