1、章末质量评估(二)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本大题共8小题，每小题4分，共32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3分，选错或不答的得0分)1. 一电阻接在10 V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u10sin t(V)上时功率为()A0.25PB0.5PCP D2P解析：电阻接在10 V直流电源上，电热功率为P，则P；当它接到电压u10sin t(V)上时功率为P0.5P，故B正确答案：B2. 一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所
2、给信息可判定()At1时刻穿过线框的磁通量为BL2Bt2时刻穿过线框的磁通量为零Ct3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D线框转动的角速度为解析：t1时刻，感应电动势最大，穿过线框的磁通量应为零，A错误；t2时刻，穿过线框的磁通量最大为mBL2，B错误；t3时刻，感应电动势最大，则磁通量变化率也最大，C错误；交变电流的最大值为EmBL2，则，D正确答案：D3如图所示为某小型交流发电机的示意图，其矩形线圈abcd的面积为S0.03 m2，共有10匝，线圈总电阻为r1 ，线圈处于磁感应强度大小为 T的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R9
3、 的连接在外力作用下线圈以10 rad/s绕轴OO匀速转动时，下列说法中正确的是()A电阻R的发热功率是3.6 WB交流电流表的示数是0.6 AC用该交流发电机给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔一定为0.02 sD如果将电阻R换成标有“6 V3 W”字样的小灯泡，小灯泡能正常工作解析：感应电动势最大值：EmnBS10100.03 V6 V，电动势有效值：E6 V；电路中的电流：I A0.6 A，则交流电流表的示数是0.6 A，选项B正确；电阻R的发热功率是PRI2R3.24 W，选项A错误；交流电的周期T s0.2 s，则用该交流发电机给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔一定为0.2 s
4、，选项C错误；如果将电阻R换成标有“6 V3 W”字样的小灯泡，灯泡的电阻RL 12 ，灯泡两端的电压ULRL12 V5.54 V，故小灯泡不能正常工作，选项D错误答案：B4在电阻两端并联二极管如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在A、B间加一正弦交变电流u20 sin 100t (V)，则加在R2上的电压有效值为()A10 V B20 VC15 V D5 V解析：电压值取正值时，即在前半个周期内，二极管电阻为零，R2上的电压等于输入电压值，电压值取负值时，即在后半周期内，二极管电阻无穷大可看作断路，R2上的电
5、压等于输入电压值的一半，据此可设加在R2的电压有效值为U，根据电流的热效应，在一个周期内满足T，可求出U5 V故选项D正确答案：D5. 如图所示为某交变电流随时间变化的图象，此交变电流有效值是()A3 A B5 AC. A D2 A解析：将交变电流与直流电流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义，有()2RRI2RT，解得I A.答案：C6如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时()A灯LA中无电流通过，不可能变亮B灯LA中有电流通过，方向由a到bC灯LB逐渐熄灭，c点电势高于d点电势D灯LB逐渐熄灭，c点电势低于d点电势解析：若开关S由断开变为闭合
6、，则电容器C和灯LA将被短路，电容器放电，灯LA中电流方向为由b到a，A、B错误；由于在L中产生自感电动势，在线圈L、灯LB和电键形成回路，使得灯LB逐渐熄灭，电流方向为从c到d，由于L是电源，所以c点电势低于d点电势，选项D正确答案：D7如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时()A输电线上损耗的功率减小B电压表V1的示数减小，电流表A1增大C电压表V2的示数增大，电流表A2减小D用户功率与发电厂输出功率的比值减小解析：当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则电流表A2读数变大，输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率变大，选项A错误；电流
7、表A1增大，因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的次级线圈电压不变，即电压表V1的示数不变，选项B错误；输电线上的电压损失变大，故降压变压器的初级线圈电压减小，降压变压器次级线圈电压也减小，即电压表V2的示数减小，选项C错误；用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例11，因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，U1不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小，故D正确答案：D8如图所示，有一矩形线圈绕OO轴在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，通过滑环接一理想变压器线路中接有电压表和电流表，不计矩形线圈和导线的电阻滑动接头P可以上下移动，副线圈上接有可调电阻R.下列判断正确的是()A当P位
8、置不动、R增大时，电压表的示数增大B当P位置不动、R增大时，电压表的示数减小C当P位置向上移动、R不变时，电流表的示数增大D当P位置向上移动、R不变时，电流表的示数减小解析：因不计矩形线圈和导线的电阻，电压表的示数即电动势的有效值，电动势不变，电压表示数不变，故选项A、B错误；根据理想变压器变压规律，副线圈输出电压U2U1，因n1减小，U2会增大，由输出功率等于输入功率P2P1U1I1知，电流表示数I1会增大，故选项C正确，选项D错误答案：C二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的
