1、章末检测(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 7 分，共 70 分在每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的全选对的得 7 分， 选对但不全的得 4 分，有 选错的得 0 分)1如图 1 所示为交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是( )图 1A5 A B5 A C. A D3.5 A2722解析 题图所示图象中的交变电流在一个周期内产生的热量：QI R I R (4 )2R (3 )2R 25RT. 令此交变电流的有效值为 I，应21T2 2T2 2 T2 2 T2有 QI 2RT，故 I2RT25RT，解得 I5 AB 项正确答案
2、B2(2012三亚模拟 )如图 2 所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为 n，原线圈接正弦交流电压 U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机电动机线圈电阻为 R，当输入端接通电源后，电流表读数为 I，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是( )图 2A原线圈中的电流为 nIB变压器的输入功率为UInC电动机输出的总功率为 I2RD电动机两端电压为 IR解析 电流表的读数为副线圈电流，所以原线圈电流为 ，故 A 错误；原线圈的输In入功率则为 U ，故 B 对；电动机上的热功率为 I2R，电动机消耗功率为 U ，两端In In电压为 ，故 C、D 错误Un答案 B3一个矩形线圈在匀强磁
3、场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为 e10 sin(4t ) V，则 ( )2A该交变电动势的频率为 2 HzB零时刻线圈平面与磁场垂直Ct 0.25 s 时，e 达到最大值D在 1 s 时间内，线圈中电流方向改变 100 次解析 由题中给出的电动势的表达式可以得到该交变电动势的角速度是 4，由角速度和周期、频率的关系 2 f 得到此交变电动势 的频率为 2 Hz，周期2T是 0.5 s，所以选项 A 正确周期是 0.5 s，所以 1 s 内线圈中的电流方向改变 4 次，选项 D 错误代入表达式 t0.25 s，得到 e0，选项 C 错误零时刻，电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最
4、大，选项 B 正确综上所述，本题的正确选项为A、B.答案 AB4如图 3 所示，低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重东北为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰若在正常供电时，高压线上送电电压为 U，电流为 I，热耗功率为 P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为 9P，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )图 3A输电电流为 3I B输电电流为 9IC输电电压为 3U D输电电压为 U13解析 高压线上的热耗功率 PI 2R 线 若热耗功率变为 9P，则 9PI 2R 线 由得 I3I，A 对又输送功率不变，由 PUIUI得
5、 U U，所13以 D 对答案 AD5一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 4-甲所示，则下列说法正确的是( )图 4At0 时刻，线圈平面位于中性面位置Bt 0.01 s 时刻， 的变化率最大Ct 0.02 s 时刻，交流电动势达到最大D该线圈相应产生的交流电动势的图象如图 4-乙所示解析 由 -t 图知，t0 时， 最大，即线圈处于中性面位置，此时 e0，故 A项正确、D 项错误 ；由图知 T0.04 s，在 t0.01 s 时， 0， 最大，e 最大， 则tB 项正确；在 t0.02 s 时， 最大， 0，e0， 则 C 项错误t答案 A
6、B6如图 5 所示是变压器通过降压给用户供电的示意图变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用 R0 表示，滑动变阻器 R 表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器的滑片P 向下移动时，下列说法不正确的是( )图 5A相当于在增加用电器的数目BA 1 表的示数随 A2 表示数的增大而增大CV 1 表的示数随 V2 表示数的增大而增大D变压器的输入功率增大解析 输入电压 U 几乎不变，故变压器原、副线圈的电压不变，即 V1 表与 V2 表的示数不变，C 错；滑动变 阻器的滑片 P 向下移动，电阻减小相当于增加负载，A正确；因副线圈电压 U2 不变，由
7、I2 知，电流 I2 增大，由 知，I 1 也增U2R R0 n1n2 I2I1大，B 正确；由 P2U 2I2 知，P 2 增大， 变压器输入功率 P1P 2，即 P1 增大， D 正确答案 C7汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中汽油和空气的混合气是靠火花塞点燃的但是汽车蓄电池的电压只有 12 V，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图6 所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连到蓄电池上，副线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在副线圈中产生 10 000 V
