章末质量检测(十一)

(时间：40分钟)

一、选择题(本题共11小题。1～8题为单项选择题，9～11题为多项选择题)

1．关于家庭照明电路所用的交流电，下列说法正确的是(　　)

A．电流方向每秒钟改变50次

B．电压表达式为u＝220sin(50πt) V

C．额定电压为220 V的灯泡可以直接接入使用

D．耐压为220 V的电容器可以直接接入使用

解析　家庭照明电路所用的交流电电流方向每秒钟改变100次，选项A错误；电压表达式为u＝220sin(100πt) V，选项B错误；照明电路电压有效值为220 V，所以额定电压为220 V的灯泡可以直接接入使用，选项C正确；电压最大值Um＝220 V，耐压为220 V的电容器接入照明电路会被击穿，选项D错误。

答案　C

2．(2016·江苏单科，4)一自耦变压器如图1所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中(　　)

图1

A．U2>U1，U2降低  B．U2>U1，U2升高

C．U2<U1，U2降低   D．U2<U1，U2升高

解析　由＝，n1>n2知U2<U1；滑动触头从M点顺时针旋转至N点过程，n2减小，则U2降低，选项C正确。

答案　C

3．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图2甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则(　　)

图2

A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零

B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合

C．线框产生的交变电动势有效值为311 V

D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz

解析　线框中感应电动势与磁通量的变化率成正比，而t＝0.005 s时e最大，选项A错误；t＝0.01 s时e＝0，选项B正确；电动势有效值E＝311× V≈220 V，选项C错误；周期T＝0.02 s，频率f＝＝50 Hz，选项D错误。

答案　B

4．现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发光的是(　　)

解析　由图可知，选项A、B中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；选项C为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；选项D为升压变压器，电灯两端的电压要大于380 V，不能正常发光。

答案　D

5.如图3所示，理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压稳定的正弦式交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态。当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法正确的是(　　)

图3

A．灯泡L1变亮

B．灯泡L2变亮

C．原线圈两端电压不变

D．副线圈两端电压变大

解析　开关S闭合，副线圈电路增加一并联电路，总电阻减小，所以副线圈中的电流增大，根据变压器规律＝，可知原线圈电流I1增大，L1变亮，所以选项A正确；灯泡L1的电压UL1＝I1R增大，由于输入的正弦式交流电压稳定，根据U＝UL1＋U1，可知原线圈两端的电压U1减小，则副线圈两端电压U2随着减小，L2变暗，所以选项B、C、D错误。

答案　A

6．(2018·河南洛阳三模)某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2。在满足用户正常用电的情况下，下列说法中正确的是   (　　)

A．输电线上损耗的功率为

B．输电线上损耗的功率为

C．采用更高的电压输电可以减少输电线上损耗的电功率

D．采用更高的电压输电会降低输电的效率

解析　由＝，可得I1＝I2，电流I2＝，则输电线上损耗的功率为P损＝IR＝，故A、B错误；采用更高的电压输电，输电导线的电流I1减小，输电线上损耗的功率为P损＝IR减小，故C正确；由于采用更高的电压输电，减少输电线上损耗的电功率，所以会增加输电的效率，故D错误。

答案　C

7．如图4甲所示，一圆形金属线圈放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为B0。现让线圈绕其一条直径以50 Hz的频率匀速转动，较长时间t内产生的热量为Q；若线圈不动，让磁场以图乙所示规律周期性变化，要在t时间内产生的热量也为Q，乙图中磁场变化的周期T以s为单位，数值应为(　　)

图4

A.   B. C.   D.

解析　两种情况下，在相同时间内产生的热量相同，说明电压的有效值相同，现让线圈绕其一条直径以50 Hz的频率匀速转动，电压有效值为E＝＝＝；磁场以图乙所示规律周期性变化，电压有效值为E＝＝，解得T＝ s，选项C正确。

答案　C

8．如图5甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，L1和L2是相同型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联，为交流电压表。当原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压时，电路稳定后，两只灯泡的亮度相同，则(　　)