9、得0分)9如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交变电流的图象，当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交变电流的图象如图线b所示. 以下关于这两个正弦交变电流的说法正确的是()A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交变电流a的瞬时值为u10sin 5t(V)D交变电流b电压的最大值为 V解析：由题图可知，t0时刻线圈均在中性面，穿过线圈的磁通量最大，所以A错误；由图象可知TATB23，故nAnB32，所以B正确；由图象可知，交流电a的最大值为10 V，角速度为 rad/s5 rad/s，所以交流电a的瞬时值为u10sin 5t (
10、V)，所以C正确；交流电最大值UmnBS，故UmaUmb32，故UmbUma V，D正确答案：BCD10如图所示，变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节，在某一频率时，L1、L2两只灯泡的炽热程度相同，则下列说法中正确的是()A如果将频率增大，L1炽热程度减弱、L2炽热程度加强B如果将频率增大，L1炽热程度加强、L2炽热程度减弱C如果将频率减小，L1炽热程度减弱、L2炽热程度加强D如果将频率减小，L1炽热程度加强、L2炽热程度减弱解析：某一频率时，两个灯泡炽热程度相同，应有两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过L1的电流增大，通过L2的电流减小，故B项正
11、确，同理可得C项正确答案：BC11如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为101，均为理想电表，R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、L是理想线圈、D是灯泡原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法正确的是()A交流电的频率为50 HzB电压表的示数为22 VC当光照增强时，的示数变小D若用一根导线来代替线圈L，则灯D变亮解析：因交流电的周期是0.02 s，所以频率为f Hz50 Hz，故A正确；原线圈接入电压的最大值是220 V，所以原线圈接入电压的有效值是U1220 V，根据理想变压器变压比： ，代入数据解得副线圈的电压为： U222 V，故B错误；有光照增强时， R阻值随光强增
12、大而减小，根据P，得副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以电流表的示数变大，故C错误；用导线代替线圈，对电流的阻碍减小，所以D变亮，故D正确答案：AD12如图甲所示为一交变电压随时间变化的图象，每个周期内，前二分之一周期电压恒定，后二分之一周期电压按正弦规律变化若将此交变电流连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为100 ，则()A理想电压表读数为100 VB理想电流表读数为0.75 AC电阻R消耗的电功率为56 WD电阻R在100秒内产生的热量为5 625 J解析：根据电流的热效应，一个周期内产生的热量QT，解得U75 V，A错误；电流表读数I0.75 A，B正确；电阻R消耗的电功率P
13、I2R56.25 W，C错误；在100秒内产生的热量QPt5 625 J，D正确答案：BD三、非选择题(本题共3小题，共52分解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)13(16分)发电机转子是匝数n100，边长L20 cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以100 rad/s的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时线圈的电阻r1 ，外电路电阻R99 .(1)写出交变电流瞬时值表达式；(2)求外电阻上消耗的功率；(3)从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少？解析：(1)电动势的最大值：Emn
14、BL2628 V，根据闭合电路欧姆定律得Im6.28 A，故交变电流瞬时值表达式为：i6.28sin 100t(A)(2)电流的有效值IIm，由PI2R得外电阻上的消耗功率： PR1.95103 W.(3)从计时开始到线圈转过过程中，由En，得E()nn，故平均电流 I()，通过外电阻的电荷量qI()t1102 C.答案：(1) i6.28sin 100t(A)(2)1.95103 W(3)1102C14(18分)如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U13 300 V，副线圈两端电压U2为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电压表V的示数U2 V.(1)原线
15、圈n1等于多少？(2)当开关S断开时，表A2的示数I25 A，则表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，表A1的示数I1等于多少？解析：(1)设伏特表所接线圈输出端电压为U3，得，得n111 650.(2)由U1I1U2I2，得I1 A0.33 A.(3)当S闭合时，I22I210 A，U1I1U2I2，I1 A0.67 A.答案：(1)1 650(2)0.33 A(3)0.67 A15(18分)一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，输出电压恒为500 V，用电阻率为1.8108m，横截面积为105m2的输电线向4103 m远处的用户输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率
16、不得超过发电机总功率的4%.(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(3)想一想，当深夜接入电路的用电器减少时，用电器两端的电压是大于、小于还是等于220 V？若用电器电路中电流为100 A，求此时用电器两端的电压数值解析：(1)输电要用两根导线，则输电线的电阻为r1.8108 14.4 ，由题意知P损P4%r，代入数据得U26 000 V，升压变压器原、副线圈匝数比为：.(2)I2 A A，U损I2r14.4 V240 V，而U3U2U损6 000 V240 V5 760 V，降压变压器原、副线圈匝数比为28811.(3)用电器总数减少时，用电器两端电压将增大，由题知I4100 A则由，所以I3 A，U损I3r14.4 V55 V，而U1、U2不变，U3U2U损(6 00055) V5 945 V，U4U35 945 V227 V.答案：(1)112(2)28811(3)大于220 V227 V