1、(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，每小题至少有一个选项正确，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分)1如图1所示，原、副线圈匝数比为21的理想变压器正常工作时，以下说法不正确的是()图 1A原、副线圈磁通量之比为21B原、副线圈电流之比为12C输入功率和输出功率之比为11D原、副线圈磁通量变化率之比为11解析：由于原、副线圈共用一个铁芯，故通过原、副线圈磁通量之比和原、副线圈磁通量变化率之比均为11，选项A错误而D正确；由I1I2n2n1得，I1I212，选项B正确；由于理想变压器不考虑变压器自身的功率损失，故选项C正确，本题选择不正确的选项，故应
2、选A。答案：A2.如图2所示，三个灯泡是相同的，额定功率足够大，直流电源E1内阻可以忽略，交流电源E2电动势的有效值与E1相等，自感线圈电阻不计。当开关S接到接点A时，三灯亮度相同，当开关S接到接点B时()A甲、乙、丙三灯亮度相同B甲灯最亮，丙灯不亮图 2C甲灯和乙灯等亮，丙灯不亮D乙灯最亮，丙灯不亮解析：当开关S接到A点时，三个相同的灯泡亮度相同，说明通过三个灯泡的电流大小相等，三个支路对所加频率的交流电的阻碍作用相同。当开关S接B点时，由于所加的是直流电，含电阻支路的阻碍作用不变，含电感线圈支路的阻碍作用减小(线圈有“阻交流，通直流”的作用)，含电容支路的阻碍作用变为无穷大(电容有“通交流
3、，隔直流”的作用)。所以甲灯亮度不变，乙灯变亮，丙灯不亮。答案：D3.如图3所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发光越强)，且R与D距离不变，下列说法中正确的是()A当滑动触头向左移动时，L消耗的功率增大B当滑动触头向左移动时，L消耗的功率减小图 3C当滑动触头向右移动时，L消耗的功率可能不变D无论怎样移动滑动触头，L消耗的功率不变解析：滑动变阻器触头P向左移动时，电阻减小，通过D的电流变大，发光二极管发出的光增强，光照射光敏电阻，R的阻值减小，通过L的电流变大，L消耗的功率变大；反之，P向右移动时，L的功率变小。答案：A4全自动洗衣机中的排水
4、阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门，排除污水(如图4所示)。以下说法中正确的是()图 4A若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极B若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极C若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中D若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中解析：控制电流由ab，由安培定则，电磁铁左端为N极，右端为S极，铁芯2被磁化，A端为N极，B端为S极，而被吸入线圈中。若a、b处输入交变电流，铁芯1磁性不断变化，铁芯2磁性也随之变化，仍能被吸入线圈。
5、答案：AD5利用如图5所示的电流互感器可以测量被测电路中的电流，若互感器原、副线圈的匝数比n1n21100，交流电流表A的示数是50 mA，则()A被测电路的电流有效值为0.5 AB被测电路的电流平均值为0.5 AC被测电路的电流最大值为5 A图 5D原、副线圈中的电流同时达到最大值解析：交流电流表示数为副线圈中电流的有效值，即I250 mA0.05 A，根据得，I15 A，A、B均错误；原线圈(被测电路)中电流的最大值ImI15 A，C正确；原线圈中电流最大时，线圈中磁通量的变化率等于零，此时副线圈中的电流最小；原线圈中电流等于0时，磁通量的变化率最大，副线圈中电流最大。所以原、副线圈电流有
6、相位差，故不能同时达到最大值，D项错误。答案：C6(2012江苏苏北四市调研)如图6甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为201，R110 ，R220 ，电容器电容C100 F。已知电阻R1两端的正弦交流电压如图乙所示，则()图 6A原线圈输入电压的最大值为400 VB交流电的频率为100 HzC电容器所带电荷量恒为2103 CD电阻R1消耗的电功率为20 W解析：由题图乙可知变压器输出的电压最大值为20 V，变压器原、副线圈的匝数比为201，所以原线圈输入电压的最大值为400 V，A选项正确；副线圈交流电的周期为0.02 s，频率为50 Hz，原、副线圈交流电的频率一致，B选项不正确；电容器
7、所带最大电荷量为QCU1.414103 C，C选项不正确；R1消耗的电功率P20 W，D选项正确。答案：AD7如图7所示，R1是定值电阻，R2是正温度系数热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时以下判断错误的是()AR1两端的电压增大B电流表的示数增大图7C小灯泡的亮度变小D小灯泡的亮度变大解析：正温度系数热敏电阻，随温度的降低而减小，当温度降低时，外电路总电阻减小，干路总电流增大，路端电压减小，而R1上的电压会增大，使得并联的部分电压减小，因此通过小灯泡的电流减小，亮度变小，选项A、B、C正确，D错误。答案：D8.如图8所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴线OO与磁感线垂直。已知匀强磁