8、以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了下列说法中正确的是( )图 6A柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增加的B汽油机点火装置的开关始终闭合，副线圈的两端也会有高压C接该变压器的原线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在副线圈中产生高压D汽油机的点火装置中变压器的副线圈匝数必须远大于原线圈的匝数解析 汽车柴油机压缩汽缸内空气，实际上是活塞对气体做功使其内能增加，当温度升高到一定温度时，柴油着火燃烧汽油机是借助于变压器在通入原线圈中电压 12 V 断电时产生变化的磁通量从而在副 线圈中 产生瞬时高压 10 000 V，而达到产生火花的目的，所以电源可以是直流，且副 线圈匝数要远大于原线圈
9、匝数，故 A、D 正确答案 AD8某中学的学生食堂新安装了磁卡就餐系统，使用不到一周，便出现了电源总开关总是无法接通的问题经检查，电源总开关中漏电保护器动作切断了电源漏电保护器电路如图 7 所示，变压器 A 处用火线与零线双股平行绕制成线圈，然后接到磁卡机上，B 处有一个输出线圈，一旦线圈 B 中的电流经放大器放大后便推动断电器切断电源造成漏电保护器动作切断电源的原因判断为磁卡机用电端( ) 图 7A零线与火线之间漏电B火线与地之间漏电或零线直接接地C只有火线与地之间漏电才会产生D刷卡机装得过多，造成电流太大解析 由题意知，火线和零线均绕在铁芯上，故只有火线与零线中电流大小不等时，才会引起漏电
10、保护器切断电源，故可能是火 线与地之间漏电，也可能是零 线与地之间漏电答案 B9我国“西电东送”采用高压输电，继三峡至常州 500 kV 直流输电工程后，又实现了三峡至广东的 500 kV 直流输电工程采用高压直流输电有利于不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联关于高压直流输电，下列说法正确的是( )A高压输电可以减小输电电流，从而减少输电导线的能量损失B恒定的直流输电可以有效消除交流高压输电中感抗和容抗的影响C可以加快输电的速度D为实现高压直流输电，可以用变压器直接改变恒定电流的电压解析 在功率一定时，采用高压输电，根据 PUI ，可以通过减小电流，从而减少输电导线的能量损失，A 项 正确
11、；交流电由于感抗和容抗的作用，不能无限升压，而利用直流输电可以有效弥补这个缺陷，B 项正确；两种 输电方式都不能改变输电的速度，C 项错误；变压 器只能改变交变电流的电压 ，D 项错误答案 AB10如图 8 甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 41，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中 Rt为热敏电阻(其随温度升高电阻变小)，R 为定值电阻下列说法正确的是( )图 8A副线圈两端电压的瞬时值表达式为 u9 sin 50t V2Bt 0.02 s 时电压表 V2 的示数为 9 VC变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为 14DR t处温度升高时，电流
12、表的示数变大，电压表 V2 的示数不变解析 由题中图乙可知 U136 V，T210 2 s，由 得 U29 V，所以副U1U2 n1n2线圈两端电压的瞬时值表达式为 u9 sin 100t V，A 选项错；电压表示数为有2效值，故 B 选项正确；由变压 器原、副 线圈电流关系及 输入、 输出功率关系知，C选项错；当 Rt处温度升高 时 Rt电阻变小，U 2 不变，副线圈中电流 I2变大，故 D 选项正确答案 BD二、非选择题(本题共 2 小题，共 30 分 计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤)11(15 分) 如图 9 甲所示，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只 R1
13、的电阻，导轨间距 L 0.2 m，导轨的电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度 B0.8 T一根电阻 r0.3 的导体棒 ab 置于导轨上，且始终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于导轨的方向在 PQ 和 MN 之间运动，其速度图象如图 9 乙所示(正弦曲线)求：图 9(1)导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式；(2)整个电路在 1 分钟内产生的热量解析 (1)由速度 图象得，某时刻导体棒运动速度表达式 v10sin(10t) m/s 导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式为 eBLv 10BLsin(10t)1.6sin(10 t) V(2)感应电动势 的最大值为 Em10BL
14、1.6 V感应电动势的有效值为 E VEm2 452回路中的总电阻为 Rr 0.8 R2电流 I AER 2整个电路在 1 分钟内产生的热量为 QI 2Rt96 J.答案 (1)e1.6sin(10t) V (2)96 J12(15 分) 有条河流，流量 Q2 m3/s，落差 h 5 m，现利用其发电，若发电机总效率为 50%，输出电压为 240 V，输电线总电阻 R30 ，允许损失功率为输出功率的 6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V,100 W”的电灯正常发光？(g取 10 N/kg)解析 设水的密度为 电源端：P 输出
15、 mgh/t50%Qhg0.52110 31050.5 W510 4 W输出电压 U0240 V；输送电路如图所示为满足输电要求，据 P 损 I R 线2送有 I 送 A10 A，则送电P损R线 P输 出 6%R线 51040.0630电压为 U 送 V510 3 VP输 出I送 510410所以升压变压器的变压比为 n1n2U 0U 送 6 1252405103输电线电压损失 U 损 I 送 R 线 1030 V300 V，用户端：U 1U 送 U 损 510 3 V300 V4 700 V，据题意可知 U2220 V ，所以降压变压器的匝数比为 n1n 2U 1U2 235 11.4 700220因为理想变压器没有能量损失，所以可正常发光的电灯盏数为N (盏) 470(盏)P输 P损P灯 5104 51040.06100答案 6125 23511 470 盏
