人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊PAGEPAGE1章末檢測（三）一、選擇題(共12小題，每小題5分，共60分。1～8題為單項選擇題，9～12題為多項選擇題。)1.為減少遠距離輸電的損耗從而降低電費價格，可采取的措施有()A.提高輸送功率B.應用超導體材料做輸電線C.提高高壓輸電的電壓D.減小輸電導線的橫截面積〖解析〗電路中損失的功率P＝I2R，可見，要減少遠距離輸電的損耗，一是可以減小輸電線的電阻，如增加輸電導線的橫截面積，或換用導電性能好的材料，但目前超導材料還沒有進入大規(guī)模實用階段，選項B、D錯誤；二是減小輸電電流，即提高高壓輸電的電壓，選項C正確；提高輸送功率，損失也相應增加，不能達到目的，選項A錯誤?！即鸢浮紺2.一矩形線圈在勻強磁場中轉動產生的交變電動勢為e＝10eq\r(2)sin(20πt)V，則下列說法正確的是()A.t＝0時，線圈位于中性面B.t＝0時，穿過線圈的磁通量為零C.t＝0時，線圈切割磁感線的有效速度最大D.t＝0.4s時，電動勢第一次出現最大值〖解析〗由電動勢e＝10eq\r(2)sin(20πt)V知，計時從線圈位于中性面時開始，所以t＝0時，線圈位于中性面，磁通量最大，但此時線圈切割磁感線的線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速度為零，選項A正確，B、C錯誤；當t＝0.4s時，e＝10eq\r(2)sin(20π×0.4)V＝0，選項D錯誤?！即鸢浮紸3.如圖所示，線圈面積為S，匝數為N，線圈的電阻、電感均不計，外電路接有電阻R、理想電流表和二極管D。二極管D具有單向導電性，即正向電阻為零，反向電阻無窮大。下列說法正確的是()A.圖示位置電流最大B.R兩端電壓的有效值U＝eq\f(ω,\r(2))NBSC.交流電流表的示數I＝eq\f(ω,2R)NBSD.一個周期內通過R的電荷量q＝eq\f(2BS,R)〖解析〗由題圖可知，圖示位置通過R的電流為零，R兩端電壓的瞬時值可用圖來表示。設電壓的有效值為U，在一個周期內有eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(NBSω,\r(2))))\s\up12(2),R)eq\f(T,2)＝eq\f(U2,R)T，解得U＝eq\f(1,2)NBSω，電流的有效值I＝eq\f(U,R)＝eq\f(NBSω,2R)，在一個周期內，只有半周期的時間有電流通過R，故q＝Neq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(2NBS,R)，只有選項C正確。〖答案〗C4.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110V，通過負載的電流隨時間變化的圖像如圖所示，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、副線圈的匝數比是1∶2D.負載電流的函數表達式i＝0.05sin(100πt＋eq\f(π,2))A〖解析〗變壓器的輸入功率等于輸出功率，所以P入＝P出＝U2I2＝110V×eq\f(0.05,\r(2))A≈3.9W，選項A正確；輸出電壓的有效值是110V，最大值U2m＝eq\r(2)U2＝110eq\r(2)V，所以選項B錯誤；變壓器原、副線圈匝數之比n1∶n2＝U1∶U2＝2∶1，選項C錯誤；負載電流的函數表達式是i＝0.05sin(100πt)A，選項D錯誤?！即鸢浮紸5.一含有理想變壓器的電路如圖所示，電阻R1、R2、R3、R4的阻值分別為8Ω、2Ω、8Ω和8Ω，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。某一時刻R3出現短路，若短路前后電阻R1的電功率之比為1∶4，該變壓器原、副線圈匝數比為()A.2B.3C.4D.5〖解析〗短路前后電阻R1的電功率之比為1∶4，根據P＝I2R，可得短路前后原線圈中的電流之比為1∶2，設短路前電流為I，則短路后電流為2I；R3短路前，原、副線圈的電流比eq\f(I,I2)＝eq\f(n2,n1)，通過R2的電流I2＝eq\f(In1,n2)，副線圈的輸出電壓U2＝I2(R2＋eq\f(R3,2))＝eq\f(6In1,n2)，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得原線圈兩端的電壓U1＝6Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)，則U＝U1＋IR1＝6Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)＋8I，R3短路后，原、副線圈的電流比eq\f(2I,I2′)＝eq\f(n2,n1)，通過R2的電流I2′＝eq\f(2In1,n2)，副線圈的輸出電壓U2′＝I2′R2＝2I2′＝eq\f(4In1,n2)，由eq\f(U1′,U2′)＝eq\f(n1,n2)可得原線圈兩端的電壓U1′＝4Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)，則U＝U1′＋2IR1＝4Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)＋16I，聯立解得eq\f(n1,n2)＝2，選項A正確?！