1、第十章綜合測試題本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分滿分100分，考試時間90分鐘第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項符合題目要求，有些小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1某水利發(fā)電站發(fā)電機發(fā)電后，先通過電站附近的升壓變壓器升壓后，再通過輸電線路把電能輸送到遠處的降壓變壓器，降壓后，再用線路輸送到各用戶設發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定且兩變壓器均為理想變壓器在用電高峰期，白熾燈不夠亮，但用電總功率卻增加較大，這時與用電低谷時比較()A升壓變壓器的副線圈兩端的電壓變小B高壓

2、輸電線路的電壓損失變大C降壓變壓器副線圈中的電流變小D降壓變壓器副線圈兩端的電壓變大答案B解析升壓變壓器的輸入電壓不變，輸出電壓也不變，A選項錯誤；此時輸電線路輸電功率變大，輸電電壓不變，輸電電流變大，電壓損失UI×R線也變大，B選項正確；降壓變壓器輸入電壓降低，輸出電壓降低，但輸出功率變大，輸出電流變大，C、D選項錯誤2(2011·豫南九校模擬)如圖所示，a、b間接入電壓u311sin314t(V)的正弦交流電，變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器，所有電表均為理想電表，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示

3、加在報警器上的電壓(報警器未畫出)，R3為一定值電阻當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，以下說法中正確的是()AA1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大BV1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小CV1的示數(shù)減小，V2的示數(shù)減小DA1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小答案BD解析半導體熱敏電阻隨溫度升高電阻減小，因為變壓器輸入電壓決定輸出電壓，a、b間接入的交流電不變，因此V1示數(shù)不變，變壓器輸出電壓不變，R2減小，變壓器總輸出電流增大，變壓器輸出電流決定輸入電流，A1示數(shù)也變大；由副線圈連接的電路分析可知V2示數(shù)減小，A2示數(shù)減小3.如圖所示，面積為S、匝數(shù)為N、電阻為r的線圈固定在圖示位置，線圈與阻值為R的電阻構成閉合電路，

4、理想交流電壓表并聯(lián)在電阻R的兩端：U形磁鐵以線圈的中心軸線OO為軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，已知U形磁鐵兩極間的磁場為勻強磁場，磁感應強度為B，取磁鐵轉(zhuǎn)動到圖示位置的時刻t0.則()A在t0時刻，線圈處于中性面，流過電阻R的電流為0B1s內(nèi)流過電阻R的電流方向改變次C線圈匝數(shù)減少為原來的一半，磁鐵轉(zhuǎn)動角度增大到原來2倍，電壓表讀數(shù)不變D在電阻R的兩端再并聯(lián)一只阻值為R 的電阻后，電壓表的讀數(shù)不變答案BC解析在t0時刻，線圈中的磁通量最小，線圈處于垂直于中性面的位置，感應電動勢最大，流過電阻R的電流為最大值，A錯；由于一個周期內(nèi)電流的方向改變兩次，1s內(nèi)流過電阻R的電流方向改變的次數(shù)為n2f，B正確；線

5、圈產(chǎn)生的感應電動勢的最大值EmNBS，線圈匝數(shù)減少為原來的一半，磁鐵轉(zhuǎn)動角速度增大到原來2倍E m不變，由于產(chǎn)生的交變電流為正弦交變電流，因此其有效值為E也不變，則電壓表讀數(shù)不變，C正確；并聯(lián)一個電阻，電壓表讀數(shù)會減小，D錯4(2011·蘇錫常鎮(zhèn)四市模擬)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為201，R110，R220，電容器電容C100F.已知電阻R1兩端的正弦交流電壓如圖乙所示，則()A原線圈輸入電壓的最大值400VB交流電的頻率為100HzC電容器所帶電荷量恒為2×103CD電阻R1消耗的電功率為20W答案AD解析由圖乙知變壓器輸出的電壓最大值為20V，變壓器原、

6、副線圈的匝數(shù)比為201，所以原線圈輸入電壓的最大值為400V，A選項正確；副線圈交流電的周期為0.02s，頻率為50Hz，原、副線圈交流電的頻率一致，B選項不正確；電容器所帶電荷量為CU1.414×103C，C選項不正確；R1消耗的電功率P20W，D選項正確5一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2115，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時間t的變化規(guī)律如圖所示，副線圈僅接入一個10的電阻則()A流過電阻的最大電流是20AB與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是141VC變壓器的輸入功率是1×103WD在交變電流變化的一個周期內(nèi)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱是2×103J答案C解析由變

