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用心爱心专心14411班一、选择题(每题3分，共36分)1．(2010·试题调研)电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示．现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，下列判断正确的是()A．线圈转动的角速度ω＝100rad/sB．在t＝0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大C．电热丝两端的电压U＝1002VD．电热丝的发热功率P＝1800W答案：D解析：由图可以看出该交变电流的周期T＝0.02s，则角速度ω＝2πT＝100πrad/s，A错．t＝0.01s时刻，电压达到最大，则此时磁通量变化率最大，磁通量为零，B错．电热丝两端电压为路端电压UR＝RR＋rU＝99＋1×(Um/2)V＝902V，则C错．电热丝的发热功率P＝UR2R＝229W＝1800W，则D正确．2．(2010·南通模拟)如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为()A．7.5VB．8VC．215VD．313V答案：C解析：本题考查电流的有效值．根据电流的热效应有622×T3/R＋92R×2T3＝U2RT，解得U2＝60V2，所以U＝215V，C项正确．本题难度中等．3．(2010·徐州模拟)我国“西电东送”采用高压输电，继三峡至常州500kV直流输电工程后，又实现了三峡至广东的500kV直流输电工程．采用高压直流输电有利于不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联．关于高压直流输电，下列说法正确的是()A．高压输电可以减小输电电流，从而减少输电导线的能量损失B．恒定的直流输电可以有效消除交流高压输电中感抗和容抗的影响C．可以加快输电的速度D．为实现高压直流输电，可以用变压器直接改变恒定电流的电压答案：AB用心爱心专心2解析：在功率一定时，采用高压输电，根据P＝IU，可以通过减小电流，从而减少输电导线的能量损失，A项正确；交流电由于感抗和容抗的作用，不能无限升压，而利用直流输电可以有效弥补这个缺陷，B项正确；两种输电方式都不能改变输电的速度，C项错误；变压器只能改变交变电流的电压，D项错误．4．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为()A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容答案：D解析：根据自动干手机工作的特征，手靠近电热器工作，手撤离电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容，手靠近时相当于连接一个电容，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容，用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度、湿度的变化而工作就成了室内烘干机．5．(2010·合肥模拟)如图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则()A．电压表的示数为6VB．在t＝10－2s的时刻，穿过线圈的磁通量为零C．若线圈转速改为25r/s，则电动势的有效值为3VD．若线圈转速改为25r/s，则通过电灯的电流为1.2A答案：C解析：电压表的示数是有效值，U＝E有效R＋rR＝69＋1×9V＝5.4V，A错误；t＝10－2s时感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，B错误；原来线圈的转速为n＝ω2π＝2π2πT＝50r/s，当线圈的转速改为25r/s时，感应电动势的最大值Um＝622V＝32V，有效值为3V，C正确；若线圈转速改为25r/s，通过灯泡的电流为0.3A，D错误．6．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，线圈与一阻值R＝9Ω的电阻串联在一起，线圈的电阻为1Ω，则()A．通过电阻R的电流瞬时值表达式为i＝10sin200πt(A)B．电阻R两端的电压有效值为90VC．1s内电阻R上产生的热量为450J用心爱心专心3D．图中t＝1×10－2s时，线圈位于中性面答案：CD解析：通过电阻R的电流最大值为Im＝EmR＋r＝10A，线圈转动的角速度ω＝2πT＝2π2×10－2rad/s＝10πrad/s，故电流的瞬时值表达式为i＝10sin100πt(A)，A项错误；电阻R两端的电压有效值为U有效＝E有效R＋rR＝1002＋×9V＝452V，B项错误；1s内电阻R上产生的热量Q＝U有效2Rt＝450J，C项正确；t＝1.0×10－2s时感应电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，D项正确．7．图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是()A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图甲所示电压的瞬时值表达式为U＝311sin100πtVD．图甲所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后，频率变为原来的110答案：C解析：因图象的纵坐标上电压的正负表示电压的方向，因此两图均为交流电，A项错；对于正弦交流电才有U有效＝Um2，虽然两图的峰值相同，但图乙非正弦(余弦)交流电不适用上式有效值的求法，故B错；正弦交流电电压瞬时值的表达式为U＝Umsinωt，由图象可知Um＝311V，T＝2×10－2s，可得ω＝2πT＝100π，代入上式得U＝311sin100πt，故C项对；由变压器原理可知变压器只能根据匝数比改变电压和电流，它不会改变周期和频率，故D错．8．(2010·珠海模拟)玉树大地震发生后，山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机．该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω/m.