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，第16題只有一項符合題目要求，第710題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。)1. 一理想變壓器原、副線圈匝數比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與電阻并聯的電壓表的示數是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，電阻產生的焦

2、耳熱是2×103J答案C解析由交流電壓u隨時間t的變化規律可知，輸入的最大電壓為220V，由電壓關系，可得輸出電壓的最大值為100V，電壓的有效值為100V，輸出的最大電流為10A，電流的有效值為10A，選項A錯誤；電壓表示數應為輸出電壓的有效值，因此選項B錯誤；變壓器的輸出、輸入功率相等，可得PU2I21×103W，選項C正確；在交變電流變化的一個周期內，電阻產生的焦耳熱為QIRt20J，選項D錯誤。2如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器且都有一個線圈可調，發電廠的輸出電壓及輸電線的電阻均不變。在用電高峰期，隨著用戶耗電量的增大導致實際用戶電

3、壓偏低，為使用戶電壓達到正常，下列說法中正確的是()AP1上調一點可使用戶電壓升高，線路損失減小BP1下調一點可使用戶電壓升高，線路損失減小CP2上調一點可使用戶電壓升高，線路損失增大DP2下調一點可使用戶電壓升高，線路損失減小答案C解析根據變壓器原理，P1上調，n1增大，由可知U2減小，導致U3、U4都減小，故A錯誤；P1下調，n1減小，U4增大，I4增大，I3增大即輸電電流增大，則由PI2R可知，線路損失增大，故B錯誤；P2下調，U4減小，D錯誤；P2上調，U4增大，線路損失增大，C正確。3(2014·石家莊質檢)用220V的正弦交流電通過理想變壓器對一負載供電，變壓器輸出電壓是

4、110V，通過負載的電流圖象如圖所示，則()A變壓器輸入功率約為3.9WB輸出電壓的最大值是110VC變壓器原、副線圈匝數比是12D負載電流的函數表達式i0.05sin100t(A)答案D解析本題考查正弦交流電的圖象、理想變壓器的規律等知識點，意在考查考生的邏輯推理能力。由題設條件可知，理想變壓器原線圈的輸入電壓為220V，副線圈輸出電壓為110V，根據理想變壓器的規律，電壓比等于匝數比，故理想變壓器原、副線圈的匝數比為21，選項C錯誤；理想變壓器輸出電壓的最大值為110V，選項B錯誤；理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，PUI110×W，選項A錯誤；根據題圖可知，交流電的周期T0.0

5、2s，則100rad/s，負載電流的函數表達式i0.05sin100t(A)，選項D正確。4(2014·湖北七市二模)如圖所示，一個匝數為N100匝的線圈以固定轉速50r/s在勻強磁場中旋轉，其產生的交流電通過一匝數比為n1n2101的變壓器給阻值R20的電阻供電，已知交流電壓表的示數為20V，從圖示位置開始計時，則下列說法正確的是()At0.0025s時刻穿過線圈平面的磁通量為WbB穿過線圈平面的最大磁通量為WbCt0時刻流過線圈的電流不為零D電阻R消耗的電功率為10W答案A解析電阻R消耗的電功率P20W，D錯誤；變壓器的匝數比為n1n2101，故輸入電壓為200V，最大值為200

6、V，轉速50r/s，故角速度2n100rad/s；根據公式EmNBSNm，穿過線圈平面的最大磁通量mWbWb，B錯誤；圖示時刻為中性面位置，故感應電動勢為零，故感應電流為零，C錯誤；從中性面開始計時，磁通量的表達式為mcostcosWb，A正確。5.如圖所示，以300r/min繞中心軸勻速轉動的線圈abdc的面積是0.05m2，線圈共100匝，線圈電阻r1，定值電阻R9，勻強磁場的磁感應強度大小BT，從如圖所示的線圈位置開始計時，則()A電路中電壓表的示數約為32VB線圈轉動s時，磁通量的變化量大小為WbC線圈轉動s時，通過電阻R的電流為AD線圈轉過90°的過程中通過電阻R的電荷量為

7、C答案D解析線圈勻速轉動產生的電動勢為enBScost100cos10t(V)，所以電壓表示數為U64V，A錯；線圈轉動s，即線圈轉過的角度為t，磁通量的變化量大小為BSsinWb，B錯；線圈轉動s時，通過電阻R的電流為icos(A)5A，C錯；由qtC，D對。6(2014·濰坊聯考)如圖甲所示的電路中，S為單刀雙擲開關，電表為理想電表，Rt為熱敏電阻(阻值隨溫度的升高而減小)，理想變壓器原線圈接圖乙所示的正弦交流電。則()A變壓器原線圈中交流電壓u的表達式u110sin100t(V)BS接在a端，Rt溫度升高時，變壓器的輸入功率變小CS接在a端，Rt溫度升高時，電壓表和電流表的示數