7、壓器原、副線圈的電壓和匝數(shù)的關系，求出副線圈兩端的電壓為U2100V, 流過電阻的最大電流是10A，與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是交變電流的有效值，應是100V，變壓器的輸入功率和輸出功率相等，P1×103W，在一個周期內(nèi)，電阻產(chǎn)生的熱量QPt1×103×2×102J20J.綜上，C正確6.如圖所示是一臺家用臺燈亮度調(diào)節(jié)原理圖，自耦變壓器接入正弦交流電壓，電流表、 電壓表分別為理想交流電流表和理想交流電壓表若將調(diào)壓端的滑動觸頭P向上移動，則()A電壓表的示數(shù)變大B變壓器的輸出功率變大C電流表的示數(shù)變小D電流表的示數(shù)變大答案ABD解析當滑動觸頭P向上移動時，自

8、耦變壓器“副線圈”匝數(shù)增大，由可知“副線圈”兩端電壓增大，臺燈的功率變大，A、B兩項正確；由于理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，且輸入電壓不變，故電流表示數(shù)變大，C項錯誤、D項正確7(2011·北京西城模擬)圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為101.變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式電壓，兩個20的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端電壓表為理想電表則()A原線圈上電壓的有效值為100VB原線圈上電壓的有效值約為70.7VC電壓表的讀數(shù)為5.0VD電壓表的讀數(shù)約為3.5V答案BD解析本題考查交流電圖象的應用及理想變壓器與閉合電路由圖乙可得該正弦交流電的峰值為1

9、00V，所以其有效值為：u70.7V，A錯誤，B正確；由理想變壓器原、副線圈的電壓比等于相應的匝數(shù)比可得：u2，其中：u1有u70.7V，所以u2有7.07V，故副線圈上的電壓表的讀數(shù)為：uVu2有3.5V，D正確，C錯誤8(2011·南京模擬)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R10，其余電阻均不計，從某時刻開始原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中正確的是()A當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數(shù)為22VB當單刀雙擲開關與a連接且t0.01s時，電流表示數(shù)為零C當單刀雙擲開關由a撥向b時，

10、原線圈的輸入功率變大D當單刀雙擲開關由a撥向b時，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz答案AC解析原線圈輸入電壓的有效值為U1V220V，當單刀雙擲開關與a連接時，U2U122V，A選項正確；當t0.01s時，電流表示數(shù)不為零，電流表測量的是有效值，B選項錯誤；當單刀雙擲開關由a撥向b時，UU144V，輸出功率增大，原線圈的輸入功率也增大，此時輸出電壓的頻率不變，C選項正確，D選項錯誤9“5·12”汶川大地震發(fā)生后，山東省某公司向災區(qū)北川捐贈一批柴油發(fā)電機該柴油發(fā)電機說明書的部分內(nèi)容如下表所示現(xiàn)在用一臺該型號的柴油發(fā)電機給災民臨時安置區(qū)供電，發(fā)電機到安置區(qū)的距離是400m，輸電線路中的火

11、線和零線均為GBCZ60型單股銅導線，該型導線單位長度的電阻為2.5×104/m.安置區(qū)家用電器的總功率為44kW，當這些家用電器都正常工作時，下列說法中正確的是()型號AED6500S最大輸出功率60kW輸出電壓范圍220V300VA.輸電線路中的電流為20AB輸電線路損失的電功率為8000WC發(fā)電機實際輸出電壓是300VD如果該柴油發(fā)電機發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是300V答案B解析I線I0A200A；線路損失功率P線IR線8000W，線路兩端電壓UI線R線40V，所以發(fā)電機輸出電壓為260V；如果該柴油發(fā)電機發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是260V.10面積為S

12、的兩個電阻相同的線圈，分別放在如圖所示的磁場中，圖甲中是磁感應強度為B0的勻強磁場，線圈在磁場中以周期T繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動，圖乙中磁場變化規(guī)律為BB0cos，從圖示位置開始計時，則()A兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同B兩線圈中感應電動勢達到最大值的時刻不同C經(jīng)相同的時間t(t>T)，兩線圈產(chǎn)生的熱量相同D從此時刻起，經(jīng)T/4時間，流過兩線圈橫截面的電荷量相同答案ACD解析圖甲中的磁通量變化規(guī)律為甲B0Scost，圖乙中磁通量的變化規(guī)律為 乙B0Scost.由于兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同，則兩線圈中感應電動勢的變化規(guī)律相同，到達最大值的時刻也相同，有效值E也相同又因兩線圈電阻相同，所以Qt也相同

