第13章光章末檢測卷(時間：90分鐘

滿分：100分)一、選擇題(本大題共10小題，每題4分，共40分。在每題給出的選項(xiàng)中。起碼有一項(xiàng)切合題目要求。所有選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)(2018·浙江省嘉興市高二月考)當(dāng)搖動如圖1所示的手搖溝通發(fā)電機(jī)時，發(fā)現(xiàn)小燈泡閃耀。此時流過小燈泡的電流是( )圖1A.溝通電B.直流電C.恒定電流D.渦流分析手搖溝通發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流大小、方向均變化是溝通電，A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯誤。答案A2.以下提到的溝通電，不是指有效值的是( )A.溝通電壓表的讀數(shù)B.保險絲熔斷電流C.電容器擊穿電壓D.220V溝通電壓分析電容器擊穿電壓指電容器兩頭同意加的電壓的最大值。答案C3.一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生溝通電的圖象如圖2所示，由圖能夠知道( )圖2時刻線圈處于中性面地點(diǎn)時刻穿過線圈的磁通量為零C.該溝通電流的有效值為2AD.該溝通電流的頻次為50Hz分析由圖象可知，線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動，0.01s時線圈與磁場平行，磁通量為0，應(yīng)選2項(xiàng)A錯誤、選項(xiàng)B正確；電流的有效值為2×6.28A≈4.44A，應(yīng)選項(xiàng)C錯誤；該溝通電的頻次為25Hz，應(yīng)選項(xiàng)D錯誤。答案B某中學(xué)的學(xué)生食堂新安裝了磁卡就餐系統(tǒng)，使用不到一周，便出現(xiàn)了電源總開關(guān)老是沒法接通的問題。經(jīng)檢查，電源總開關(guān)中漏電保護(hù)器切斷了電源。漏電保護(hù)器電路如圖3所示，變壓器A處用火線與零線雙股平行繞制成線圈，而后接到磁卡機(jī)上，B處有一個輸出線圈，一旦線圈B中的電流經(jīng)放大器放大后便推進(jìn)漏電保護(hù)器切斷電源。造成漏電保護(hù)器切斷電源的原由判斷為磁卡機(jī)用電端( )圖3零線與火線之間漏電火線與地之間漏電零線與地之間漏電磁卡機(jī)裝得過多，造成電流太大分析由題意知，火線和零線均繞在鐵芯上，故只有火線與零線中電流大小不等時，才會引起漏電保護(hù)器切斷電源，故可能是火線與地之間漏電，也可能是零線與地之間漏電。答案BC5.(2018·紹興一中高二期末)在以下四幅溝通電的圖象中，能正確反應(yīng)我國居民生活所用交流電的是( )分析我國居民生活所用的溝通電的頻次為50Hz，即周期為0.02s，有效值為220V，則電壓的峰值為2202V＝311V，C項(xiàng)正確。答案C6.(2017·臺州市高二期中)如圖4所示，A、B兩輸電線間的電壓是u＝2002sin100πt(V)，輸電線電阻不計，把電阻R＝50Ω的用電器接在A、B兩輸電線上，對此，以下說法正確的是()2圖4A.電流表示數(shù)為4AB.電壓表示數(shù)為200VC.經(jīng)過R的電流方向每秒鐘改變50次D.用電器耗費(fèi)的電功率為1.6kWm2002分析依據(jù)u＝2002sin100πt(V)，可知，溝通電壓的有效值U＝V＝200V，＝22200則電壓表的示數(shù)為200V，電流I＝＝A＝4A，所以電流表的示數(shù)為4A，A、B項(xiàng)正確；R502π2π周期T＝ω＝100πs＝0.02s一個周期內(nèi)電流方向改變兩次，則經(jīng)過R的電流方向每秒鐘U22002改變100次，C項(xiàng)錯誤；依據(jù)P＝R得：P＝50W＝800W，D項(xiàng)錯誤。答案AB7.