2023年第五章 章末检测试卷二.docx

章末检测试卷(二)(时间：90分钟　满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分.1～6题为单选题，7～12题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分)1.一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e＝10sin 20πt (V)，则下列说法正确的是(　　)A.t＝0时，线圈位于中性面B.t＝0时，穿过线圈的磁通量为零C.t＝0时，线圈切割磁感线的有效速度最大D.t＝0.4 s时，电动势第一次出现最大值答案　A解析　由电动势e＝10sin 20πt (V)知，从线圈位于中性面开始计时，所以t＝0时，线圈位于中性面，磁通量最大，但此时线圈切割磁感线的线速度方向与磁感线方向平行，切割磁感线的有效速度为零，A正确，B、C错误.当t＝0.4 s时，e＝10sin (20π×0.4) V＝0，D错误.2.如图1所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压—时间图象.原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中的交流电流表的示数为1 A，则(　　)图1A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为220 VB.变压器输出端所接电压表的示数为22 VC.变压器输出端交变电流的频率为50 HzD.变压器的输出功率为220 W答案　C解析　变压器原线圈所接交流电压的有效值为U1＝ V＝220 V，选项A错误；变压器输出端所接电压表的示数为U2＝U1＝×220 V＝22 V，选项B错误；变压器输出端交变电流的频率为f＝ Hz＝50 Hz，选项C正确；变压器的输出功率等于输入功率，P＝U1I1＝220×1 W＝220 W，选项D错误.3.(2019·镇江市如东中学高二上学期期中)如图2甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图乙所示的交变电压，则以下说法中正确的是(　　)图2A.电流表的示数为2 AB.变压器的输入功率为18 WC.副线圈两端接入耐压值为10 V的电容器能正常工作D.原线圈中磁通量变化比副线圈中磁通量变化得快答案　B解析　由输入端交变电压u的图象，可求出原线圈两端电压有效值为27 V，由＝得副线圈两端的电压为U2＝U1＝×27 V＝9 V，三只灯泡均能正常发光.由P＝UI得每只灯泡通过的电流为：I1＝＝ A＝ A，电流表的读数为I＝3I1＝3× A＝2 A，A错误；变压器的输出功率和输入功率相等，故变压器的输入功率等于三只灯泡消耗的功率，为18 W，B正确；副线圈两端电压的最大值为9 V，大于10 V，C错误；原、副线圈磁通量变化快慢相同，D错误.4.如图3所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin 100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确的是(　　)图3A.原线圈的输入功率为220 WB.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为110 VD.副线圈输出交流电的周期为50 s答案　B解析　原线圈输入电压的有效值是220 V，由＝，可得U2＝110 V，则电压表读数应为110 V，选项C错误.由欧姆定律可得I2＝＝2 A，由＝可得I1＝1 A，选项B正确.由功率P1＝U1I1可知，P1＝220 W，选项A错误.由电源电压瞬时值表达式u＝220sin 100πt (V)，可知ω＝100π rad/s，由T＝可知，T＝0.02 s，选项D错误.5.如图4所示，线框匝数为N，面积为S，以角速度ω绕垂直磁感应强度为B的匀强磁场的轴匀速转动.线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表和二极管D.二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大.下列说法正确的是(　　)图4A.图示位置电流最大B.R两端电压的有效值U＝NBSωC.交流电流表的示数I＝NBSD.一个周期内通过R的电荷量q＝答案　C解析　题图所示位置通过R的电流为零，R两端电压的瞬时值随时间变化的规律如图所示.设R两端电压的有效值为U，在一个周期内有：·＝T，解得：U＝NBSω，电流的有效值I＝＝，在一个周期内，只有半周期的时间有电流通过R，故：q＝N＝.故选C.6.(2019·扬州市邗江中学高二(下)期中)如图5所示，理想变压器原副线圈匝数比为10∶1，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压u＝200sin 100πt(V)，设理想交流电压表V1、V2的示数分别是U1、U2；理想交流电流表A1、A2示数分别是I1、I2.下列说法中正确的是(　　)图5A.示数U2＝20 VB.滑片P向b端滑动过程中，U2不变、I2变大C.滑片P向b端滑动过程中，U1变小、I1变大D.通过原、副线圈的交变电流频率之比为10∶1答案　B解析　由表达式知输入电压有效值为U1＝ V＝100 V，电压与匝数成正比，所以U2＝×100 V＝10 V，A错误；滑片P向b端滑动过程中，副线圈负载电阻减小，U2不变，则I2变大，B正确；由B项分析知U1不变、I1变大，C错误；变压器不改变频率，D错误.7.我国“西电东送”采用高压直流输电，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.这种输电方式是在高压交流远距离输电的基础上，增加了把交流变为直流的“整流”设备，用户端用专用的“逆变”设备把直流变为交流.关于高压远距离直流输电，下列说法正确的有(　　)A.“整流”设备应放在升压变压器后，而“逆变”设备放在降压变压器前B.有利于消除输电线路中感抗和容抗的影响C.可以实现不同频率的交流电网络之间的电力传输D.高压远距离直流输电对输电线路绝缘性能无要求答案　ABC8.