即鸢浮紸6.如圖所示，變頻交變電源的頻率可在20Hz到20kHz之間調節(jié)，在某一頻率時，A1、A2兩只燈泡的亮度相同。則下列說法正確的是()A.如果將頻率增大，A1變暗、A2變亮B.如果將頻率增大，A1變亮、A2變亮C.如果將頻率減小，A1變暗、A2變亮D.如果將頻率減小，A1變亮、A2變暗〖解析〗某一頻率時，兩只燈泡亮度相同，可知兩燈泡消耗的功率相同，頻率增大時，感抗增大，而容抗減小，故通過A1的電流增大，A1變亮，通過A2的電流減小，A2變暗，故選項A、B錯誤；同理可得選項C正確，D錯誤?！即鸢浮紺7.如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsinωt，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器，和是理想交流電壓表，示數分別用U1和U2表示；和是理想交流電流表，示數分別用I1和I2表示。下列說法正確的是()A.I1和I2表示電流的瞬時值B.U1和U2表示電壓的最大值C.滑片P向下滑動過程中，U2不變，I1變大D.滑片P向下滑動過程中，U2變小，I1變小〖解析〗電壓表和分別測量變壓器原、副線圈的輸入、輸出電壓的有效值，電流表和分別測量原、副線圈電路中電流的有效值，選項A、B錯誤；滑動變阻器向下滑動時，接入電路的電阻變小，原、副線圈輸入、輸出電壓不變，由歐姆定律I＝eq\f(U,R＋R0)可知，副線圈電路中的電流I2變大，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)知原線圈電流I1變大，選項C正確，D錯誤?！即鸢浮紺8.如圖中理想變壓器原、副線圈的匝數之比為2∶1，現在原線圈兩端加上交變電壓u＝311sin(100πt)V時，燈泡L1、L2均正常發(fā)光，電壓表和電流表可視為理想電表。則下列說法正確的是()A.該交流電的周期為0.2sB.電壓表的示數為155.5VC.若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，則電流表讀數變大D.若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，則L1將變暗、L2將變亮〖解析〗由交變電壓u＝311sin(100πt)V可知，該交流電的周期T＝0.02s，選項A錯誤；原線圈電壓為220V，根據變壓器變壓公式可知副線圈輸出電壓為110V，電壓表的示數為110V，選項B錯誤；若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，電阻變小電壓表示數不變，燈泡L1所在支路的電流不變，燈泡L1亮度不變；燈泡L2所在支路的電阻減小，電流增大，L2將變亮。串聯在副線圈輸出端的電流表測量的是兩個燈泡支路的總電流，所以電流表讀數變大，選項C正確，D錯誤。〖答案〗C9.在變電站里，常用電壓互感器或電流互感器監(jiān)測電網上的高電壓或強電流。如圖所示為某互感器的示意圖，上、下線圈的匝數分別為n1、n2，火線和零線之間的電壓為U，火線中的電流為I。若將該互感器視為理想變壓器，則下列說法正確的是()A.該互感器為電流互感器B.該互感器為電壓互感器C.流過電表的電流為eq\f(n1,n2)ID.電表兩端的電壓為eq\f(n2,n1)U〖解析〗原線圈串聯在輸電線路上，測量的是輸電電流，因此該互感器為電流互感器，選項A正確，B、D錯誤；火線中的電流為I，根據變流公式，通過電表的電流為eq\f(n1,n2)I，選項C正確?！即鸢浮紸C10.阻值為10Ω的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上，以下說法正確的是()A.電壓的有效值為10VB.通過電阻的電流有效值為1AC.電阻消耗的電功率為5WD.電阻每秒鐘產生的熱量為5J〖解析〗由圖像可知，交流電壓最大值為Um＝10V，所以有效值為U＝eq\f(Um,\r(2))＝5eq\r(2)V，故選項A錯誤；通過電阻的電流有效值為I＝eq\f(U,R)＝eq\f(5\r(2),10)A＝eq\f(\r(2),2)A，故選項B錯誤；P＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)))eq\s\up12(2)×10W＝5W，故選項C正確；電阻每秒產生的熱量Q＝Pt＝5×1J＝5J，故選項D正確?！即鸢浮紺D11.某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電。