1、阶段知能检测(十)(见学生用书第303页)一、单项选择题(本大题共4小题，每小题5分，共20分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得5分，选错或不答的得0分)图11(2012福州质检)如图1所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动，从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时，则在t时刻()A线圈中的感应电动势最小B线圈中的感应电流最大C穿过线圈的磁通量最大D穿过线圈磁通量的变化率最小【解析】经过时间t，线圈转过的角度为，则该时刻磁通量为零，左、右两个边的速度刚好与磁感线垂直，由电动势EBLv得此刻产生的感应电动势最大，磁通量的变化率最大，线
2、圈中的感应电流最大，B正确，A、C、D错误【答案】B2(2012泉州模拟)如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势eBSsin t的图是()【解析】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为eBSsin t，由这一原则判断，A图中感应电动势为eBSsin t；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直【答案】A3(2012长春模拟)如图2所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，此电动机线圈的电阻为R.当原线圈两端接有正弦交变电流时，变
3、压器的输入功率为P0，电动机恰好能带动质量为m的物体以速度v匀速上升，此时理想交流电流表的示数为I.若不计电动机的机械能损耗，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图2A电动机输出的机械功率为P0B变压器的输出功率为mgvC副线圈两端电压的有效值为D整个装置的效率为【解析】电动机输出的机械功率为mgv，选项A错误；理想变压器的输出功率PP0UImgvI2R，副线圈两端电压的有效值UP0/I，选项B、C错误；整个装置的效率，选项D正确【答案】D4(2012通化模拟)如图3所示，当滑动变阻器滑动触头P逐渐向上移动时，接在理想变压器两端的四个理想电表示数()图3AV1不变、V2不变、A1变大、A2变
4、大BV1不变、V2不变、A1变小、A2变小CV1变大、V2变大、A1变小、A2变小DV1变小、V2变小、A1变大、A2变大【解析】当滑动变阻器滑动触头P逐渐向上移动时，变阻器有效电阻R变小，则输入功率增加，而输入电压U不变，则I1变大，R1两端电压变大，故U1UI1R1变小；由和I2，得U2变小，I2变大，故选项D正确【答案】D二、双项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分全部选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分)5图4甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为101.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个20 的定值电阻串联接在副线圈
5、两端电压表为理想电表，则()图4A原线圈上电压的有效值为100 VB原线圈上电压的有效值约为70.7 VC电压表的读数为5.0 VD电压表的读数约为3.5 V【解析】原线圈上电压的最大值为100 V，有效值为50 V，即70.7 V，A错，B对；根据原、副线圈电压比与线圈匝数比的关系可得，副线圈电压的有效值为7.07 V，而电压表的读数为其中一个定值电阻两端电压的有效值，约为3.5 V，C错，D对【答案】BD图56阻值为10 的电阻接到电压波形如图5所示的交流电源上以下说法中正确的是()A电压的有效值为10 VB通过电阻的电流有效值为 AC电阻消耗电功率为5 WD电阻每秒钟产生的热量为10 J
6、【解析】根据图象可知电压最大值为Um10 V，有效值为U VA错误；电流有效值为I A，B正确；电阻消耗的电功率为PI2R()210 W5 W，C正确；由QPt知，电阻每秒钟产生的热量为5 J，D错误【答案】BC7利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况如图6(a)所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图6(b)所示若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.1 m，则下述说法正确的是()图6A传送带运动的速度是0.1 m/sB传送带运动的速度是0.