安置区家用电器的总功率为44kW，当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是()用心爱心专心4型号AED6500S最大输出功率60kW输出电压范围220V～300VA.输电线路中的电流为20AB．输电线路损失的电功率为8000WC．发电机实际输出电压是300VD．如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是300V答案：B解析：I线＝I0＝P0U0＝4.4×104220A＝200A；线路损失功率P线＝I线2R线＝8000W，线路两端电压U＝I线R线＝40V，所以发电机输出电压为260V；如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是2602V.9．如图所示是一台家用台灯亮度调节原理图，自耦变压器接入正弦交流电压，电流表、电压表分别为理想交流电流表和理想交流电压表．若将调压端的滑动触头P向上移动，则()A．电压表V的示数变大B．变压器的输出功率变大C．电流表A的示数变小D．电流表A的示数变大答案：ABD解析：当滑动触头P向上移动时，自耦变压器“副线圈”匝数增大，由n1n2＝U1U2可知“副线圈”两端电压增大，台灯的功率变大，A、B正确；由于理想变压器输入功率与输出功率相等，且输入电压不变，故电流表示数变大，C错误、D正确．10．如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器．若已知变压比为1000∶1，变流比为100∶1，并且知道电压表示数为220V，电流表示数为10A，则输电线的输送功率为()A．2.2×103WB．2.2×10－2WC．2.2×108WD．2.2×104W答案：C解析：本题考查变压器及功率的知识．由变压比求得输电线电压U＝2.2×104V，由变流比求得输电线电流I＝1×104A，所以输送功率P＝UI＝2.2×108W，C对．11．(2010·镇江模拟)一理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是()A．若通过电路中A、C两处的电流分别为IA、IC，则IAICB．若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大C．若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大D．若在使电阻R减小的同时，将触头P向A端滑动，则通过A处的电流增大用心爱心专心5答案：CD解析：AB部分接电源为原线圈，PB部分接用电器为副线圈，原线圈的匝数大于副线圈的匝数，故原线圈中的电流小于副线圈中的电流，A不对；若仅使电阻R增大，由P＝U2R可知输出功率将减小，输入功率也减小，B不对；若仅将触头P向A端滑动，由P＝U2R可知U增大，故R消耗的电功率增大，C正确；若在使电阻R减小的同时，将触头P向A端滑动，副线圈两端电压变大，电阻R变小，故副线圈中的电流增大，原线圈中电流也增大，D正确．12．如图所示为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则()A．保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大B．保持U1及P的位置不变，S由b合到a时，R消耗的功率减小C．保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大D．保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大答案：ABD解析：S由a合到b时，n1减小，由U1U2＝n1n2可知U2增大，变压器输出的功率P2＝U22R随之增大，理想变压器P1＝P2，又P1＝U1I1，U1不变，则必有I1增大，选项A正确；S由b合到a时，与上述情况相反，副线圈电压U2将减小，R消耗的功率将减小，选项B正确；P上滑时，R增大，变压器输出的功率P2＝U22R减小，则P1减小，由P1＝U1I1知I1减小，选项C错误；若U1增大，由U1U2＝n1n2可知U2增大，I2＝U2R随之增大，由I1＝n2n1I2知I1也增大，选项D正确．二、填空题(每题4分，共12分)13．我国南方山区的小水库有丰富的水力资源，有一个水力交流发电机在正常工作时，电动势e＝310sin50πtV．由于洪涝，水库水位暴涨，为加快泄洪，水轮带动发电机的转速增加0.4倍，若其他条件不变，则电动势e′＝________.答案：434sin70πtV解析：据Emax＝NBSω，ω＝2πn，当n增加0.4倍时，ω′＝1.4ω，所以Emax′＝1.4Emax＝1.4×310V＝434V，故e′＝434sin70πtV.14．(2009·天津理综)如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I＝________.线框从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝________.用心爱心专心6答案：2BSω2RBSR解析：电动势最大值εm＝BSω.有效值ε＝εm2＝22BSω.由闭合电路欧姆定律可得I＝εR＝2BSω2R.电量q＝I·Δt＝ER·Δt＝ΔΦR＝BSR.15．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的．如图甲中，电源的电动势E＝9.0V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的Rt图线所示，闭合开关，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2mA，(1)电流表G的内阻Rg＝________Ω；(2)当电流表的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻R的温度是________℃.答案：(1)500(2)120解析：(1)从图乙查得t＝20℃时，R的阻值为4kΩ.由E＝I1(R＋Rg)得：Rg＝EI1－R＝9.02kΩ－4kΩ＝0.5kΩ＝500Ω(2)设当I2＝3.6mA时，热敏电阻的阻值为R′，则R′＝EI2－Rg＝9.03.6kΩ－0.5kΩ＝2.0kΩ从图中查得此时对应的温度为t2＝120℃.三、计算题(共5题，共52分)16．(10分)人们利用发电机把天然存在的各种形式的能量(水流能、煤等燃料的化学能)转化为电能．为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然