已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數之比為4∶1，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u＝220eq\r(2)sin(100πt)V，降壓變壓器的副線圈與阻值R0＝11Ω的電阻組成閉合電路。若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法正確的是()A.通過R0的電流的有效值是20AB.降壓變壓器T2原、副線圈的電壓之比為4∶1C.升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D.升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率〖解析〗降壓變壓器副線圈兩端交變電壓的有效值為220V，負載電阻為11Ω，所以通過R0的電流的有效值是20A，選項A正確；降壓變壓器T2的原、副線圈匝數之比為4∶1，所以降壓變壓器T2的原、副線圈的電壓之比為4∶1，選項B正確；升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓加上輸電線上損失的電壓，選項C錯誤；升壓變壓器T1的輸出功率等于降壓變壓器T2的輸入功率加上輸電線上損失的功率，選項D正確?！即鸢浮紸BD12.如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數n1＝1400匝、副線圈的匝數n2＝140匝，P為滑動變阻器的觸頭，變壓器的原線圈接圖乙所示的交變電流。下列說法中正確的是()A.副線圈輸出電壓的頻率為25HzB.副線圈輸出電壓的有效值為62VC.P向右移動時，變壓器的輸入功率增加D.P向左移動時，原、副線圈的電流比增加〖解析〗由圖像可知交流電的周期T＝4×10－2s，則f＝eq\f(1,T)＝25Hz，變壓器不改變交流電的頻率，選項A正確；eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，則副線圈輸出電壓的峰值為62V，選項B錯誤；原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P1＝P2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R＋R′)，U2不變，P向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻R′變小，P1變大，選項C正確；因eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，則無論P怎樣移動，原、副線圈電流比都不變，選項D錯誤?！即鸢浮紸C二、計算題(本題共4小題，共40分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要注明單位)13.(8分)某興趣小組設計了一種發(fā)電裝置，如圖所示。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角α均為eq\f(4,9)π，磁場均沿半徑方向。匝數為N的矩形線圈abcd的邊長ab＝cd＝l，bc＝ad＝2l。線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉動，bc和ad邊同時進入磁場。在磁場中，兩條邊所經過處的磁感應強度大小均為B、方向始終與兩邊的運動方向垂直。線圈的總電阻為r，外接電阻為R。求：(1)線圈切割磁感線時，感應電動勢的大小Em；(2)線圈切割磁感線時，bc邊受安培力的大小F；(3)外接電阻上電流的有效值I?！冀馕觥?1)bc、ad邊的運動速度v＝ωeq\f(l,2)感應電動勢Em＝2NB(2l)v解得Em＝2NBl2ω。(2)電流Im＝eq\f(Em,r＋R)，安培力F＝2NBIml解得F＝eq\f(4N2B2l3ω,r＋R)。(3)一個周期內，通電時間t＝eq\f(4,9)TR上消耗的電能W＝Ieq\o\al(2,m)Rt且W＝I2RT解得I＝eq\f(4NBl2ω,3（r＋R）)?！即鸢浮?1)2NBl2ω(2)eq\f(4N2B2l3ω,r＋R)(3)eq\f(4NBl2ω,3（r＋R）)14.(10分)如圖，一個小型應急交流發(fā)電機，內部為N＝50匝、邊長L＝20cm的正方形線圈，總電阻為r＝1.0Ω。線圈在磁感應強度為B＝0.1T的勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸勻速轉動。發(fā)電機對一電阻為R＝9.0Ω的電燈供電，線路中其他電阻不計，若發(fā)電機的轉動角速度為ω＝100rad/s時，電燈正常發(fā)光。