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111一、选择题(每小题5分，共40分)1.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断()A在A和C时刻线圈处于中性面位置B在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C从AD时刻线圈转过的角度为2D若从OD时刻历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次【解析】根据图象，首先判断出感应电流的数学表达式iImsint.另外应该进一步认识到线圈是从中性面开始旋转，而且线圈旋转一周，两次经过中性面，经过中性面的位置时电流改变方向从该图形来看，在tO、B、D时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁通量最大；在A、C时刻电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零；从A到D时刻，线圈旋转3/4周，转过的角度为3/2；如果从O到D时刻历时0.02 s，恰好为一个周期，所以1 s内线圈运动50个周期，100次经过中性面，电流方向改变100次综合以上分析可得，只有选项D正确【答案】D2下图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是()A5 AB5 AC. AD. A【解析】本题要求的是矩形交变电流的有效值，与平时所熟知的正弦交变电流的有效值(即I有效Im/)不同因此，有的同学对这样的题目感到无从下手只有从有效值的定义出发才能顺利解答本题该交变电流通过阻值为R的电阻1个周期的时间(即0.02 s)内所产生的热量为：Q交(4)2R0.01(3)2R0.01500.01R.设直流电流I通过电阻R一个周期的时间(即0.02 s)内产生的热量为Q直I2R0.02.由交流电的有效值定义得Q直Q交，即500.01RI20.02R.则I5 A，即交变电流的有效值为5 A.【答案】B3.在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd.线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合.线圈平面与磁场方向垂直.从t=0时刻起，线圈以恒定角速度=2/T绕cd边沿图示方向转动，规定线圈中电流沿abcda方向为正方向，则从t=0到t=T时间内，线圈中的电流I随时间t变化关系图象为（ ）【答案】B4如图所示电路中，已知交流电源电压u200sin100t V，电阻R100 .则电流表和电压表的示数分别为()A1.41 A,200 VB1.41 A,141 VC2 A,200 V D2 A,141 V【解析】电流表和电压表显示的是有效值，U100 V141 V；I1.41 A，故选项B正确【答案】B5.如图所示，M是理想变压器，电源电压U不变，当变阻器的滑片P向上移动时，示数发生变化的电表是()A电流表A1B都发生变化C电压表V1 D电压表V2【解析】副线圈电压不变，所接的电路按直流电路分析：电阻变小，电流增大，而原线圈电压不变，电流随副线圈中的电流增大而增大【答案】A6在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图所示当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220 V上现发现输出电压低于220 V，下列措施不正确的是()AP1不动，将P2向上移BP2不动，将P1向下移C将P1向上移，同时P2向下移D将P1向下移，同时P2向上移【解析】由变压器原、副线圈的电压比等于线圈匝数比可知，输出电压低于220 V，可以增加副线圈匝数或减少原线圈匝数，A、B、D正确，C错误【答案】C7.如图所示，理想变压器原线圈接u=220sin100t(V)的正弦交流电源，图中电流表内阻不计.副线圈接入“110 V 60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光.下列说法正确的是（ ）A.原线圈中的输入功率为30 WB.通过灯泡的电流的频率为50 HzC.电流表的示数为AD.理想变压器原、副线圈匝数之比为21【解析】由P入=P出得P入=60 W，A错误；交流电的周期T=2/=1/50 s,故频率为50 Hz，B正确；交流电的峰值Um=220 V,则其有效值U=220 V,由P=UI得I= A= A，C错；由=得=21，D项错误.【答案】B8传感器是一种采集信息的重要器件如图所示是一种测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容现将此电容式传感器与零刻线在中央的灵敏电流表和电源串联，组成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转当待测压力增大时()A电容器的电容将减小B灵敏电流表指针在正中央零刻线处C灵敏电流表指针向左偏转D灵敏电流表指针向右偏转【解析】当待测压力增大时，电容器板间距离缩小，由C知，电容器的电容增大，A错；由于电容器与电源相连，故电压U不变，由QCU知，电容器的电量将增加，即电容器需充电，故电流从电流表的正接线柱流入，指针将向右偏转，D正确【答案】D二、非选择题(共60分)9(2011届青岛检测)(12分)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整已知常温下待测热敏电阻的阻值约为45 .热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 )、直流电压表(内阻约5 k)，滑动变阻器(020 )、开关、导线若干(1)在下面虚线框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小 (2)根据电路图，在下图的实物图上连线(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤_【解析】由于常温下热敏电阻的阻值为45 ，与电流表内阻很接近，故采用外接法；又因特征曲线尽量完整，电压表、电流表读数范围大，故滑动变阻器采用分压式【答案】(1)电路图如图所示(2)实物图如图所示(3)往保温杯中加一些热水，待温度稳定时读出温度计的值；调节滑动变阻器，快速测出几组电流表和电压表的值；重复步骤、，测量不同温度下的数据；绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线10(14分)某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户，发电机输出功率是100 kW，输出电压是250 V，升压器原、副线圈的匝数比为125，输电线上功率损失为4%，用户所需要的电压为220 V，则输电线的电阻和降压器原、副线圈的匝数比是多少？若有60 kW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么可装25 W的电灯多少盏？【解析】输电线路如图所示，由变压比知，所以U225250 V6 250 V.副线圈电流I2 A16 A，输电线电阻R上损失的功率为IR4%P，得R 15.6 .降压器输入电压U2U2I2R线6 250 V1615.6 V6103 V.降压器匝数比.由功率关系可知：P入P损P生产P照则P照96%100103 W60103 W36103 W，又P照nPL，得n1 440盏【答案】15.6 1 440盏11(16分)如图所示，理想变压器原线圈匝数n1440，副线圈匝数n222，在原线圈的两端加图甲所示的交流电压，求：(1)副线圈中电压表的示数；(2)电阻R在什么范围内取值，才能使副线圈中电流表的示数不超过2.0 A?【解析】(1)U1 V220 V，由，得U2U1220 V11 V.(2)I22.0 A，R 5.5 .【答案】(1)11 V(2)R5.5 12.（18分）发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ,如果用初、次级匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为101的降压变压器降压供给用户.（1）画出全过程的线路图.（2）求用户得到的电压和功率.（3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压.【解析】（1）线路图如图所示.（2）升压变压器次级输出电压U2U1=2 200 V.升压变压器次级输出电流I2=I1,升压变压器初级输入电流由P=U1I1，得I1= = A=200 A,所以I2= = A=20 A,输电线路上的电压损失和功率损失分别为UR=I2R=4 V，PR=I22R=0.08 kW,加到降压变压器初级上的输入电流和电压分别为I3=I2=20 A，U3=U2-UR=2 196 V.降压变压器次级的输出电压和电流分别为U4=U3=219.6 V,I4=I3=200 A.111
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