7、2 m/sC该传送带每小时输送3 600个工件D该传送带每小时输送7 200个工件【解析】因为相邻两次挡光时间间隔为0.5 s，而每两个工件间的距离为0.1 m，且传送带是匀速运动的，故传送带运动的速度v m/s0.2 m/s，B正确；每小时传送带通过的距离为svt720 m，故该传送带每小时输送7 200个工件，D正确【答案】BD图78如图7所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时开关S断开，当S接通时，以下说法正确的是()A副线圈两端M、N的输出电压减小B副线圈输电线等效电阻R上的电压将增大C通过灯泡L1的电流减小D原线圈的电流不变【解析
8、】理想变压器不计原副线圈的直流电阻，副线圈两端电压UMN(有效值)不受负载电阻的影响，始终等于副线圈的感应电动势，而保持不变，故A项是错误的S接通后，次级回路的总电阻减小而UMN保持不变，故次级回路中电流I2增大，输电线等效电阻R上的电压增大，导致灯泡L1两端电压减小，L1中电流减小，可见B、C项正确，又因I2增大，UMN不变，变压器的输出功率增大，故输入功率随着增大，原线圈中的电流I1增大，D项错误，所以本题正确答案应选B、C.【答案】BC9(2012海口模拟)电阻为1 的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，所产生的正弦交流电的图象如图8图线a所示；当调整线圈转速后，该线圈中所
9、产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()图8A在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次转速之比为32C交流电a的电动势的有效值为5 VD交流电b的电动势的最大值为5 V【解析】由图象可知，t0时刻线圈中的感应电流为0，感应电动势为0，穿过线圈的磁通量的变化率为0，所以穿过线圈的磁通量最大，A错误；由图象可得线圈先后两次转动的周期之比为0.40.623，转速与周期成反比，所以线圈先后两次转速之比为32，B正确；由图象可得交流电a的电流的最大值为10 A，有效值为 A5 A，又矩形线圈的电阻为1 ，所以交流电a的电动势的有效值为5 V，C正确；由En
10、BS，可得电动势与周期成反比，所以交流电b的电动势的最大值为 V，D错误【答案】BC三、实验题(本题共2小题，共12分，将答案填在题中横线上或按要求做答)10(4分)当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值_(填“变大”、“不变”或“变小”)半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随_变化而改变的特性制成的【解析】光敏电阻是感光元件，它的阻值随光照强度的增强而减小，它可把光学量变为电阻这一电学量，常用来制造光控开关，热敏电阻对温度反应敏感【答案】变小温度11(8分)(2012临沂模拟)电流传感器可以像电流表一样测量电流，它与计算机相连，能在几秒内画出电流随时间变化的图像如图9甲所示电路，电源电动势
11、为直流8 V，电容器为几百微法的电解电容器，先使开关S与1相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2，电容器通过电阻R放电，计算机屏幕上显示出电流随时间变化的It曲线，如图乙所示则：在图乙中画出了一个竖立的狭长矩形(在乙图的左端)，它的面积表示的物理意义是：_.根据以上数据估算的电容是_(结果保留三位有效数字)甲：观察电容器放电的电路图乙：该电容器放电的It图象图9【解析】由qIt可知，It图像中的面积表示为通过电流传感器的电荷量由数格法可知电容器放电前所带电荷量Q370.21030.4 C2.96103 C，则C370 F.【答案】通过电流传感器的电荷量350400 F四、计算题(本题共3小
12、题，共38分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)12(10分)如图10(a)是一理想变压器的电路连接图，图(b)是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原、副线圈的匝数比为101，电流表A2的示数为2 A，开关S断开，求：图10(1)变压器的输入功率和电压表的示数；(2)将开关S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况【解析】(1)由图(b)可知输入电压的有效值U1200 V由得U220 V变压器的输入功率P1等于输出功率P2故P1P2U2I2202 W40 W.(2)将S闭合，U2不变，即电压表示数保持20 V不变；由于负载增多，负载总电阻减小，
13、电流表A2的示数增大；次级线圈的输出功率增加，初级线圈的输入功率随之增加，电流表A1的示数增大【答案】(1)40 W20 V(2)A1示数增大A2示数增大V示数不变13(13分)(2012伊春模拟)一小型发电机的输出电压保持240 V不变，发电机输出电压先经一升压变压器升压后经远距离输送，到达用户前又经降压变压器降压，降压后直接向用户供电已知用户得到的电压为220 V，用电总功率为220 kW.某段时间由于用户增多致使用户得到的电压降为200 V，求此时发电机的输出功率(已知升压变压器与降压变压器原、副线圈的匝数比分别为125和201)【解析】如图由PUI，I4P/U A103 A由n3n4U
14、3U4，U3U4220 V4 400 V由n3n4I4I3，I3I4 A50 A由，U2U125240 V6 000 V输电线电阻R 32 当U4变为200 V时，由n3n4U3U4U3U420200 V4 000 VI3 A62.5 A电源输出功率PU2I26 00062.5 W3.75105 W.【答案】3.75105 W14(15分)(2012长沙模拟)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动一小型发电机的线圈共220 匝，线圈面积S0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B T用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 V11 kW”的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图11所示，求：(1)发电机的输出电压为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？图11【解析】(1)根据EmNBS1 100 V得输出电压的有效值为U11 100 V.(2)根据得51.(3)根据R入P出2.2104 W再根据P入U1I1，解得I120 A.【答案】(1)1 100 V(2)51(3)20 A