求：(1)交流發(fā)電機發(fā)出的電動勢的最大值；(2)電燈正常發(fā)光的功率；(3)從圖示位置開始，線圈轉過30°的過程中，通過電燈的電量；(4)線圈每轉動一分鐘，外力所需做的功。〖解析〗(1)電動勢的最大值為Em＝NBSω＝NBωL2＝20V(2)電動勢的有效值為E＝eq\f(Em,\r(2))＝10eq\r(2)V電燈正常發(fā)光的電流I＝eq\f(E,r＋R)＝eq\f(10\r(2),1＋9)A＝eq\r(2)A，電燈正常發(fā)光的功率P＝I2R＝18W(3)q＝eq\o(I,\s\up6(－))Δt＝eq\f(NΔΦ,R＋r)＝eq\f(NBSsin30°,R＋r)＝0.01C(4)整個回路上產生的熱量為Q＝I2(R＋r)t＝1200JW外＝Q＝1200J?！即鸢浮?1)20V(2)18W(3)0.01C(4)1200J15.(10分)如圖所示，理想變壓器原線圈中輸入電壓U1＝3300V，副線圈兩端電壓U2＝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的示數U＝2V，求：(1)原線圈n1等于多少匝？(2)當開關S斷開時，電流表的示數I2＝5A。則電流表的示數I1為多少？(3)在(2)中情況下，當開關S閉合時，電流表A1的示數I1′等于多少？〖解析〗(1)由變壓器電壓與匝數的關系可得eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U,1)，則n1＝1650匝。(2)當開關S斷開時，有U1I1＝U2I2，I1＝eq\f(U2I2,U1)＝eq\f(1,3)A(3)當開關S斷開時，有R1＝eq\f(U2,I2)＝44Ω。當開關S閉合時，設副線圈總電阻為R′，有R′＝eq\f(R1,2)＝22Ω，副線圈中的總電流為I2′＝eq\f(U2,R′)＝10A。由U1I1′＝U2I2′可知，I1′＝eq\f(U2I2′,U1)＝eq\f(2,3)A?！即鸢浮?1)1650匝(2)eq\f(1,3)A(3)eq\f(2,3)A16.(12分)一臺小型發(fā)電機的最大輸出功率為100kW，輸出電壓恒為500V，現用電阻率為1.8×10－8Ω·m，橫截面積為10－5m2的輸電線向4×103m遠處的用戶輸電，要使發(fā)電機滿負荷運行時，輸電線上的損失功率不得超過發(fā)電機總功率的4%，求：(1)所用的理想升壓變壓器原、副線圈的匝數比是多少？(2)如果用戶用電器的額定電壓為220V，那么所用的理想降壓變壓器原、副線圈的匝數比是多少？(3)想一想，當深夜接入電路的用電器減少時，用電器兩端的電壓是大于、小于還是等于220V？若用電器電路中電流為100A，求此時用電器兩端的電壓數值?！冀馕觥?1)輸電要用兩根導線，則輸電線的電阻為r＝ρeq\f(2l,S)＝1.8×10－8×eq\f(2×4×103,10－5)Ω＝14.4Ω由題意知P損＝P×4%＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U2)))eq\s\up12(2)r代入數據得U2＝6000V升壓變壓器原、副線圈匝數比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(500V,6000V)＝eq\f(1,12)。(2)I2＝eq\f(P,U2)＝eq\f(105,6×103)A＝eq\f(50,3)AU損＝I2r＝eq\f(50,3)×14.4V＝240V而U3＝U2－U損＝6000V－240V＝5760Veq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,U4)＝eq\f(5760V,220V)＝eq\f(288,11)降壓變壓器原、副線圈匝數比為288∶11。(3)用電器總數減少時，用電器兩端電壓將增大由題知I4′＝100A，則由eq\f(I4′,I3′)＝eq\f(n3,n4)＝eq\f(288,11)所以I3′＝eq\f(275,72)U損′＝I3′r＝eq\f(275,72)×14.4V＝55V而U1、U2不變U3′＝U2－U損′＝(6000－55)V＝5945V由eq\f(U3′,U4′)＝eq\f(n3,n4)得U4′＝eq\f(n4,n3)U3′＝eq\f(11,288)×5945V≈227V。〖答案〗(1)1∶12(2)288∶11(3)大于220V227V章末檢測（三）一、選擇題(共12小題，每小題5分，共60分。1～8題為單項選擇題，9～12題為多項選擇題。)1.為減少遠距離輸電的損耗從而降低電費價格，可采取的措施有()A.提高輸送功率B.應用超導體材料做輸電線C.提高高壓輸電的電壓D.減小輸電導線的橫截面積〖解析〗電路中損失的功率P＝I2R，可見，要減少遠距離輸電的損耗，一是可以減小輸電線的電阻，如增加輸電導線的橫截面積，或換用導電性能好的材料，但目前超導材料還沒有進入大規(guī)模實用階段，選項B、D錯誤；二是減小輸電電流，即提高高壓輸電的電壓，選項C正確；提高輸送功率，損失也相應增加，不能達到目的，選項A錯誤?！