(2018·南充高二檢測)如圖5所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝4∶1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的電阻B阻值相等，a、b兩頭加必定的交變電壓U后兩電阻耗費(fèi)的功率之比PA∶PB為( )圖5A.4∶1B.1∶4C.16∶1D.1∶162分析設(shè)電路中經(jīng)過AA、B的電流分別為IA、IB，有IA∶IB＝n2∶n1＝1∶4，故PA∶PB＝I2R＝1∶16，BIR選項(xiàng)D正確。答案D8.如圖6甲所示，一個理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝6∶1，副線圈兩頭接三條支路，每條支路上都接有一只燈泡，電路中L為電感線圈，C為電容器，R為定值電阻。當(dāng)原線圈兩頭接猶如圖乙所示的溝通電時，三只燈泡都能發(fā)光。假如加在原線圈兩頭的溝通電的最大值保持不變，而將其頻次變成本來的2倍，則關(guān)于溝通電的頻次改變以后與改變前對比，3以下說法中正確的選項(xiàng)是( )圖6A.副線圈兩頭的電壓有效值均為216VB.副線圈兩頭的電壓有效值均為6VC.燈泡Ⅰ變亮D.燈泡Ⅲ變亮nU11得U2＝6V，A錯誤，B正確；將分析由圖乙知原線圈兩頭電壓有效值為36V，依據(jù)n2＝U2頻次增大，電感線圈對交變電流阻擋作用變大，電容器的阻擋作用變小。電阻與頻次沒關(guān)，C錯誤，D正確。答案BD如圖7，實(shí)驗(yàn)室一臺手搖溝通發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的電阻。閉合開關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢＝102sin10πt(V)，則( )e圖7A.該交變電流的頻次為10HzB.該電動勢的有效值為102VC.外接電阻R所耗費(fèi)的電功率為10WD.電路中理想溝通電流表A的示數(shù)為1.0Aω分析因e＝102sin10πt(V)，故ω＝10πrad/s，由ω＝2πf得f＝2π＝5Hz，選mEm＝10V，選項(xiàng)B錯誤；溝通電表的示數(shù)及功率的2E計算均要用有效值，所以電路中電流表A的示數(shù)I＝R＋r＝1.0A，選項(xiàng)D正確；外接電阻R所耗費(fèi)的功率為P＝I2R＝1.02×9.0W＝9W，選項(xiàng)C錯誤。答案D照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的，但是我們在夜晚七八點(diǎn)鐘用電頂峰時開燈，電燈比深夜時要顯得暗些，這是因?yàn)榇藭r( )4總電阻比深夜時大，干路電流減小，每盞燈分到的電壓就小總電阻比深度時大，干路電流小，每一支路的電流就小總電阻比深夜時小，干路電流大，輸電線上損失的電壓大干路電流必定，支路比深夜時多，分去了一部分電壓U分析此時用電器多，電阻小(因?yàn)橛秒娖鞫际遣⒙?lián)的)，而變壓器輸出電壓U不變，由I＝R可知，干路電流大，輸電線上損失電壓大，電燈兩頭電壓小，故比深夜暗，故C正確。答案C二、填空題(此題共3小題，共18分，請將正確的答案填在橫線上)11.(6分)(2017·湖州市高二期中)發(fā)電機(jī)電樞以轉(zhuǎn)速n＝3000r/min在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面與磁感線方向平行時，產(chǎn)生的感覺電動勢為1000V，若從線圈平面與中性面重合時計時，則所產(chǎn)生的感覺電動勢的剎時表達(dá)式________V，當(dāng)t＝0.03s時，電動勢為________V。分析當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)至與磁場方向平行時，產(chǎn)生的感覺電動勢最大，則m＝1000V，ω＝2πnE＝100πrad/s，若從線圈平面與中性面重合時計時，則剎時表達(dá)式e＝Emsinωt＝1000sin100πtV。當(dāng)在t＝0.03s時，e＝1000×sin100π×0.03V＝0。答案1000sin100πt012.