1、章末过关检测(二)(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确选对的得4分，有选错或不答的得0分)1根据交变电流瞬时表达式i5sin 500t(A)可知，从开始计时起，第一次出现电流峰值所需要的时间是()A2 msB1 msC6.28 msD3.14 ms解析：选D.法一：由已知条件有500 rad/s，则T.从中性面开始计时，第一次出现电流峰值需t s s3.14103s.法二：由交流电瞬时值表达式，令i为最大值时有sin t1，即500t，则t3.14103 s.2如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0
2、 ，外接R9.0 的电阻闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10sin 10t(V)，则()A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的有效值为10 V C外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A解析：选D.因e10sin 10t(V)，故10 rad/s，f5 Hz，选项A错误；Em10 V，故其有效值E10 V，选项B错误；交流电表的示数及功率的计算均要用有效值，因此电路中A表的示数I1.0 A，选项D正确；外接电阻R所消耗功率为PI2R1.029 W9 W，选项C错误3三个相同的电阻，分别通过如图a、b、c所示的变化电流，三个图中
3、的I0和周期T相同下列说法中正确的是()A在相同时间内，三个电阻发热量相等B在相同时间内，a、b发热量相等，是c发热量的2倍C在相同时间内，a、c发热量相等，是b发热量的D在相同时间内，b发热量最大，a次之，c的发热量最小解析：选C.交变电流的有效值是通过电流的热效应定义的，正弦交变电流的有效值I1Im，即如图a中的电流有效值为I0，很显然对图b中的交变电流有效值I2I0，图c中交变电流的有效值通过IRTIRT可得知I3I0，结合焦耳定律QI2Rt可知，在相同时间内，三个电阻发热量之比等于121，故只有C选项正确4如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1n21 0001
4、，n3n41100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为()A2.2103 W B2.2102 WC2.2108 WD2.2104 W解析：选C.由电流互感器知高压输电线中电流I1 000 A，由电压互感器知高压U220103 V，则高压输电线的送电功率PUI2.2108 W.5如图所示，理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨，导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，金属杆MN垂直放置在导轨上，且接触良好移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数，副线圈上接有一只理想交流电压表，滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻R0的阻值，线圈L的直流电阻、导
5、轨和金属杆的电阻都忽略不计现在让金属杆以速度vv0sint的规律在导轨上左右来回运动，运动过程中始终与导轨垂直，两灯A、B都发光下列说法中正确的是()A只增大T，则灯A变暗、灯B变亮B当时间tT时，两灯都亮着，电压表的示数为零C只将变阻器R的滑片下滑时，通过副线圈的电流减小，电压表的示数变大D只增大v0，两灯都变亮，杆MN来回运动的最大距离变小解析：选A.A.只增大T，即减小频率，电容器的特性：通交流，隔直流，通高频，阻低频，所以灯A变暗，电感的特性：通直流，阻交流通低频，阻高频，所以灯B变亮故A正确；B.当时间tT时，两灯都亮着，电压表的示数为有效值，不为零，故B错误；C.只将变阻器R的滑片
6、下滑时，变阻器R阻值最大，通过副线圈的电流减小，电压表的示数不变，故C错误；D.只增大v0，两灯都变亮，根据速度时间图像面积表示位移，所以杆MN来回运动的最大距离变大，故D错误6用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图像如图所示，则()A变压器输入功率约为3.9 WB输出电压的最大值是110 VC变压器原、副线圈匝数比是12D负载电流的函数表达式i0.05sin A解析：选A.根据it图像，负载电流的函数表达式i0.05sin 100t(A)且Im0.05 A，通过负载的电流的有效值I2，输出电压的最大值UmU2110 V，变压器的输入功
7、率P1P2I2U23.9 W，变压器原、副线圈匝数比.选项A正确，选项B、C、D错误7一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则()AU66 V，k BU22 V，kCU66 V，kDU22 V，k解析：选A.设原、副线圈中的电流分别I1、I2，则，故k.设原线圈两端的电压为U1，则，故U13U，而原线圈上电阻分担的电压为U，故3U220 V，解得U66 V选项A正确二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分在每
8、小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)8如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 A那么()A线圈消耗的电功率为4 WB线圈中感应电流的有效值为2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e4cos tD任意时刻穿过线圈的磁通量为sint解析：选AC.从线圈平面平行于磁感线开始计时，余弦交变电流的感应电动势的一般表达式为eEmcos ，且该式的成立与转轴的位置无关(转轴平行于磁感线的情况除外)，则感应电流icos ，由题给条
9、件有：1，Em4 V，则Im2 A，I有效 A，电功率PIR4 W，所以A正确，B错误e4cos t4cost，即C正确由EmBSm得m，故sint，即D错误9在观察正弦规律变化的电压图线时，将“扫描范围”旋钮置于第一挡(10 Hz100 Hz)，把“衰减”旋钮置于“”挡，再调节“扫描微调”旋钮，屏上便出现完整的正弦曲线，如图所示则下列关于同步极性选择的说法正确的是()A图甲是同步开关置于“”的结果B图甲是同步开关置于“”的结果C图乙是同步开关置于“”的结果D图乙是同步开关置于“”的结果解析：选BC.根据示波器的使用可知，若同步极性选择开关置于“”位置，正弦曲线从正半周开始；置于“”位置，正弦
