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1、第十章综合测试题第十章综合测试题本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分 100 分，考试时间 90 分钟第卷(选择题 共 40 分)一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分)1某水利发电站发电机发电后，先通过电站附近的升压变压器升压后，再通过输电线路把电能输送到远处的降压变压器，降压后，再用线路输送到各用户设发电机输出电压稳定且两变压器均为理想变压器在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率却增加较大，这时与用电
2、低谷时比较( )A升压变压器的副线圈两端的电压变小B高压输电线路的电压损失变大C降压变压器副线圈中的电流变小D降压变压器副线圈两端的电压变大答案 B解析 升压变压器的输入电压不变，输出电压也不变，A 选项错误；此时输电线路输电功率变大，输电电压不变，输电电流变大，电压损失 UIR线也变大，B 选项正确；降压变压器输入电压降低，输出电压降低，但输出功率变大，输出电流变大，C、D 选项错误2(2011豫南九校模拟)如图所示，a、b 间接入电压 u311sin314t(V)的正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中 R2为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表 A2
3、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(报警器未画出)，R3为一定值电阻当传感器 R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是( )AA1的示数增大，A2的示数增大BV1的示数不变，V2的示数减小CV1的示数减小，V2的示数减小DA1的示数增大，A2的示数减小答案 BD解析 半导体热敏电阻随温度升高电阻减小，因为变压器输入电压决定输出电压，a、b间接入的交流电不变，因此 V1示数不变，变压器输出电压不变，R2减小，变压器总输出电流增大，变压器输出电流决定输入电流，A1示数也变大；由副线圈连接的电路分析可知 V2示数减小，A2示数减小3.如图所示，面积为 S、匝数
4、为 N、电阻为 r 的线圈固定在图示位置，线圈与阻值为 R 的电阻构成闭合电路，理想交流电压表并联在电阻 R 的两端：U 形磁铁以线圈的中心轴线 OO为轴以角速度 匀速转动，已知 U 形磁铁两极间的磁场为匀强磁场，磁感应强度为 B，取磁铁转动到图示位置的时刻t0.则( )A在 t0 时刻，线圈处于中性面，流过电阻 R 的电流为 0B1s 内流过电阻 R 的电流方向改变 次C线圈匝数减少为原来的一半，磁铁转动角度增大到原来 2 倍，电压表读数不变D在电阻 R 的两端再并联一只阻值为 R 的电阻后，电压表的读数不变答案 BC解析 在 t0 时刻，线圈中的磁通量最小，线圈处于垂直于中性面的位置，感应
5、电动势最大，流过电阻 R 的电流为最大值，A 错；由于一个周期内电流的方向改变两次，1s 内流过电阻 R 的电流方向改变的次数为 n2f ，B 正确；线圈产生的感应电动势的最大值EmNBS，线圈匝数减少为原来的一半，磁铁转动角速度增大到原来 2 倍E m 不变，由于产生的交变电流为正弦交变电流，因此其有效值为 E也不变，则电压表读数不变，C 正Em2确；并联一个电阻，电压表读数会减小，D 错4(2011苏锡常镇四市模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为201，R110，R220，电容器电容 C100F.已知电阻 R1两端的正弦交流电压如图乙所示，则( )A原线圈输入电压的最大值 40
6、0VB交流电的频率为 100HzC电容器所带电荷量恒为 2103CD电阻 R1消耗的电功率为 20W答案 AD解析 由图乙知变压器输出的电压最大值为 20V，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 400V，A 选项正确；副线圈交流电的周期为 0.02s，频率为50Hz，原、副线圈交流电的频率一致，B 选项不正确；电容器所带电荷量为CU1.414103C，C 选项不正确；R1消耗的电功率 P20W，D 选项正确U2R15一理想变压器原、副线圈匝数比 n1n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压 u 随时间 t 的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个 10 的电阻则
7、( )A流过电阻的最大电流是 20AB与电阻并联的电压表的示数是 141VC变压器的输入功率是 1103WD在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是 2103J答案 C解析 由变压器原、副线圈的电压和匝数的关系，求出副线圈两端的电压为 U2100V, 流过电阻的最大电流是 10A，与电阻并联的电压表的示数是交变电流的有效值，应是2100V，变压器的输入功率和输出功率相等，P1103W，在一个周期内，电阻产生的热U2 2R量 QPt11032102J20J.综上，C 正确6.如图所示是一台家用台灯亮度调节原理图，自耦变压器接入正弦交流电压，电流表、 电压表分别为理想交流电流表和理想交流电压
8、表若将调压端的滑动触头 P 向上移动，则( )A电压表的示数变大B变压器的输出功率变大C电流表的示数变小D电流表的示数变大答案 ABD解析 当滑动触头 P 向上移动时，自耦变压器“副线圈”匝数增大，由可知n1n2U1U2“副线圈”两端电压增大，台灯的功率变大，A、B 两项正确；由于理想变压器输入功率与输出功率相等，且输入电压不变，故电流表示数变大，C 项错误、D 项正确7(2011北京西城模拟)图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数 n1与副线圈的匝数 n2之比为 101.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电压，两个 20 的定值电阻串联接在副线圈两端电压表为理想电表则( )A原线圈上电压的