A．与副线圈并联的电压表在t＝1×10－2 s时的示数为0

B．与副线圈并联的电压表在t＝0.5×10－2 s时的示数为22 V

C．当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz时，灯泡L1变亮，灯泡L2变暗

D．当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz时，灯泡L1变暗，灯泡L2变亮

解析　变压器不改变交流电的频率和周期，与副线圈并联的电压表的示数为副线圈两端电压的有效值，在不改变其他条件时，其示数不变，为U＝＝22 V，A、B错误；正弦交变电压原频率为f＝＝50 Hz，当频率变为100 Hz时，容抗XC＝减小，L1中电流增大，功率增大，灯泡变亮，感抗XL＝2πfL增大，L2中电流减小，功率减小，灯泡变暗，C正确，D错误。

答案　C

9．如图6所示，M为理想变压器，电表为理想电表，导线电阻忽略不计，原线圈接稳定的正弦式交流电源。当滑动变阻器滑片P向上移动时，读数发生变化的电表是(　　)

图6

A．A1   B．A2   C．V1   D．V2

解析　根据变压器输入电压决定输出电压，可知电压表V1和V2的读数不变，选项C、D错误；当滑动变阻器滑片P向上移动时，滑动变阻器R接入电路的电阻逐渐减小，电流表A2的读数增大，选项B正确；由变压器输出功率等于输入功率，可知输入功率增大，电流表A1的读数增大，选项A正确。

答案　AB

10．(2017·河北唐山三模)如图7所示，理想变压器输入端接有效值恒定的正弦交变电流，输出端电阻R2＝1 Ω，当电阻箱R1＝3 Ω时，理想电压表和理想电流表的读数分别为1.0 V和0.5 A。当电阻箱R1＝1 Ω时，电压表和电流表的读数分别为(　　)

图7

A．4.0 V   B．2.0 V   C．1.0 A   D．2.0 A

解析　副线圈电流为I2＝＝1.0 A，由＝可知＝1∶2，U2＝U＋I2R1＝4 V，由＝可知U1＝8 V，当电阻箱R1＝1 Ω时，U1不变，由＝可知U2＝4 V＝U＋R1，解得U＝2.0 V，此时副线圈电流为I2＝＝2.0 A，由＝可知I1＝1.0 A，故B、C正确。

答案　BC

11．(2019·江西师大附中模拟)如图8所示，在某电路的a、b两端加正弦交变电压u＝Umsin(100πt) V，已知理想变压器原线圈匝数为n1、副线圈匝数为n2，图中电阻R1＝2R2，V为理想交流电压表。工作过程中，a、b两端的输入功率为R2消耗功率的9倍，则下列说法正确的是(　　)

图8

A．n1∶n2＝3∶1

B．n1∶n2＝4∶1

C．当t＝0.005 s时交流电压表示数为

D．升高a、b两端电压，R1、R2消耗功率之比不变

解析　原、副线圈两端的电功率相等，则Pab＝9PR2＝PR1＋PR2，即 PR1＝8PR2，又PR1＝＝、PR2＝，代入得＝8，解得＝16，而＝，故解得＝＝，故A错误，B正确；交流电压表示数为交变电流的电压有效值，而原线圈两端电压的有效值为U1＝，而＝＝，解得U2＝＝，故C错误；升高a、b两端电压，R1、R2消耗功率之比为＝，恒定不变，故D正确。

答案　BD

二、非选择题

12．如图9所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I－U关系曲线图。

(1)为了通过测量得到如图9所示I－U关系的完整曲线，如图10所示的a和b两个电路中应选择的是图________，简要说明理由：____________________________

_____________________________________________________________________。

(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)

(2)在图c所示的电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1＝250 Ω。则热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为________Ω。

解析　由于图中要求测量多组数据，所需电压调节范围较大，且从零开始变化，所以应选用分压电路，即图a；根据欧姆定律可以先求出R1的电流I1＝36 mA，所以热敏电阻和R2电流为I2＝I－I1＝34 mA，由图可读出热敏电阻在电流为34 mA时的电压为5.2 V，则R2两端电压为3.8 V，即可求出R2＝111.8 Ω。

答案　(1)a　电压可从0 V调到所需电压，调节范围较大

(2)5.2　111.8(111.6～112.0均可)