(2019·苏北四市联考)如图6甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，V、R和L分别是理想电压表、定值电阻和电感线圈，D1、D2均为灯泡.已知原线圈两端电压u按图乙所示正弦规律变化，下列说法正确的是(　　)图6A.电压表示数为62.2 VB.电压u的表达式为u＝311sin 100πt (V)C.仅增大电压u的频率，电压表示数增大D.仅增大电压u的频率，D1亮度不变，D2变暗答案　BD解析　由图象可知变压器输入电压的有效值为220 V，由 ＝，可得电压表的示数为44 V，A错误；由图象可知输入电压的最大值为Um＝311 V，周期T＝2×10－2 s，ω＝＝100π rad/s，所以B正确；变压器的电压与频率无关，C错误；增大输入电压的频率对R支路无影响，但使L的感抗增加，通过D2的电流减小，D2变暗，D正确.9.如图7甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与阻值为R＝10 Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V.图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象，线圈电阻忽略不计，则下列说法正确的是(　　)图7A.电阻R上的电功率为10 WB.0.02 s时R两端的电压瞬时值为零C.R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝10cos (100πt) VD.通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝cos (100πt) A答案　AC解析　根据公式P＝，得P＝10 W，故选项A正确；由题图乙可知，0.02 s时通过线圈的磁通量为零，电动势最大，R两端的电压瞬时值为10 V，故选项B错误；由题图乙可知，T＝0.02 s，电动势的最大值为Em＝U＝10 V，ω＝＝100π rad/s，又因为此交变电流是从垂直于中性面开始计时的，所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝10cos (100πt) V，故选项C正确；Im＝＝ A，通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝cos (100πt) A，故选项D错误.10.如图8为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电.已知输电线的总电阻R＝10 Ω，降压变压器T2原、副线圈的匝数之比为4∶1，副线圈与用电器R0组成闭合电路.若T1、T2均为理想变压器，T2副线圈输出电压的瞬时值表达式为u＝220sin 100πt (V)，用电器的电阻R0＝11 Ω，则(　　)图8A.通过用电器R0的电流的有效值是20 AB.升压变压器的输入功率为4 650 WC.发电机中的交变电流的频率为100 HzD.当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小答案　AB解析　由T2副线圈输出电压的瞬时值表达式可知，副线圈的输出电压的有效值为220 V，电流的有效值为I＝＝ A＝20 A，选项A正确；通过输电线的电流I′＝I＝ A＝5 A，所以升压变压器的输入功率为P＝I′2R＋I2R0＝52×10 W＋202×11 W＝4 650 W，选项B正确；发电机中的交变电流的频率与T2输出电压的频率相同，也为50 Hz，选项C错误；当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率变大，选项D错误.11.(2019·南京市、盐城市第二次模拟考试)如图9甲所示是家用台灯亮度调节原理图，理想自耦变压器的a、b间接入如图乙所示正弦交流电压.交流电流表为理想电表，灯泡额定电压为15 V，额定功率为30 W(设灯泡的电阻值保持不变)，当P在c处时灯泡正常发光.下列描述正确的有(　　)图9A.灯泡正常发光时变压器线圈的总匝数与c点下方的匝数之比为44∶3B.当灯泡正常发光时电流表的读数为2 AC.将调压端的滑动触头P向下移动时，变压器的输入功率变小D.将调压端的滑动触头P向下移动时，变压器的输入电压变小答案　AC解析　由题图乙可知，a、b间的交流电压的最大值为311 V，则有效值为220 V，根据变压器的变压比可知＝＝＝，A正确；灯泡正常发光时，灯泡中的电流为I＝＝ A＝2 A，电流表测量的是原线圈中的电流的有效值，I1＝＝ A≈0.14 A，B错误；将调压端的滑动触头P向下移动时，输出电压减小，输出功率减小，所以输入功率减小，C正确；变压器的输入电压由电源决定，与匝数比无关，D错误.12.如图10甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电压，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光.下列说法正确的是(　　)图10A.输入电压u的表达式为u＝20sin (100πt) VB.只断开S2后，L1、L2均正常发光C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大D.S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W答案　AD解析　由题图乙可知，Um＝20 V，T＝0.02 s，则ω＝＝100π rad/s，输入电压u＝20sin (100πt) V，故A正确；由变压器的变压规律知：＝，故U2＝＝ V＝4 V，将S1接1、S2闭合时，灯泡L2正常发光，故灯泡L2的额定电压为4 V，当只断开S2后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为L1、L2串联，故L1、L2均不能正常发光，B错误；此时P出＝，副线圈负载R总增大，故P出减小，又P入＝P出，故原线圈的输入功率减小，C错误；当S1换接到2后，副线圈的负载仅是电阻R，故P＝＝ W＝0.8 W，D正确.二、实验题(本题共2小题，共10分)13.(4分)某同学选用匝数可调的可拆变压器来做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12 V的低压________(选填“交流电源”或“直流电源”。