1、阶段验收评估（二） 交变电流(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第15小题中只有一个选项符合题意，第68小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1某交流电源电动势随时间变化的规律如图1所示，现用该电源对标称为“5 V10 W”的电动机供电；电源内阻不计，下列说法正确的是()图1A电动机的内阻为2.5 B电动机的发热功率为10 WC通过电动机的电流为2 AD通过电动机的电流为2 A解析：选C由图知该电源电动势最大值为Em5 V，则有效值E5 V，通过电动机的电流为I A2 A，电动机是非纯电阻元件，电动机内阻r 2
2、.5 ，电动机的发热功率P热I2rP总10 W，故A、B、D错误，C正确。2如图2所示，图甲中两导轨不平行，而图乙中两导轨平行，其余条件都相同，金属棒MN都在导轨上向右匀速平动(速度较大)，在金属棒平动的过程中，将观察到(导轨及导体棒电阻不计)()图2AL1和L2都发光，只是亮度不同BL1和L2都不发光CL2发光，L1不发光DL1发光，L2不发光解析：选D金属棒MN向右匀速平动时切割磁感线，在闭合回路中产生感应电流，但题图甲中金属棒接入电路中的长度逐渐增加，题图乙中不变，因此，在题图甲铁芯中产生变化的磁通量，副线圈中产生感应电流，L1发光；题图乙铁芯中产生恒定不变的磁通量，副线圈中无感应电流，
3、L2不发光，故正确选项为D。3如图3甲所示的电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内，理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1t2时间内()图3A电流表A1的示数比A2的小B电流表A2的示数比A3的小C电流表A1和A2的示数相同D电流表的示数都不为零解析：选C因为通过原线圈中的磁感应强度随时间发生均匀变化，所以副线圈将产生恒定电流，由于线圈L的内阻不计，所以A1与A2的示数相同。如题图乙所示，t1t2时间段为图线的中间部分，可认为此时电路已经达到稳定状态，电容器充电过程已结束，由于电容器的“隔直流、通交流”作用，
4、故A3的示数为零，C正确。4如图4所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻，则()图4A用电器增加时，变压器输出电压增大B要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑C用电器增加时，输电线的热损耗减少D用电器增加时，变压器的输入功率减小解析：选B由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，故A错误；根据变压器原理可知输出电压U2U1，当滑动触头P向上滑时，n2增大，所以输出电压增大，故B正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线上热损耗增大，故C错误
5、；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大，故D错误。5如图5所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时()图5A交流电压表V2和V3的示数一定都变小B交流电压表V3的示数变小C交流电流表A1、A2和A3的示数一定变大D只有A1的示数变大解析：选B因为U不变，故变压器原线圈两端电压U1不变，由可得U2不变；当S闭合后副线圈所在电路总电阻R减小，由I2可知电流I2增大；由U1I1U2I2得I1，故I1增大；而电阻R1两端电压U3U2I2R(R为输电线电阻)，故U3变小，I3变小。综上所述，I1、I2增大，I
6、3减小，U2不变，U3减小，故只有B项正确。6某交流发电机的输出电压随时间变化的关系如图6所示，输出功率是20 kW，用5 000 V高压输电，输电线总电阻是10 ，用户端利用n1n2221的变压器降压，则下列说法正确的是()图6A交变电流的频率为100 HzB发电机输出电压的有效值为220 VC输电线中电流为500 AD用户得到的电压约为225 V解析：选BD由题图知，T2102 s，则f50 Hz，A项错；U有效 V220 V, B项正确；输电线中电流I4 A，C项错；设用户得到的电压为U，则有，得U225 V，D项正确。7.如图7所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变
7、电压为u20 sin 100t V，氖泡在两端电压达到100 V时开始发光，下列说法中正确的有()图7A开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB开关接通后，电压表的示数为100 VC开关断开后，电压表的示数变大D开关断开后，变压器的输出功率不变解析：选AB由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为U1 V20 V，由得副线圈两端的电压为U2100 V，电压表的示数为交流电的有效值，所以B项正确；交变电压的频率为f50 Hz，一个周期内电压两次大于100 V，即一个周期内氖泡能两次发光，所以其发光频率为100 Hz，所以A项正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出
8、电压不变，所以C项错误；开关断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，所以D项错误。8如图8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，线圈匝数为N，线圈电阻不计。下列说法正确的是()图8A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，灯泡变暗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转动的角速度变为2，则变压器原线圈电压的有效值为NBS解析：选AD在图中将原线圈抽头P向上滑动时，原线圈的匝数变大，故输出的电压变小，灯泡变暗，
9、选项A正确；电容器的电容C变大时，电容对电流的阻碍作用变小，故灯泡变亮，选项B错误；图示位置时，线圈的ad边运动方向与磁感线方向平行，故矩形线圈中瞬时感应电动势最小，选项C错误；若线圈abcd转动的角速度变为2，且线圈转动一周只有半周产生感应电压，在这半周中，电压的最大值是2NBS，设变压器原线圈电压的有效值为U，则t2t，即UNBS，选项D正确。二、非选择题(本题共3小题，共52分)9(10分)如图9所示为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。图9(1)若要增大显示波形的亮度，应调节_旋钮。(2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节_旋钮。(3)若要将波形曲线调至屏
10、中央，应调节_与_旋钮。解析：(1)辉度调节旋钮，作用是调节图像亮度。(2)聚焦调节旋钮和辅助聚焦旋钮配合使用使图像线条清晰。(3)竖直位移旋钮和水平位移旋钮，调节图像在竖直、水平方向的位置。答案：(1)辉度调节(2)聚焦调节(3)竖直位移水平位移10. (20分)如图10所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为r1 ，外接电阻R9 ，匀强磁场的磁感应强度B T，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时，求：图10(1)线圈转动从经过中性面时开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式。(2)线圈转过 s时电动势的瞬时值。(3)电路中电压表和电流表的示数。(4)从中性面开
11、始计时，经 s通过电阻R的电荷量。解析：(1)eEmsin tNBS2fsin 2ft50sin 10t V。(2)当t s时，e50sinV43.3 V。(3)电动势的有效值E V35.4 V电流表示数I A3.54 A电压表示数UIR3.549 V31.86 V。(4) s内线圈转过的角度t2该过程BSBScos BS所以由，得qt C C。答案：(1)e50sin 10t V(2)43.3 V(3)31.86 V3.54 A(4) C11(22分)如图11所示，某水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8 ，在用户
12、端用降压变压器把电压降为220 V。若输电线上损失的功率为5 kW，不计变压器的损耗。求：图11(1)输电导线上输送的电流；(2)升压变压器的输出电压U2；(3)降压变压器的匝数比；(4)若改用10 kV电压输电，则输电线上损失的功率是多大？解析：(1)由PI2R知输电线上的电流I A25 A。(2)升压变压器的输出电压U2 V4 000 V。(3)降压变压器的输入电压U3U2IR4 000 V258 V3 800 V，降压变压器的匝数比。(4)改为10 kV电压输电后输电线上的电流I A10 A，输电线上损失的功率为PI2R1028 W800 W。答案：(1)25 A(2)4 000 V(3)(4)800 W