即鸢浮紺2.一矩形線圈在勻強磁場中轉動產生的交變電動勢為e＝10eq\r(2)sin(20πt)V，則下列說法正確的是()A.t＝0時，線圈位于中性面B.t＝0時，穿過線圈的磁通量為零C.t＝0時，線圈切割磁感線的有效速度最大D.t＝0.4s時，電動勢第一次出現最大值〖解析〗由電動勢e＝10eq\r(2)sin(20πt)V知，計時從線圈位于中性面時開始，所以t＝0時，線圈位于中性面，磁通量最大，但此時線圈切割磁感線的線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速度為零，選項A正確，B、C錯誤；當t＝0.4s時，e＝10eq\r(2)sin(20π×0.4)V＝0，選項D錯誤。〖答案〗A3.如圖所示，線圈面積為S，匝數為N，線圈的電阻、電感均不計，外電路接有電阻R、理想電流表和二極管D。二極管D具有單向導電性，即正向電阻為零，反向電阻無窮大。下列說法正確的是()A.圖示位置電流最大B.R兩端電壓的有效值U＝eq\f(ω,\r(2))NBSC.交流電流表的示數I＝eq\f(ω,2R)NBSD.一個周期內通過R的電荷量q＝eq\f(2BS,R)〖解析〗由題圖可知，圖示位置通過R的電流為零，R兩端電壓的瞬時值可用圖來表示。設電壓的有效值為U，在一個周期內有eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(NBSω,\r(2))))\s\up12(2),R)eq\f(T,2)＝eq\f(U2,R)T，解得U＝eq\f(1,2)NBSω，電流的有效值I＝eq\f(U,R)＝eq\f(NBSω,2R)，在一個周期內，只有半周期的時間有電流通過R，故q＝Neq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(2NBS,R)，只有選項C正確?！即鸢浮紺4.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110V，通過負載的電流隨時間變化的圖像如圖所示，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、副線圈的匝數比是1∶2D.負載電流的函數表達式i＝0.05sin(100πt＋eq\f(π,2))A〖解析〗變壓器的輸入功率等于輸出功率，所以P入＝P出＝U2I2＝110V×eq\f(0.05,\r(2))A≈3.9W，選項A正確；輸出電壓的有效值是110V，最大值U2m＝eq\r(2)U2＝110eq\r(2)V，所以選項B錯誤；變壓器原、副線圈匝數之比n1∶n2＝U1∶U2＝2∶1，選項C錯誤；負載電流的函數表達式是i＝0.05sin(100πt)A，選項D錯誤。〖答案〗A5.一含有理想變壓器的電路如圖所示，電阻R1、R2、R3、R4的阻值分別為8Ω、2Ω、8Ω和8Ω，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。某一時刻R3出現短路，若短路前后電阻R1的電功率之比為1∶4，該變壓器原、副線圈匝數比為()A.2B.3C.4D.5〖解析〗短路前后電阻R1的電功率之比為1∶4，根據P＝I2R，可得短路前后原線圈中的電流之比為1∶2，設短路前電流為I，則短路后電流為2I；R3短路前，原、副線圈的電流比eq\f(I,I2)＝eq\f(n2,n1)，通過R2的電流I2＝eq\f(In1,n2)，副線圈的輸出電壓U2＝I2(R2＋eq\f(R3,2))＝eq\f(6In1,n2)，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得原線圈兩端的電壓U1＝6Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)，則U＝U1＋IR1＝6Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)＋8I，R3短路后，原、副線圈的電流比eq\f(2I,I2′)＝eq\f(n2,n1)，通過R2的電流I2′＝eq\f(2In1,n2)，副線圈的輸出電壓U2′＝I2′R2＝2I2′＝eq\f(4In1,n2)，由eq\f(U1′,U2′)＝eq\f(n1,n2)可得原線圈兩端的電壓U1′＝4Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)，則U＝U1′＋2IR1＝4Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)＋16I，聯立解得eq\f(n1,n2)＝2，選項A正確?！即鸢浮紸6.如圖所示，變頻交變電源的頻率可在20Hz到20kHz之間調節(jié)，在某一頻率時，A1、A2兩只燈泡的亮度相同。則下列說法正確的是()A.如果將頻率增大，A1變暗、A2變亮B.如果將頻率增大，A1變亮、A2變亮C.如果將頻率減小，A1變暗、A2變亮D.