13、經(jīng)過時間，流過兩線圈橫截面的電荷量q·也相同故A、C、D三項正確第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題6分，共18分把答案直接填在橫線上)11(6分)有一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為1320匝、144匝，將原線圈接在220V的交流電壓上，副線圈上電壓為_V，穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為_Wb/s.答案24解析由得U224V，穿過鐵芯的磁通量的最大變化率等于每一匝線圈中產(chǎn)生的自感電動勢的最大值，即mWb/sWb/s.12(6分)如圖所示，水平銅盤半徑為r，置于磁感應強度為B，方向豎直向下的勻強磁場中，銅盤繞中心軸以角速度做勻速圓周運動，銅盤的中心及邊緣處分別用滑片與一

14、理想變壓器的原線圈相連，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為n，變壓器的負線圈與一電阻為R的負載相連，則變壓器原線圈兩端的電壓為_，通過負載R的電流為_答案Br20解析原線圈兩端的電壓等于銅盤的邊緣和中心的電勢差，等效于一根長為r的棒繞圓心以角速度轉(zhuǎn)動，其兩端的電勢差為Br2，顯然為一定值，所以，副線圈中無電流13(6分)如圖所示，一交流發(fā)電機線圈共50匝，ab0.2m，bc0.1m，總電阻為10，它在B0.5T的勻強磁場中從中性面位置開始以100r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，外電路中接有R為40的電阻，當線圈轉(zhuǎn)過1/4周期時，則：(1)電流表的讀數(shù)是_A；(2)電壓表的讀數(shù)是_V；(3)這段時間內(nèi)通過外

15、電阻R的電量q是_C；(4)在外電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q是_J.答案(1)4.4(2)176(3)0.01(4)1.94解析(1)電動勢最大值為：EmnBS50×0.5×0.02×200V100V有效值：E50A電流表示數(shù)：IA4.4A(2)電壓表讀數(shù)：UIR4.4×40V176V(3)電量為：q·t·t0.01C(4)電熱為：QI2R1.94J三、論述計算題(共4小題，共42分解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14(10分)(10分)交流發(fā)電機的原理如

16、圖(甲)所示，閉合的矩形線圈放在勻強磁場中，繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動，在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖(乙)所示，已知線圈的電阻為R2.0，求：(1)通過線圈導線的任一個橫截面的電流的最大值是多少？(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期是多少？(3)線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率是多少？(4)保持線圈勻速轉(zhuǎn)動，1min內(nèi)外力對線圈做的功是多少？答案(1)2A(2)4×103s(3)4W(4)240J解析(1)由題圖知，Im2A(2)T4×103s(3)電流有效值IIm/電阻上產(chǎn)生的電熱功率PI2RR4W(4)外力對線圈做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，1min內(nèi)外力對線圈做的功WPt

17、240J15(10分)為了減少因火電站中煤的燃燒對大氣的污染，目前正大力發(fā)展水電站某一水電站發(fā)電機組設計為：水以v13m/s的速度流入水輪機后以v21m/s的速度流出，流出水位比流入的水位低100m，水流量為Q100m3/s，水輪機效率為75%，發(fā)電機效率為80%，求：(g10m/s2，水的密度103kg/m3)(1)發(fā)電機組的輸出功率是多少？(2)如果發(fā)電機輸出電壓為24kV，輸電線路中能量損失為0.05%，輸電線電阻為19.5，那么所需升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比是多少？答案(1)6.02×107W(2)164解析(1)時間t內(nèi)水流質(zhì)量mQt水輪機獲得的機械能Emghm(vv)&

18、#215;75%則發(fā)電機輸出的電能E電E×80%發(fā)電機的輸出功率P06.02×107W(2)發(fā)電機的輸出電流I1P0/U12508A輸電線路損失PP0×0.05%輸電電流滿足IP/R，得I239.3A則升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比：n1n2I2I116416(11分)如圖，理想變壓器原線圈中輸入電壓U13300V，副線圈兩端電壓U2為220V，輸出端連有完全相同的兩個燈泡L1和L2，繞過鐵芯的導線所接的電壓表V的示數(shù)U2V.求：(1)原線圈n1等于多少匝？(2)當開關S斷開時，電流表A2的示數(shù)I25A.則電流表A1的示數(shù)I1為多少？(3)當開關S閉合時，電流表A1的示數(shù)I1等于多少？答案(1)1650匝(2)A(3)A解析(1)由電壓與變壓器匝數(shù)的關系可得：U1/n1U2/n2，則n11650匝(2)當開關S斷開時，有：U1I1U2I2，I1A(3)當開關S斷開時，有：RLU2/I244.當開關S閉合時，設副線圈總電阻為R，有RRL/222，副線圈中的總電流為I2，則I2U2/R10A.由U1I1U2I2可知，I1A17(11分)如圖甲所示，在兩根水平放置的平行金屬導軌兩端各接一只R1的電阻，導軌間距L0.2m，導軌的電阻忽略不計，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B 0.8T.一根電阻r0