8、均變大DS由a切換到b，Rt消耗的功率變大答案A解析由交變電流圖象，可知電壓最大值為100V，周期為0.02s，所以100rad/s，A項正確；副線圈輸出電壓由變壓器變壓比和輸入電壓決定，故溫度升高時，Rt電阻阻值減小，兩端電壓不變，C項錯；由P可知，變壓器輸出功率增大，故其輸入功率也隨之增大，B項錯；S由a切換到b，副線圈匝數減小，故輸出電壓減小，Rt電阻不變，由P知，消耗功率減小，D項錯。7如圖所示為小彩燈(2.2V,0.2W)及其供電電路。其中P為電路控制器(兩端電壓大于4V時電路導通)，L為線圈。如果某時刻一小彩燈燒斷，對應的P將導通電路，線圈L將取代小彩燈工作，使串聯的其他小彩燈仍正

9、常工作。對上述描述，下列有關認識正確的是()A這里4V指的是瞬時值BL工作時相當于導線C正常情況下小彩燈與線圈可以同時工作D如果有10個小彩燈串聯起來，理想變壓器的原、副線圈匝數比為101答案AD解析P為依賴瞬間電壓激活的儀器，故激活電壓為瞬時值，A對；由題意可知，L是作為一個與小彩燈工作等價的電感元件，B錯；正常工作時小彩燈兩端的最大電壓為2.2×V3.1V<4V，故P不能導通，C錯；10個小彩燈串聯時，需要總電壓22V，則有，D對。8(2015·蘇北調研)如圖所示，一個小型的理想變壓器為額定電壓均為220V的電動機和電爐子供電。當變壓器輸入端接u550sin100

10、t(V)的交流電時，電動機恰好以額定功率工作，電流表A1、A2的讀數是9.16A和5.16A，則下列說法正確的是()A變壓器原、副線圈的匝數比是52B電動機的內阻是55C電爐子中電流方向每秒改變100次D原線圈的輸入功率約是2 015.2W答案CD解析原線圈的電壓有效值是U1275V，電動機正常工作，副線圈的電壓有效值是U2220V，故n1n2U1U254，選項A錯誤；電動機不是純電阻，不能直接用兩端電壓與電流的比值求得內阻，選項B錯誤；由輸入電壓的瞬時值表達式知，輸入電流的頻率是50Hz，一個周期內電流方向變化兩次，故副線圈中電流方向每秒改變100次，選項C正確；原線圈的輸入功率等于副線圈的

11、輸出功率，PU2I220×9.16W2 015.2W，選項D正確。9(2014·廣東揭陽一模)某發電站采用高壓輸電向外輸送電能。若輸送的總功率為P0，輸電電壓為U，輸電導線的總電阻為R，則下列說法正確的是()A輸電線上的電流為B輸電線上的電流為C輸電線上損失的功率為D輸電線上損失的功率為答案BD解析根據PUI得，輸電線上的電流I，只有當U是導線上損失的電壓，可以用電流I得出輸電線上的電流，然而此處U為輸電電壓，故A錯誤，B正確；輸電線上損耗的功率PI2R，故C錯誤，D正確。10(2014·課標全國)如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數分別為n1、n2。原線圈通過一理

12、想電流表接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R的負載電阻串聯后接到副線圈的兩端。假設該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大。用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則()AUabUcdn1n2B增大負載電阻的阻值R，電流表的讀數變小C負載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D將二極管短路，電流表的讀數加倍答案BD解析本題考查理想變壓器在實際電路中的應用及交流電壓表的讀數，解題關鍵理想變壓器的原副線圈的功率關系，電壓關系應明確，二極管的單向導電性使交流電只有一半時間通電，電壓的有效值與交流電壓的正常有效值不相等，副線圈兩端電壓的有效值為U2，由于二極管的單向導電性，交流電