如果將頻率減小，A1變亮、A2變暗〖解析〗某一頻率時，兩只燈泡亮度相同，可知兩燈泡消耗的功率相同，頻率增大時，感抗增大，而容抗減小，故通過A1的電流增大，A1變亮，通過A2的電流減小，A2變暗，故選項A、B錯誤；同理可得選項C正確，D錯誤?！即鸢浮紺7.如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsinωt，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器，和是理想交流電壓表，示數分別用U1和U2表示；和是理想交流電流表，示數分別用I1和I2表示。下列說法正確的是()A.I1和I2表示電流的瞬時值B.U1和U2表示電壓的最大值C.滑片P向下滑動過程中，U2不變，I1變大D.滑片P向下滑動過程中，U2變小，I1變小〖解析〗電壓表和分別測量變壓器原、副線圈的輸入、輸出電壓的有效值，電流表和分別測量原、副線圈電路中電流的有效值，選項A、B錯誤；滑動變阻器向下滑動時，接入電路的電阻變小，原、副線圈輸入、輸出電壓不變，由歐姆定律I＝eq\f(U,R＋R0)可知，副線圈電路中的電流I2變大，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)知原線圈電流I1變大，選項C正確，D錯誤?！即鸢浮紺8.如圖中理想變壓器原、副線圈的匝數之比為2∶1，現在原線圈兩端加上交變電壓u＝311sin(100πt)V時，燈泡L1、L2均正常發(fā)光，電壓表和電流表可視為理想電表。則下列說法正確的是()A.該交流電的周期為0.2sB.電壓表的示數為155.5VC.若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，則電流表讀數變大D.若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，則L1將變暗、L2將變亮〖解析〗由交變電壓u＝311sin(100πt)V可知，該交流電的周期T＝0.02s，選項A錯誤；原線圈電壓為220V，根據變壓器變壓公式可知副線圈輸出電壓為110V，電壓表的示數為110V，選項B錯誤；若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，電阻變小電壓表示數不變，燈泡L1所在支路的電流不變，燈泡L1亮度不變；燈泡L2所在支路的電阻減小，電流增大，L2將變亮。串聯在副線圈輸出端的電流表測量的是兩個燈泡支路的總電流，所以電流表讀數變大，選項C正確，D錯誤?！即鸢浮紺9.在變電站里，常用電壓互感器或電流互感器監(jiān)測電網上的高電壓或強電流。如圖所示為某互感器的示意圖，上、下線圈的匝數分別為n1、n2，火線和零線之間的電壓為U，火線中的電流為I。若將該互感器視為理想變壓器，則下列說法正確的是()A.該互感器為電流互感器B.該互感器為電壓互感器C.流過電表的電流為eq\f(n1,n2)ID.電表兩端的電壓為eq\f(n2,n1)U〖解析〗原線圈串聯在輸電線路上，測量的是輸電電流，因此該互感器為電流互感器，選項A正確，B、D錯誤；火線中的電流為I，根據變流公式，通過電表的電流為eq\f(n1,n2)I，選項C正確?！即鸢浮紸C10.阻值為10Ω的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上，以下說法正確的是()A.電壓的有效值為10VB.通過電阻的電流有效值為1AC.電阻消耗的電功率為5WD.電阻每秒鐘產生的熱量為5J〖解析〗由圖像可知，交流電壓最大值為Um＝10V，所以有效值為U＝eq\f(Um,\r(2))＝5eq\r(2)V，故選項A錯誤；通過電阻的電流有效值為I＝eq\f(U,R)＝eq\f(5\r(2),10)A＝eq\f(\r(2),2)A，故選項B錯誤；P＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)))eq\s\up12(2)×10W＝5W，故選項C正確；電阻每秒產生的熱量Q＝Pt＝5×1J＝5J，故選項D正確。〖答案〗CD11.某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電。已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數之比為4∶1，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u＝220eq\r(2)sin(100πt)V，降壓變壓器的副線圈與阻值R0＝11Ω的電阻組成閉合電路。若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法正確的是()A.通過R0的電流的有效值是20AB.降壓變壓器T2原、副線圈的電壓之比為4∶1C.升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D.