物理综合评估检测卷.doc

综合评估检测卷(二)交变电流一、选择题(本大题12个小题，每小题5分，共60分)1下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是()2.如图所示，一矩形线圈abcd，已知ab边长为l1，bc边长为l2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为()A0.5Bl1l2sin tB0.5Bl1l2cos tCBl1l2sin t DBl1l2cos t3矩形线框在匀强磁场内匀速转动的过程中，线框输出的交流电电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是()A交流电电压的有效值为36 VB交流电电压的最大值为36 V，频率为0.25 HzC2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快4输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为()AU1U2 BUUCUU DU2U15.如图所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直在t0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动若规定abcda方向的感应电流为正方向，则能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是()6(2014·武汉高二检测)图甲、图乙分别为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分下列说法正确的是()A图甲、图乙均表示交流电B图甲所示电压的瞬时值表达式为u20 sin 100t VC图乙所示电压的有效值为20 VD图乙所示电压的有效值为10 V7.如图所示，理想变压器的原线圈两端输入的交变电压保持恒定则当开关S合上时，下列说法正确的是()A电压表的示数变小B原线圈的电流增大C流过R1的电流不变D变压器的输入功率减小8电流互感器是用来测量大电流的仪器，下图是电流互感器使用原理图，以下说法正确的是()A因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到a、b间时示数大B图中电流表的示数比直接接在a、b间时示数小C原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数少D图中电流表的示数就是a、b间的电流大小9.如图所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则()AU110 V，I0.2 ABU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 ADU110 V，I0.2 A10(2013·福建理综)如图，实验室有一台手摇交流发电机，内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻闭合开关S，发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10sin 10t V，则()A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的有效值为10 VC外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A11(2014·广东理综)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是()AP向下滑动时，灯L变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变CP向上滑动时，变压器的输入电流变小DP向上滑动时，变压器的输出功率变大12图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是()A电流表的示数为2 AB原、副线圈匝数比为12C电压表的示数为电压的有效值D原线圈中交变电压的频率为100 Hz二、非选择题(本题4个小题，共40分)13(8分)如图所示，理想变压器原线圈输入交变电流iImsin t，副线圈接有一电流表和负载，电流表的示数为0.1 A在tT(T为交变电流的周期)时，原线圈中的电流瞬时值为0.03 A，求该变压器原、副线圈的匝数比14(10分)人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水流能、风能、煤的化学能)转化为电能为了合理利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方但是，用电的地方往往很远因此，需要高压输送线路把电能输送到远方如果某发电站将U6 000 V的电压直接加在高压输送线路的入端，向远方供电，且输送的电功率为P800 kW.则此时安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差E9 600 kW·h(1 kW·h1度电)求：(1)此种情况下，高压线路的输电效率(2)若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比(n1/n2)是多少的变压器？15(10分)如图所示，在匀强磁场中有一个内阻r3 、面积S0.02 m2的半圆形导线框可绕OO轴旋转已知匀强磁场的磁感应强度B T若线框以100 rad/s的角速度匀速转动，且通过电刷给“6 V12 W”规格的小灯泡供电，则：(1)若从图示位置开始计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)从图示位置开始，线框转过90°的过程中，流过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？