【全程复习方略】（安徽专用）高中物理 第十一章 交变电流单元评估检测 新人教版.doc

第十一章 交变电流 单元评估检测第十一章(60分钟 100分)一、选择题(本大题共11小题,每小题8分,共88分。每小题只有一个答案正确)1.如图所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,其转动轴线oo与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度b=1t,线圈所围面积s=0.1m2,转速12r/min。若从中性面开始计时,则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为()a.e=12sin120t(v)b.e=24sin120t(v)c.e=0.04sin0.4t(v)d.e=0.4cos2t(v)2.(2013绍兴模拟)某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图像如图所示,下列说法中正确的是()a.交变电流的频率为0.02hzb.交变电流的瞬时表达式为i=5cos50t(a)c.在t=0.01s时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大d.若发电机线圈电阻为0.4,则其产生的热功率为5w3.如图所示,电路中有四个完全相同的灯泡,额定电压均为u,额定功率均为p,变压器为理想变压器,现在四个灯泡都正常发光,则变压器的匝数比n1n2和电源电压u1分别为()a.122ub.124uc.214ud.212u4.(2013滁州模拟)一台发电机的结构示意图如图所示,其中n、s是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。m是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯m中心的固定转轴匀速转动,磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值,在下面四个图中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是()5.如图甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,输出交流电的电动势图像如图乙所示,经原副线圈的匝数比为110的理想变压器给一灯泡供电,如图丙所示,副线圈电路中灯泡额定功率为22w。现闭合开关,灯泡正常发光。则()a.t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零b.交流发电机的转速为100r/sc.变压器原线圈中电流表示数为1ad.灯泡的额定电压为2202v6.图甲左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中r=55,a、v为理想电流表和电压表,若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压,电压表的示数为110v,下列表述正确的是()a.电流表的示数为2ab.原、副线圈匝数比为12c.电压表的示数为电压的有效值d.原线圈中交变电压的频率为100hz7.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈l1由火线和零线并行绕成。当右侧线圈l2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关k,从而切断家庭电路。仅考虑l1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有()a.家庭电路正常工作时,l2中的磁通量为零b.家庭电路中使用的用电器增多时,l2中的磁通量增大c.家庭电路发生短路时,开关k将被电磁铁吸起d.家庭电路中使用的用电器过多时,开关k将被电磁铁吸起8.(2013淮北模拟)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡l1、l2,电路中分别接了理想交流电压表v1、v2和理想交流电流表a1、a2,导线电阻不计,如图所示。当开关s闭合后()a.a1示数变大,a1与a2示数的比值不变b.a1示数变大,a1与a2示数的比值变大c.v2示数变小,v1与v2示数的比值变大d.v2示数变大,v1与v2示数的比值不变9.(2013阜阳模拟)电阻为r的负载接到20v直流电压上消耗的电功率是p;用一个变压器,原线圈接最大值为200v的正弦交流电压,副线圈接电阻r,要使r上消耗的电功率为p2,则变压器原、副线圈的匝数比为()a.201b.1021c.101d.11010.(2013宣城模拟)电子灭虫器由两种主要部件组成:诱虫的黑光灯和杀虫的电网。黑光灯发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯,然后再利用黑光灯周围的交流高压电网将其“击毙”。如图所示是电网的工作电路示意图,理想变压器将有效值为220v的交变电压变压,输送到电网,电网相邻两平行板电极间距为0.5cm,空气在常温下被击穿的临界电场强度为6 220v/cm。为防止两极间空气击穿而造成短路,理想变压器的原、副线圈的匝数应满足一定条件,则下列说法正确的是()a.