9、有效值为 100VB原线圈上电压的有效值约为 70.7VC电压表的读数为 5.0VD电压表的读数约为 3.5V答案 BD解析 本题考查交流电图象的应用及理想变压器与闭合电路由图乙可得该正弦交流电的峰值为 100V，所以其有效值为：u70.7V，A 错误，Bum2正确；由理想变压器原、副线圈的电压比等于相应的匝数比可得：u2，其中：u1u1u2n1n2n2u1n1有u70.7V，所以 u2 有7.07V，故副线圈上的电压表的读数为：uVu2 有um2RRR3.5V，D 正确，C 错误8(2011南京模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想
10、的交流电表，定值电阻 R10，其余电阻均不计，从某时刻开始原线圈 c、d 两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( )A当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为 22VB当单刀双掷开关与 a 连接且 t0.01s 时，电流表示数为零C当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，原线圈的输入功率变大D当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，副线圈输出电压的频率变为 25Hz答案 AC解析 原线圈输入电压的有效值为 U1V220V，当单刀双掷开关与 a 连接时，3112U2U122V，A 选项正确；当 t0.01s 时，电流表示数不为零，电流表测量的是有效值，B110选项错误；当单刀双掷开关由
11、 a 拨向 b 时，U U144V，输出功率增大，原线圈的输入功 215率也增大，此时输出电压的频率不变，C 选项正确，D 选项错误9 “512”汶川大地震发生后，山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机该柴油发电机说明书的部分内容如下表所示现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是 400m，输电线路中的火线和零线均为 GBCZ60 型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为 2.5104/m.安置区家用电器的总功率为 44kW，当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是( )型 号AED6500S最大输出功率60kW输出电压范围220V300VA.输电线路中的
12、电流为 20AB输电线路损失的电功率为 8000WC发电机实际输出电压是 300VD如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是 300V答案 B解析 I线I0A200A；线路损失功率 P线IR线8000W，线路P0U04.4 1042202 线两端电压 UI线R线40V，所以发电机输出电压为 260V；如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是 260V.210面积为 S 的两个电阻相同的线圈，分别放在如图所示的磁场中，图甲中是磁感应强度为 B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期 T 绕 OO轴匀速转动，图乙中磁场变化规律为BB0cos，从图示位置开始计时，则( )2tTA
13、两线圈的磁通量变化规律相同B两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C经相同的时间 t(tT)，两线圈产生的热量相同D从此时刻起，经 T/4 时间，流过两线圈横截面的电荷量相同答案 ACD解析 图甲中的磁通量变化规律为 甲B0Scost，图乙中磁通量的变化规律为 乙2TB0Scost.2T由于两线圈的磁通量变化规律相同，则两线圈中感应电动势的变化规律相同，到达最大值的时刻也相同，有效值 E 也相同又因两线圈电阻相同，所以 Qt 也相同经过 时间，E2RT4流过两线圈横截面的电荷量 q 也相同故 A、C、D 三项正确第卷(非选择题 共 60IT4分)二、填空题(共 3 小题，每小题 6 分，共 1
14、8 分把答案直接填在横线上)11(6 分)有一理想变压器原、副线圈匝数分别为 1320 匝、144 匝，将原线圈接在220V 的交流电压上，副线圈上电压为_V，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为_Wb/s.答案 24 26解析 由得 U224V，穿过铁芯的磁通量的最大变化率等于每一匝线圈中产生U1U2n1n2的自感电动势的最大值，即mWb/sWb/s.(t)Emn220 213202612(6 分)如图所示，水平铜盘半径为 r，置于磁感应强度为 B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕中心轴以角速度 做匀速圆周运动，铜盘的中心及边缘处分别用滑片与一理想变压器的原线圈相连，理想变压器原、副线圈的匝数之比
15、为 n，变压器的负线圈与一电阻为 R 的负载相连，则变压器原线圈两端的电压为_，通过负载 R 的电流为_答案 Br2 012解析 原线圈两端的电压等于铜盘的边缘和中心的电势差，等效于一根长为 r 的棒绕圆心以角速度 转动，其两端的电势差为 Br2，显然为一定值，所以，副线圈中无电流1213(6 分)如图所示，一交流发电机线圈共 50 匝，ab0.2m，bc0.1m，总电阻为 10，它在 B0.5T 的匀强磁场中从中性面位置开始以 100r/s 的转速匀速转动，外电路中接有 R 为 40 的电阻，当线圈转过 1/4 周期时，则：(1)电流表的读数是_A；(2)电压表的读数是_V；(3)这段时间内通过外电阻 R 的电量 q 是_C；(4)在外电阻 R 上产生的焦耳热 Q 是_J.答案 (1)4.4 (2)176 (3)0.01 (4)1.94解析 (1)电动势最大值为：EmnBS500.50.02200V100V有效值：E50AEm22电流表示数：IA4.4AERr50 24010(2)电