(3)由题所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡实际功率为多大？16(12分)如图所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数n100匝，总电阻r1.0 ，所围成矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0 ，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为enB0Scos t，其中B0为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化求：(1)线圈中产生感应电动势的最大值(2)小灯泡消耗的电功率(3)在磁感应强度变化的0时间内，通过小灯泡的电荷量综合评估检测卷(二)参考答案1. 解析：我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是220 V，最大值约为311 V，周期为0.02 s，所以只有C正确答案：C2. 解析：线圈从图示位置开始转动，电动势瞬时值表达式为eEmcos t，由题意知EmBSBl1l2，所以eBl1l2cos t. 答案：D3. 解析：由图象可知，交流电电压的最大值为36 V，有效值为36 V，周期T4 s，则f0.25 Hz，故A错误，B正确；1 s末交流电电压达到最大值，线框平面应与磁场平行，故D错误；2 s末交流电电压为零，线框平面与磁场垂直，磁通量最大，故C正确答案：BC4. 解析：由PUI得输电线中的电流I.输电线中损失的功率P损I2R2R，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比所以P损1P损2UU，故C正确 答案：C5. 解析：根据右手定则或楞次定律可以判断，t0时刻线圈的cd边离开纸面向外运动而切割磁感线，产生的感应电流I为正向，此时线圈磁通量为零，但是cd边切割磁感线的速度最大，磁通量的变化率最大，所以感应电流最大，故选C. 答案：C6. 解析：根据交变电流的定义，图甲、图乙均表示交流电，图甲所示电压的瞬时值表达式为u20 sin 100t V，选项A、B正确；根据有效值的定义得： T，解得图乙所示电压的有效值U10 V，选项D正确，C错误 答案：ABD7. 解析：本题考查交流电由于原、副线圈两端电压不变，当开关S闭合时，回路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上电流增加，但并联电路两端电压不变，选项A错误，B正确；由于R1两端电压不变，由部分电路欧姆定律可知，通过R1的电流不变，选项C正确；由于理想变压器输入功率与输出功率相等，输出电压不变，电流增加，输出功率增加，选项D错误 答案：BC8. 解析：由图可知n1n2，由电压关系，变压器将电压降低了，故选项A错误；因，故I2I1，电流表示数比直接接到a、b间时示数大，故选项B错误；因电流互感器是升压变压器，应n1n2，故选项C正确；电流表的示数是副线圈内的电流大小，故选项D错误 答案：C9. 解析：由于灯泡正常发光，灯泡两端电压即副线圈两端电压为U2220 V，通过灯泡的电流即副线圈中的电流为I20.1 A根据理想变压器电压关系U1U2n1n2，得U1110 V，电流关系I1I2n2n1，得I10.2 A，则UU1110 V，II10.2 A故选项A正确，选项B、C、D错误 答案：A10. 解析：根据感应电动势的表达式求解交变电流的“四值”因e10sin 10t V，故10 rad/s，f5 Hz，选项A错误；Em10 V，故其有效值E10 V，选项B错误；交流电表的示数及功率的计算均要用有效值，因此电路中表A的示数I1.0 A，选项D正确；外接电阻R所消耗功率为PI2R1.02×9 W9 W，选项C错误 答案：D11. 解析：本题是理想变压器的动态分析问题，首先要分清变量和不变量，其次明确各物理量间的制约关系由于理想变压器输入电压U1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U2也不变，灯L亮度不随P的滑动改变，故选项A错误，选项B正确P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻R总减小，由I2知，通过副线圈的电流I2增大，输出功率P2U2I2增大，再由知输入电流I1也增大，故选项C错误，D正确 答案：BD12. 解析：由I得，I A2 A，A正确理想变压器中，所以，B错误测量交流电时电表示数均为有效值，C正确由题图乙知T0.02 s，由f得，f50 Hz，D错误答案：AC13. 解析：电流表示数为0.1 A，即副线圈中电流有效值I20.1 A将tT，i0.03 A代入iImsin t可得Im0.03 A所以原线圈中电流有效值I1 A，所以. 答案：10314. 解析：(1)此情况下，终端功率PP800 kW400 kW所以，输电效率×100%×100%50%(2)设高压输送线路的导线电阻为r，由题意知：原来线路损耗P损1Ir400 kW，而UI1P现在线路损耗P损2P×(198%)Ir而UI2P，解得 答案：(1)50%(2)15解析：(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值EmBS10 V，则感应电动势的瞬时值表达式eEmcos t10 cos 100 t V(2)线圈转过90°过程中，产生的平均电动势灯泡电阻R3 故流过的电荷量q·T Cq与线框转动的快慢无关(3)线圈产生的电动势的有效值E10 V灯泡两端电压UR5 V6 V故灯泡不能正常发光，其实际功率P W8.3 W.答案：(1)e10 cos 100 t V(2) C无关 (3)8.3 W16. 解析：(1)由enB0Scos t可知，最大值EmnB0S·8 V(2)电路中电流的最大值Im A得I AP灯I2R2.88 W(3)n·Sq·t由得qn4×103 C 答案：(1)8 V(2)2.88 W(3)4×103 C