变压器的原、副线圈的匝数比:n1n210b.变压器的副、原线圈的匝数比:n2n110c.此变压器为降压变压器d.交流高压电网的电流始终为零11.(2013巢湖模拟)一个理想变压器的线圈绕向如图甲所示。原线圈输入电流的i-t图像如图乙所示,第1s内电流方向在图甲中已标出,则()a.灯泡中的电流变化周期为2sb.输入电流的有效值等于22ac.前2s内灯泡中电流方向从b到ad.前2s内铁芯中磁通量的变化率恒定二、计算题(12分)12.交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴oo匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积s=0.05m2,线圈转动的频率为50hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度b=2t。为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“220v,11kw”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图所示,求:(1)发电机的输出电压有效值为多少?(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少?(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大?答案解析1.【解析】选c。矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势的最大值为em=bs=bs2n=10.10.4(v)=0.04(v)角速度:=2n=21260rad/s=0.4rad/s从中性面开始计时,则感应电动势瞬时值表达式为e=emsin(t)=0.04sin0.4t(v),只有c项正确。2.【解析】选d。由题图可知交流电的周期t=0.02s,所以频率f=1t=50hz,a错误;角速度=2f=100rad/s,最大值im=5a,瞬时表达式应为i=5cos100t(a),b错误;t=0.01s时,感应电流最大,磁通量为零,c错误;由p=i2r=im22r知,d正确。3.【解析】选c。设灯泡正常发光时,额定电流为i0。由题图可知,原线圈中电流i原=i0,副线圈中两灯泡并联,副线圈中电流i副=2i0,u副=u,根据理想变压器的基本规律:i原n1=i副n2得n1n2=21;由u原u副=n1n2得u原=2u,所以u1=4u。c项正确。4.【解析】选d。由于磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场,线圈绕铁芯m中心的固定转轴匀速转动过程中,都垂直切割磁感线,所以能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是图d。5.【解析】选c。由题图知t=0.01s时e=0,此时线圈平面位于中性面,磁通量最大,a错;周期t=0.02s,所以n=1t=50r/s,b错;由理想变压器原理得:u1ul=n1n2,其中u1=2222v,得ul=220v,il=pul=0.1a,而i1il=n2n1,得i1=1a,c对;灯泡的额定电压为交流电压的有效值220v,d错。6.【解析】选c.由i=ur得,i=11055a=2a,a错误。理想变压器中u1u2=n1n2,所以n1n2=u1u2=um2u2=220110=21,b错误。测量交流电时电表示数均为有效值,c正确。由题图乙知t=0.02s,由f=1t得,f=50hz,d错误。7.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:【解析】选a。线圈l1采用的是双线绕法,家庭电路正常工作时,通过火线和零线的电流大小相等,方向相反,所以线圈l1中的磁通量是零,线圈l2中的磁通量也为零,a正确;家庭电路中的用电器增多时或发生短路时,通过火线和零线的电流增大,但大小仍然相等,l1中合磁通量仍为零,线圈l2中的磁通量也为零,b、c错误;用电器使用过多时,火线和零线中的电流均增大,线圈l2中磁通量仍为零,开关k不会被吸起,d错误。8.【解析】选a。当开关s闭合后,输出功率变大,所以,由p=ui,可知a1示数变大,根据变压器的原、副线圈的电流比等于匝数反比,可判断a对,b错;根据变压器的原、副线圈的电压比等于匝数之比,v1示数不变,故v2示数也不变,v1与v2示数的比值一定也不变,c、d均错。9.【解析】选c。原线圈输入电压u1=1002v。根据题意,p=202r,p2=u22r,解得u2=102v,由变压器变压公式,变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=u1u2=101,选项c正确。10.【解析】选b。电网相邻两电极间的最高电压为u2=ed=6 2200.5v=3110v。理想变压器输入电压的最大值为u1=2202v=311v,故n2n1应满足的条件是n2n1u2u1=3 110311=101,此变压器为升压变压器,交流高压电网不工作时电流为零,当“击毙”虫子时电流不为零,a、c、d错误。选项b正确。11.【解析】选d。灯泡中的电流变化周期为4s,输入电流的有效值小于22a,选项a、b均错误;由楞次定律可判断出,前2s内灯泡中电流方向从a到b,前