8、场的磁感应强度B1 T，线圈所围面积S0.1 m2，转速12 r/min。若从中性面开始计时，则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为()Ae12sin120t(V)Be24sin120t(V) 图8Ce0.04sin0.4t(V)De0.4cos2t(V)解析：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势的最大值为EmBSBS2n10.10.4(V)0.04(V)角速度：2n2 rad/s0.4 rad/s初相：00则感应电动势瞬时值表达式为eEmsin(t0)0.04sin0.4t(V)由此可知选项C是正确的。答案：C9(2012绥化模拟)图9甲是一教学演示用发电机构造示意图，线圈转动产生
9、的电动势随时间变化的正弦规律如图乙。发电机线圈电阻为0.5 ，外接电阻为2.5 ，则()图9A线圈转速为50 r/sB电压表的示数为2.5 VC电路中电流的最大值为 AD若线圈转速变为原来的2倍，外接电阻消耗的功率也变为原来的2倍解析：由题图乙可知，交流电的周期为T0.02 s，由T可得，转速n50 r/s，选项A正确；交流电的有效值为E3 V，电压表的示数UR2.5 V，选项B正确；电路中电流的最大值为Im A，选项C正确；外电阻消耗的功率为PR()2R，若转速变为原来的2倍，由EmnBS，E得，电动势变为原来的2倍，外接电阻消耗的功率变为原来的4倍，选项D错误。答案：ABC二、实验题(本题
10、共1小题，共14分，请按题目要求作答)10(14分)现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干。如图10所示，试设计一个温控电路。要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程。图10解析：热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路。(1)电路图如图所示(2)工作过程：闭合S，当温度低于设计值时热敏电阻阻值增大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通电炉丝加热。当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热。当温度低于设计值，又重复前述过程。答案：见
11、解析三、计算题(本题共2小题，共32分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)如图11甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r0.1 m的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(如图乙)。线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为 T，方向不变，线圈的总电阻为2 ，它的引出线接有8 的电珠L，外力推动线圈的P端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时(x取向右为正)。图11(1)画出线圈中感应电流随时间变化的图像(取电流从aLb为正方向)；(2)在0.1 0.15 s内推动线圈运动过程
12、中的作用力；(3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计)。解析：(1)在0 s0.1 s内感应电动势E1nBLv1v1 m/s1 m/sL2r，I10.2 A在0.1 0.15 s内：v22 m/s，E2nBLv2，I20.4 A。(2)因为外力匀速推动线圈，所以有：FF安nBI2LnBI22r500.420.1 N0.8 N。(3)电流的有效值为I，则有：I2R0.150.22R0.10.42R0.05I2所以P出I2R8 W W0.64 W。答案：(1)见解析(2)0.8 N(3)0.64 W12(17分)三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程，是中国规模最大的水利工程，枢纽控制流域面
13、积1.0106 km2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q4.511011 m3。水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面，在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量(指26台发电机组同时工作时的总发电功率)为P1.82107 kW，年平均发电量约为W8.401010 kWh。主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面。阅读上述资料，解答下列问题(水的密度1.0103 kg/m3，g取10.0 m/s2)：(1)若三峡电站上、下游水位差按H100 m计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率的公式，并计算出效率的数值。(2)若26台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？(3)将该电站的电能输送到华中地区，送电功率为P14.5106 kW，采用超高压输电，输电电压为U500 kV，而发电机输出的电压约为U018 kV，要使输电线上的损耗的功率等于输送电功率的5%，求：发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻。解析：(1)电站能量转化效率为：代入数据得67.1%(2)据P有tt192.3(天)(3)升压变压器匝数比为据P1IU得I9.0103 A由P损I2R5%P1得R2.78 。答案：(1)67.1%(2)192.3天(3) 278 高考资源网w w 高 考 资源 网
