1、45分钟单元能力训练卷(十一)(考查范围：第十一单元分值：100分)一、单项选择题(每小题6分，共18分)1一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图D111甲所示，则下列说法正确的是()图D111At0时刻，线圈平面与中性面垂直Bt0.01 s时刻，磁通量的变化率最大Ct0.02 s时刻，交流电动势达到最大值D该线圈相应产生的交流电动势的图象如图乙所示2如图D112所示，一个矩形线圈绕与匀强磁场垂直的OO轴逆时针转动，线圈的两条引线分别与A、B两半圆铜环相连，两个铜环通过滑动电刷连入电路，电路中仅有一个电阻R.在线圈转动过程中，通过R的电流()图
2、D112A大小和方向都不断变化B大小不断变化，方向从ARBC大小和方向都不变D大小不断变化，方向从BRA3如图D113所示，理想变压器的原线圈接u11000sin100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V，880 W”的电器R供电，该电器正常工作由此可知()图D113A原、副线圈的匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W二、双项选择题(每小题6分，共24分)图D1144如图D114所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，沿着OO方向观察，线圈沿逆时针方向转动已知匀强磁
3、场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时()A线圈中感应电流的方向为abcdaB线圈中的感应电动势为2nBl1l2C穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大D线圈ad边所受安培力的大小为5. 如图D115所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1n2201.一个标有“10 V，100 W”的灯泡正常发光时()图D115A输入功率P1100 WB输入电压U110 VC输入电流I10.5 AD输出电流I20.25 A6如图D116所示，接线柱a、b接在电压u311sin 314t V的正弦交流电源上，理想变压器右侧部分为一
4、火警报警系统电路图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(该热敏材料的电阻率随温度升高而减小)，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压，R3为一定值电阻当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是()图D116A变压器输出端的交变电流的频率为314 HzBV1的示数是220 VCA1的示数不变，A2的示数减小DV1的示数不变，V2的示数减小7如图D117甲所示为一种可调压自耦变压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环形铁芯上，若AB间输入如图乙所示的交变电压，转动滑动触头P到如图甲中所示位置，在BC间接一个理想的交流电压表(图甲中未画出)，则()图D1
5、17AAB间输入的交流电的电压瞬时值表达式为u220 sin(100t) VB该交流电的频率为100 HzCt1102 s时电压表的读数为零DBC间输出的电功率为零三、实验题(18分)8如图D118所示，图甲为热敏电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为100 .当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0 V，电池的内阻可以不计图中的“电源”是恒温箱加热器的电源问：图D118(1)应该把恒温箱内的加热器接在 _(选填“A、B端”或“C、D端”)(2)如果要使恒温箱内的温度保持在50，可变电阻
6、R的阻值应调为_.四、计算题(40分)9(20分)如图D119所示，磁感应强度为B的匀强磁场中有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一电阻为R的用电器和一个理想交流电压表若线圈绕对称轴OO以角速度匀速转动，则当线圈从图示位置转过90的过程中，求：(1)通过电阻R的电荷量；(2)交流电压表的示数；(3)电阻R产生的热量图D11910(20分)发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电线路的电阻为0.2 ，先用初、次级线圈匝数之比为110 的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级线圈匝数之比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路图(2)求用户得
7、到的电压和功率(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率45分钟单元能力训练卷(十一)1B2.D3C 输入电压的有效值为11000 V，用电器的额定电压为220 V，所以变压器的输出电压大于220 V，原、副线圈的匝数比小于，A错误；由输入电压的表达式知，f Hz50 Hz，B错误；副线圈中的电流与用电器中的电流相同，I4 A，C正确；变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W，所以变压器的输入功率大于880 W，D错误4CD 根据右手定则，线圈中感应电流的方向为adcba，选项A错误；当线圈转至图示位置时，线圈中感应电动势应为最大值EmnBl1l2，
8、此时，穿过线圈磁通量随时间的变化率最大，选项B错误，选项C正确；线圈ad边所受安培力的大小FnIl2B，选项D正确5AC 灯泡正常发光时，消耗的功率为100 W，即P2100 W，由理想变压器的特点知P1P2100 W，A对；输出电压U210 V，由得输入电压U1200 V，B错；由P1I1U1得输入电流I10.5 A，C对；由P2I2U2得输出电流I210 A，D错6BD 电压表的示数为电压的有数值，故U1220 V，选项B正确；交变电流的频率fHz50 Hz，选项A错误；因原副线圈两端的电压不变，出现火警时，R2变小，副线圈电路的总电阻变小，总电流变大，R3两端的电压变大，R2端的电压变小
9、，通过R2电流变小，通过R1的电流变大，原线圈中的电流变大，故选项C错误，选项D正确7AD 由乙图可读出交流电的最大值为Um220 V，周期T2102 s，100 rad/s，则交流电的电压瞬时值uUmsint220 sin(100t) V，选项A正确；f50 Hz，选项B错误；当用电压表测交流电电压时，电压表读数为交流电压的有效值，所以读数为220 V，选项C错误；由于BC间接理想电压表，内阻RV无穷大，则输出的电功率P0，选项D正确8(1)A、B端(2)260 (1)恒温箱内的加热器应接在A、B端当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高随着恒温
10、箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于20 mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度(2)要使恒温箱内的温度保持在50，即50时线圈内的电流为20 mA.由闭合电路的欧姆定律有I，r为继电器线圈的电阻由图甲可知，50时热敏电阻的阻值为90 ，所以RRr260 .9(1)(2)(3) (1)线圈从图示位置转过90的过程中，穿过
11、线圈的磁通量的改变量BS，通过电阻R的电荷量qIttt；(2)线圈相当于一个具有内阻的电源，电压表测量路端电压，电源电压的有效值为E，根据闭合电路的欧姆定律可得，电压表的示数为U；(3)电阻R产生的热量为Qt.10. (1)如图所示(2)219.6 V43.92 kW(3)180 V36 kW (1)线路图如图所示(2)升压变压器次级线圈输出电压U2U12200 V.升压变压器初级线圈输入电流I1 A200 A，所以升压变压器次级线圈输出电流I2I1200 A20 A，输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 V，PRIR0.08 kW，加到降压变压器初级线圈上的输入电流和电压分别为I3I220 A，U3U2UR2196 V.降压变压器次级线圈的输出电压和电流分别为U4U3219.6 V，I4I3200 A.用户得到的功率P4U4I443.92 kW.(3)若不采用高压输电，则线路损失电压为URI1R40 V，用户得到的电压UU1UR180 V，用户得到的功率为PUI136 kW.
