第五章 章末检测试卷(二)

1、.章末检测试卷二时间：90分钟总分值：100分一、选择题此题共12小题，每题4分，共48分.16题为单项选择题，712题为多项选择题，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e10sin 20t V，那么以下说法正确的选项是A.t0时，线圈位于中性面B.t0时，穿过线圈的磁通量为零C.t0时，线圈切割磁感线的有效速度最大D.t0.4 s时，电动势第一次出现最大值答案A解析由电动势e10sin 20t V知，从线圈位于中性面开场计时，所以t0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

2、线的有效速度为零，A正确，B、C错误.当t0.4 s时，e10sin 20×0.4 V0，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n1n2101，串联在原线圈电路中的交流电流表的示数为1 A，那么图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 V220 V，选项A错误；变压器输出端所接电压表的示数为U2U1×220 V22 V，选项B错误；变压器输出端交变

3、电流的频率为f Hz50 Hz，选项C正确；变压器的输出功率等于输入功率，PU1I1220×1 W220 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31，L1、L2、L3为三只规格均为“9 V,6 W的一样灯泡，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，那么以下说法中正确的选项是图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

4、V，由得副线圈两端的电压为U2U1×27 V9 V，三只灯泡均能正常发光.由PUI得每只灯泡通过的电流为：I1 A A，电流表的读数为I3I13× A2 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一样，D错误.4.如图3所示，理想变压器的原线圈接在u220sin 100tV的交流电源上，副线圈接有R55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为21，电流表、电压表均为理想电表.以下说法正确的选项是图3A.原线圈的输入功率为220 WB.电流表

5、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U2110 V，那么电压表读数应为110 V，选项C错误.由欧姆定律可得I22 A，由可得I11 A，选项B正确.由功率P1U1I1可知，P1220 W，选项A错误.由电源电压瞬时值表达式u220sin 100t V，可知100 rad/s，由T可知，T0.02 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

6、阻为零，反向电阻无穷大.以下说法正确的选项是图4A.图示位置电流最大B.R两端电压的有效值UNBSC.交流电流表的示数INBSD.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下图.设R两端电压的有效值为U，在一个周期内有：·T，解得：UNBS，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：qN.应选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101，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压u200sin 100tV，设理想交流电压表V1、V2的示数分别

7、是U1、U2；理想交流电流表A1、A2示数分别是I1、I2.以下说法中正确的选项是图5A.示数U220 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101答案B解析由表达式知输入电压有效值为U1 V100 V，电压与匝数成正比，所以U2×100 V10 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，那么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

8、的500 kV直流输电工程.这种输电方式是在高压交流远间隔 输电的根底上，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.关于高压远间隔 直流输电，以下说法正确的有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.高压远间隔 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51，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.原线圈两端电压u按图乙所示正弦规律变化，以下说法正

9、确的选项是图6A.电压表示数为62.2 VB.电压u的表达式为u311sin 100t VC.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Um311 V，周期T2×102 s，100 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

10、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R10 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随时间t变化的图象，线圈电阻忽略不计，那么以下说法正确的选项是图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u10cos 100t VD.通过R的电流i随时间t变化的规律是icos 100t A答案AC解析根据公式P，得P10 W，应选项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，应选项B错误；由题图乙可知，T0.02

11、 s，电动势的最大值为EmU10 V，100 rad/s，又因为此交变电流是从垂直于中性面开场计时的，所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u10cos 100t V，应选项C正确；Im A，通过R的电流i随时间t变化的规律是icos 100t A，应选项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.输电线的总电阻R10 ，降压变压器T2原、副线圈的匝数之比为41，副线圈与用电器R0组成闭合电路.假设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u220sin 100t V，用电器的电阻R011 ，那么图8A.通过用电器R

12、0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 A20 A，选项A正确；通过输电线的电流II A5 A，所以升压变压器的输入功率为PI2RI2R052×10 W202×11 W4 650 W，选项B正确；发电机中的交变电流的频率与T2输出电压的频率一样，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

13、83;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.以下描绘正确的有图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443B.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向下挪动时，变压器的输入功率变小D.将调压端的滑动触头P向下挪动时，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，那么有效值为220 V，根据变压器的变压比可知，A正确；灯泡

14、正常发光时，灯泡中的电流为I A2 A，电流表测量的是原线圈中的电流的有效值，I1 A0.14 A，B错误；将调压端的滑动触头P向下挪动时，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n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格一样的两只小灯泡，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.以下说法正确的选项是图10A.输入电压u的表达式为u20sin 100t VB.只断开S2后，L1、L2均正常发光C.只断

15、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，Um20 V，T0.02 s，那么100 rad/s，输入电压u20sin 100t V，故A正确；由变压器的变压规律知：，故U2 V4 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 W0.8 W，D正确.二、实验题此题共2小题

16、，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.先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压_选填“增大“减小或“不变；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压_选填“增大“减小或“不变.上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是_选填“控制变量法“转换法或“类比法.答案交流电源增大减小控制变量法解析变压器的工作原理是互感现象，故原线圈两端所接的电源应是电压为12 V的低压交流电源；根据变压比公式，保持原线

17、圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，可观察到副线圈两端的电压增大；根据变压比公式，保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，可观察到副线圈两端的电压减小；上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是控制变量法.14.6分在“探究变压器两个线圈的电压关系的实验中，操作步骤如下：将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤.1以上操作的合理顺序是_填步骤前数字序号；2如图11所示，在实验中，两线圈的匝数n11 600，n

18、2400，当将n1做原线圈时，原线圈两端电压为16 V，副线圈两端电压为4 V；n1与n2对调后，原线圈两端电压为8 V时，副线圈两端电压为32 V，那么可初步确定，变压器两个线圈的电压U1、U2与线圈匝数n1、n2的关系是_.图11答案12解析1在“探究变压器两个线圈的电压关系的实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤.2两线圈的匝数n11 600，n2400，当将n1做原线圈时，原线圈两端电压为

19、16 V，副线圈两端电压为4 V；当n1与n2对调后，原线圈两端电压为8 V时，副线圈两端电压为32 V，由以上数据可得：.三、计算题此题共3小题，共42分.解容许写出必要的文字说明，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15.13分如图12甲所示，固定的矩形导体线圈程度放置，线圈的两端接一个小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.线圈的匝数n100匝，总电阻r1.0 ，所围成的矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0 ，磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为enBmScos ，其中Bm为磁感

20、应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：图121线圈中产生的感应电动势的最大值；2小灯泡消耗的电功率；3在0时间内，通过小灯泡的电荷量.答案18.0 V22.88 W34.0×103 C解析1由题图乙知，线圈中产生的交变电流的周期T3.14×102 s，所以EmnBmS8.0 V.2电流的最大值Im0.80 A，有效值I A，小灯泡消耗的电功率PI2R2.88 W.3在0时间内，电动势的平均值，平均电流，通过小灯泡的电荷量qt4.0×103 C.16.13分如图13所示，理想变压器原线圈中输入电压U13 300 V，副线圈两端电压为U2220 V，输出端连有完全一样的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U2 V.灯泡电阻不变，电表均为理想电表，求：图131原线圈的匝数n1等于多少匝？2当开关S断开时，电流表A2的示数I25 A.那么电流表A1的示数I1为多少？3在2中情况下，当开关S闭合时，电流表A1的示数I1等于多少？答案11 650匝2 A3 A解析1由电压与变压器匝数的关系可得：U，那么n11 650匝.2当开关S断开时，有：U1I1U2I2，I1 A3当开关S断开时，有：R144 .当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R，有R22