13、壓表的讀數為電壓的有效值，由有效值的定義，有T，UcdU2。對于理想變壓器，則，所以A錯誤。負載電阻R增大時，副線圈輸出的功率減小，則原線圈輸入的功率減小，B正確；cd間電壓的大小決定于原線圈輸入的電壓大小，與負載電阻及阻值的大小無關，C錯誤；二極管短路后，輸出功率加倍，則輸入功率加倍P入IU1，因為U1不變，所以I1加倍，電流表的示數加倍，D正確。易錯提醒：誤認為c、d兩端電壓的有效值等于副線圈兩端電壓的有效值。從而得出而錯選A。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)如圖甲、乙、丙、丁所示是四種常見的電容式傳感器示意圖。電容器的

14、電容C決定于極板正對面積S、極板間距離d以及極板間的電介質這幾個因素。如果某一物理量變化能引起上述某個因素的變化，從而引起電容的變化。那么，通過測定電容器的電容就可以確定該物理量的變化。(1)圖甲可用來測定角度，當動片與定片之間的角度變大時，可使電容C_(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)圖乙可用來測定液面高度h。在導線芯的外面涂上一層絕緣物質，放入導電液體中，導線芯和導電液體構成電容器的_，導線芯外面的絕緣物質就是_。液面高度h變大時，可使電容C_(填“變大”“變小”或“不變”)。(3)圖丙可以測定_。它是通過改變_而使電容C發生變化的。(4)圖丁可以測定位移x。它是通過改變極板間的_，

15、而使電容C發生變化的。答案(1)變小(2)兩個極電介質變大(3)待測壓力F極板間距離(4)電介質解析(1)圖甲，是通過動片的旋進和旋出來改變電極之間的正對面積使電容C變化的。角度變大，電極之間的正對面積減小，故電容C變小。(2)圖乙，導線芯和導電液體相當于電容器的兩個極板，導線芯外面的絕緣物質相當于電介質，液面高度h變大時，相當于增大了兩板的正對面積，使電容C變大。(3)圖丙用來測定待測壓力F。壓力F的變化引起極間距離的變化，從而改變電容C。(4)圖丁是通過改變電介質插入板間的多少，即改變電介質而使電容C發生變化的。12(6分)如圖所示，L1和L2是高壓輸電導線，甲是電壓互感器(將高電壓轉化為

16、便于測量的低電壓)，乙是電流互感器(將大電流轉化為便于測量的小電流)。若已知變壓比為1001，變流比為160，并且知道電壓表示數為220V，電流表示數為2.5A，則輸電線的輸送功率為_W。答案3.3×106解析電壓互感器的變壓比即為原、副線圈匝數比，解得，U1U22.2×104V電流互感器的變流比即為原、副線圈匝數的反比，解得，I1I2150A輸電線的輸電功率PU1I23.3×106W。13(6分)有一理想變壓器原、副線圈匝數分別為1 320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

17、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生的自感電動勢的最大值，即mWb/sWb/s。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，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位)14(10分)交流發電機的原理如圖(甲)所示，閉合的矩形線圈放在勻強磁場中，繞OO軸勻速轉動，在線圈中產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)矩形線圈轉動的周期是多少？(3)線圈電阻上產生的電熱功率是多少？(4)保持線圈勻速轉動，1min內外力

18、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/電阻上產生的電熱功率PI2RR4W(4)外力對線圈做功，其他形式的能轉化為電能再轉化為內能，1min內外力對線圈做的功WPt240J15(10分)一正弦交變電壓的電壓u隨時間t變化的規律如圖所示。(1)寫出該交變電壓的瞬時值表達式；(2)求出該交變電壓的有效值；(3)將該交變電壓接在匝數比為12的理想變壓器原線圈上，副線圈給R16的小燈泡供電，求燈泡消耗的功率。答案(1)u10sin(50t)V(2)7.1V(3)12.5W解析

19、(1)由題中圖象知電壓最大值為10V，周期為0.04s，其角頻率50 rad/s所以瞬時值表達式為u10sin(50t)V。(2)有效值為U5V7.1V。(3)副線圈輸出電壓U2U110V。小燈泡的功率為P12.5W。16(11分)如圖所示，一臺模型發電機的電樞是矩形導線框abcd，其ab和cd邊長L10.4m，ad和bc邊長L20.2m，匝數n100匝，它在磁感應強度B0.2T的勻強磁場中繞通過線框對稱中心線且垂直于磁場方向的軸OO勻速轉動。當開關S斷開時，電壓表的示數為10V，開關S閉合時，外電路上標有“10V10W”的燈泡恰好正常發光。求：(1)導線框abcd在磁場中轉動的角速度。(2)S閉合后，當導線框從圖示位置轉過60