(6分)一溝通電壓隨時間變化的圖象如圖8所示，則此溝通電的頻次是________Hz，若將該電壓加在10μF的電容器上，則電容器的耐壓值不該小于______V；若將該電壓加在一阻值為1kΩ的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為防止不測事故的發(fā)生，電路中保險絲的額定電流不可以低于________A。圖81分析由題圖知T＝0.02s，Um＝200V而f＝T所以f＝50Hz，電容器耐壓值應(yīng)不小于200V，I＝Um·1＝1002A≈0.14A。2R1000因?yàn)楸ｋU絲熔斷電流指有效值，所以電路中保險絲熔斷電流不可以低于0.14A。答案502000.1413.(6分)如圖9所示，理想變壓器的原線圈接在220V的正弦溝通電源上，R＝10Ω，副線5圈b、c間匝數(shù)為10匝。當(dāng)把電鍵K由b擲向c時，經(jīng)過R上的電流增添0.2A，則經(jīng)過變壓器鐵芯的最大磁通量變化率為________。圖9UUUUU－UU分析由1＝2＝3得1＝32可得1n1n2n3n1n3－n2＝0.2V/匝，即每匝線圈若接一個電壓表，其示數(shù)為n120.2V，所以聯(lián)合法拉第電磁感覺定律可知，經(jīng)過變壓器鐵芯的最大磁通量變化率為5Wb/s。答案25Wb/s三、計算題(此題共3小題，共42分。解答應(yīng)寫出必需的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不可以得分。有數(shù)值計算的題，答案中一定明確寫出數(shù)值和單位)14.(14分)如圖10所示，溝通發(fā)電機(jī)電動勢的有效值為E＝20V，內(nèi)阻不計，它經(jīng)過一個R＝6Ω的指示燈連結(jié)變壓器，變壓器輸出端并聯(lián)24只彩色小燈泡，每只燈泡都是“6V0.25W”，燈泡都正常發(fā)光，導(dǎo)線電阻不計。求：圖10降壓變壓器初、次級線圈匝數(shù)比；發(fā)電機(jī)的輸出功率。(計算結(jié)果保存三位有效數(shù)字)P分析(1)彩色小燈泡額定電流IL＝U次級線圈總電流I2＝24IL變壓器輸入功率P入＝11＝22IUIU變壓器原線圈電路中，溝通發(fā)電機(jī)電動勢1＋I(xiàn)1RE＝U由理想變壓器的公式可得n1＝I2nI12將E＝20V代入以上式子可解得n13＝。n21發(fā)電機(jī)的輸出功率P出＝I1E代入數(shù)據(jù)可得P出＝6.67W。63答案(1)1(2)6.67W15.(14分)溝通發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。一小型發(fā)電機(jī)的線圈共220匝，線圈面積S＝0.05m2，線圈轉(zhuǎn)動的頻次為50Hz，線圈2內(nèi)阻不計，磁場的磁感覺強(qiáng)度B＝πT。假如用此發(fā)電機(jī)帶動兩個標(biāo)有“220V11kW”的電機(jī)正常工作，需在發(fā)電機(jī)的輸出端a、b與電機(jī)之間接一個理想變壓器，電路如圖11。求：圖11發(fā)電機(jī)的輸出電壓為多少？變壓器原副線圈的匝數(shù)比為多少？與變壓器原線圈串連的溝通電流表的示數(shù)為多少？分析(1)依據(jù)Em＝nBSω＝11002V得輸出電壓的有效值為mU1＝E＝1100V2U1n15依據(jù)＝＝U2n21依據(jù)P入＝P出＝2.2×104W再依據(jù)P＝UI，解得I1＝20A入11答案(1)1100V(2)5∶1(3)20A16.(14分)如圖12是某學(xué)習(xí)小組在空闊的場所上做“搖繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)”的表示圖。他們將一銅芯線像甩跳繩同樣勻速搖動，銅芯線的兩頭分別經(jīng)過細(xì)銅線與敏捷溝通電流表相連。搖繩的兩位同學(xué)的連線與所在處的地磁場(可視為勻強(qiáng)磁場)垂直。搖動時，銅芯線所圍成半圓周的面積S＝2m2，轉(zhuǎn)動角速度ω＝102rad/s，用電流表測得電路中電流I＝40μA，電路總電阻R＝10Ω，取π＝2.25。2圖12(1)求該處地磁場的磁感覺強(qiáng)度B的大??；7(2)從銅芯線所在平面與該處地磁場平行開始計時，求其轉(zhuǎn)過