10、曲线从负半周开始，故选B、C.10如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想电表，电源电压U不变，输电线电阻忽略不计当变阻器滑片P向上移动时，读数发生变化的电表是()AA1 BA2CV1DV2解析：选AB.由于电源电压U不变，根据理想变压器工作原理可知，两电压表示数不变，C、D错误；当变阻器滑片P向上移动时，变阻器连入电路的电阻减小，右侧电路中电流增大，B正确；根据P入P出可知，原线圈中的输入功率增大，所以电流也增大，A正确11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I2B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
11、升高U1会提高电能的利用率解析：选AD.提高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又因为I2I1，所以I2将减小，故A对，线路功率损耗P损IR，因此功率损耗在减小，电压损失减小，故B、C错，因线路损耗功率减小，因此利用率将升高，D对12如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为，匝数为N，线圈电阻不计，下列说法正确的是()A将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗B电容器的电容C变大时，灯泡变亮C图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D若线圈abcd转动的
12、角速度变为2，则变压器原线圈电压的有效值为NBS 解析：选AB.矩形线圈abcd中产生交变电流；将原线圈抽头P向上滑动时，原线圈匝数变大，根据变压比公式，输出电压减小，故灯泡会变暗，故A正确；电容器的电容C变大时，容抗减小，故干路电流增加，灯泡变亮，故B正确；线圈处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零，故C错误；若线圈转动角速度变为2，根据电动势最大值公式EmNBS，最大值增加为原来的2倍；有效值E，也变为原来的2倍；故D错误三、非选择题(本题共4小题，共42分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单
13、位)13(10分)如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，abcd50 cm，bcad30 cm，匝数n100 匝，线圈电阻r0.2 ，外电阻R4.8 .线圈在磁感应强度B0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动，角速度100 rad/s.(1)求产生感应电动势的最大值(2)若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式(3)交流电流表和交流电压表的示数各为多少？(4)此发电机的功率为多少？解析：(1)感应电动势的最大值：EmnBS1001003.140.050.50.3 V235.5 V.(2)由全电路欧姆定律，电流最大值：Im A47.1 A.图示位置时电流最大，
14、故感应电流随时间变化的函数表达为：iImcos t47.1cos 100t A.(3)交流电流表和交流电压表的示数分别是：I A33.3 A.UIR33.34.8 V159.8 V.(4)发电机的功率：PEI W5 546.1 W.答案：(1)235.5 V(2)i47.1cos 100t A(3)33.3 A159.8 V(4)5 546.1 W14(10分)如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V，副线圈输出电压为36 V，两只灯泡的额定电压均为36 V，L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W试求：(1)该变压器的原副线圈匝数比；(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L1工作时原线
15、圈中的电流解析：(1)由变压比公式得.(2)两灯均工作时，由能量守恒得P1P2U1I1I1 A0.082 A只有L1灯工作时，由能量守恒得P1U1I2解得I2 A0.055 A.答案：(1)559(2)0.082 A0.055 A15(10分)如图所示，一矩形导线框ABCD处于水平匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，线框ABCD的输出端通过电刷与电流表、理想变压器原线圈相连，副线圈两端接有一只“18 V12 W”灯泡L.当转速n50 r/s时，灯泡L正常发光，此时示数为0.2 A.(1)求灯泡L电流周期；(2)求原、副线圈匝数之比；(3)从中性面位置开始计时，写出产生的感应电流瞬时值表达式
16、解析：(1)电流周期为：T0.02 s.(2)原线圈的电流：I10.2 A，副线圈的电流：I2，故.(3)电流的最大值：ImI10.2 A，角速度：2n100.瞬时值表达式：iImsin t0.2sin 100t(A)答案：(1)0.02 s(2)103(3)i0.2sin 100t(A)16(12分)人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水流能、风能、煤等燃烧的化学能)转化为电能为了合理的利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方但是，用电的地方往往很远因此，需要高压输送线路把电能输送到远方如果某发电站将U6 000 V的电压直接地加在高压输电线的输入端，向远方供电，且输送的电功率
17、为P800 kW.则此时安装在高压输送线路的输入端和终端的电能表一昼夜读数就相差E9 600 kWh(1 kWh1 度电)求：(1)该输电线路的电阻为多少？(2)此种情况下，高压线路的输电效率和终端电压(3)若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则应在发电站处安装一个变压比(n1n2)是多少的变压器？(4)若输电效率仍为98%，用户所需电压为220 V，则应在用户处安装一个变压比(n3n4)是多少的变压器？解析：(1)由E9 600 kWh可知P400 kW，由PUI可知PUI且I A，则U3 000 V由P得R线22.5 .(2)P有PP400 kW输电效率100%50%终端电压U1UU，则U13 000 V.(3)若损失功率为总功率的2%则P损P2%16 kW，则.(4)由P损得U损600 V由得U2U30 000 V则降压变压器原线圈两端电压U3U2U损29 400 V则.答案：(1)22.5 (2)50%3 000 V(3)15(4)1 47011