升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率〖解析〗降壓變壓器副線圈兩端交變電壓的有效值為220V，負載電阻為11Ω，所以通過R0的電流的有效值是20A，選項A正確；降壓變壓器T2的原、副線圈匝數之比為4∶1，所以降壓變壓器T2的原、副線圈的電壓之比為4∶1，選項B正確；升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓加上輸電線上損失的電壓，選項C錯誤；升壓變壓器T1的輸出功率等于降壓變壓器T2的輸入功率加上輸電線上損失的功率，選項D正確?！即鸢浮紸BD12.如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數n1＝1400匝、副線圈的匝數n2＝140匝，P為滑動變阻器的觸頭，變壓器的原線圈接圖乙所示的交變電流。下列說法中正確的是()A.副線圈輸出電壓的頻率為25HzB.副線圈輸出電壓的有效值為62VC.P向右移動時，變壓器的輸入功率增加D.P向左移動時，原、副線圈的電流比增加〖解析〗由圖像可知交流電的周期T＝4×10－2s，則f＝eq\f(1,T)＝25Hz，變壓器不改變交流電的頻率，選項A正確；eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，則副線圈輸出電壓的峰值為62V，選項B錯誤；原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P1＝P2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R＋R′)，U2不變，P向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻R′變小，P1變大，選項C正確；因eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，則無論P怎樣移動，原、副線圈電流比都不變，選項D錯誤?！即鸢浮紸C二、計算題(本題共4小題，共40分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要注明單位)13.(8分)某興趣小組設計了一種發(fā)電裝置，如圖所示。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角α均為eq\f(4,9)π，磁場均沿半徑方向。匝數為N的矩形線圈abcd的邊長ab＝cd＝l，bc＝ad＝2l。線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉動，bc和ad邊同時進入磁場。在磁場中，兩條邊所經過處的磁感應強度大小均為B、方向始終與兩邊的運動方向垂直。線圈的總電阻為r，外接電阻為R。求：(1)線圈切割磁感線時，感應電動勢的大小Em；(2)線圈切割磁感線時，bc邊受安培力的大小F；(3)外接電阻上電流的有效值I。〖解析〗(1)bc、ad邊的運動速度v＝ωeq\f(l,2)感應電動勢Em＝2NB(2l)v解得Em＝2NBl2ω。(2)電流Im＝eq\f(Em,r＋R)，安培力F＝2NBIml解得F＝eq\f(4N2B2l3ω,r＋R)。(3)一個周期內，通電時間t＝eq\f(4,9)TR上消耗的電能W＝Ieq\o\al(2,m)Rt且W＝I2RT解得I＝eq\f(4NBl2ω,3（r＋R）)?！即鸢浮?1)2NBl2ω(2)eq\f(4N2B2l3ω,r＋R)(3)eq\f(4NBl2ω,3（r＋R）)14.(10分)如圖，一個小型應急交流發(fā)電機，內部為N＝50匝、邊長L＝20cm的正方形線圈，總電阻為r＝1.0Ω。線圈在磁感應強度為B＝0.1T的勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸勻速轉動。發(fā)電機對一電阻為R＝9.0Ω的電燈供電，線路中其他電阻不計，若發(fā)電機的轉動角速度為ω＝100rad/s時，電燈正常發(fā)光。求：(1)交流發(fā)電機發(fā)出的電動勢的最大值；(2)電燈正常發(fā)光的功率；(3)從圖示位置開始，線圈轉過30°的過程中，通過電燈的電量；(4)線圈每轉動一分鐘，外力所需做的功?！冀馕觥?1)電動勢的最大值為Em＝NBSω＝NBωL2＝20V(2)電動勢的有效值為E＝eq\f(Em,\r(2))＝10eq\r(2)V電燈正常發(fā)光的電流I＝eq\f(E,r＋R)＝eq\f(10\r(2),1＋9)A＝eq\r(2)A，電燈正常發(fā)光的功率P＝I2R＝18W(3)q＝eq\o(I,\s\up6(－))Δt＝eq\f(NΔΦ,R＋r)＝eq\f(NBSsin30°,R＋r)＝0.01C(4)整個回路上產生的熱量為Q＝I2(R＋r)t＝1200JW外＝Q＝1200J?！即鸢浮?1)20V(2)18W(3)0.01C(4)1200J15.