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A B2014-2015学年度??? 学校3月月考卷
试卷副标题
C ．e'=E m sin2ωt D4．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头。下列说
法正确的是
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上
第I
卷（选择题）
A ．副线圈输出电压的频率为5Hz 请点击修改第I 卷的文字说明 B ．副线圈输出电压的有效值为31V
C ．P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小 一、选择题（1-6题为单选题，7-10为多选题，每题D ．P 向右移动时，变压器的输出功率增加
4分，共40分）
5．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是
1．在现代生活中，许多地方需要传感器，例如，电冰箱制冷系统的自动控制就要用到
A ．压力传感器 B．声传感器 C ．光传感器 D．温度传感器 2．下面说法正确是( )
A. 感抗仅与电源频率有关，与线圈自感系数无关 B. 容抗仅与电源频率有关，与电容无关
C. 感抗. 容抗和电阻等效，对不同交变电流都是一个定值
D. 感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生6．利用变压器不可能做到的是（ ）
的阻碍作用
A 、增大电流 B 、升高电压 C 、减小电压 D、增大功率 3．交流发电机在工作时电动势为e ＝E m sin ωt ，若将电机的转速提高一倍，7．如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的( )
同时将线圈所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为 ( )
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A ．周期是0.01 s
C ．若电流计有示数，则压力F 发生了变化 D ．若电流计有示数，则压力F 不发生变化
10．在如图所示的电路中，E 为电源，其内阻为r ，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变) ，R 1、R 2为定值电阻，（其阻值均大于电源内阻r ）R 3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，电压表为理想电压表．若将照射R 3的光的强度减弱，则
B ．最大值是311 V
C ．有效值是220 V
D ．表达式为u ＝220sin 100πt (V)
8．如图所示，A 、B 是两个完全相同的的灯泡，L 是一个自感系数较大的理想电感线圈，C 是电容较大的电容器。关于A 、B 亮度情况的说法中正确的是( )
A ．电压表的示数变大 B ．小灯泡消耗的功率变小 C ．电源输出功率变小 D ．通过R 2的电流变小
A ．S 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭 B ．S 闭合时，B 立即亮，然后逐渐熄灭
C ．S 闭合足够长时间后，B 发光，而A 不发光 D ．S 闭合足够长时间再断开S 后，B 逐渐熄灭
9．传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种压力传感器，当待测压力F 作用在可动膜片电极上时，可使膜片发生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（ ）
A ．当F 向上压膜片电极时，电容将减小 B ．当F 向上压膜片电极时，电容将增大
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第II 卷（非选择题）
请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题（每空2分，共12分）
11．有一正弦交流电，它的电压随时间变化的情况如图所示，则电压的峰值
为________V；有效值为________V；交流电的；频率为________Hz.
三、计算题（14题10分，15、16题每题12分，17题14分，共48分）
14．10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e ＝102sin 20πt(V)．求：
(1)t＝0时，线圈内磁通量Φ和磁通量变化率；
(2)线圈从中性面开始转动180°过程中，感应电动势的平均值和最大值之比．12．两只完全相同的灯泡L1和L2分别与相同的电感串联，组成如图所示的15．如图所示，甲图为一理想变压器，其原副线圈匝数比n 1 ∶n 2＝10 ∶1. 甲、乙两个相同的部分电路. 现在甲电路两端加恒定电压U ，L1灯发光；而当原线圈接乙图所示的正弦交流电．副线圈接负载电阻R ＝10Ω。 电压表、电流表均为理想表。求：
，的正弦交变电压，L2灯也发光. 比较两灯（1）原线圈两端电压的瞬时表达式；
的明暗程度，是
L1灯的亮度________L2灯亮度.(填“大于”、“等于”、“小（2）理想电压表及电流表读数分别是多少？
于”)
16．如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕O O '轴从图示位置开匀速转动．已
13．有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V
，这个电压是把380V 的交流电压经变压器降压后得到的。将变压器视为理想变压器，如图所示，如果原线圈是1140匝，则副线圈的匝数是 匝，变压器原、副线圈的电10V ，求：
流之比为 。
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（1）交变电动势的峰值； （2）交变电动势的有效值；
（3）设线圈电阻为R=1Ω，角速度ω=100rad／s ，求线圈由图示位置转
17．某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW ，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：
(1)村民和村办小企业需要220 V电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少．
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参考答案
1．D 【解析】 试题分析：电冰箱制冷系统需要根据温度的高低进行自动调温控制的，因此需要用温度传感器，故D 正确
考点：考查了传感器的应用 2．D 【解析】
试题分析：由公式X L =2πfL 得感抗与线圈自感系数有关，A 错误。
得容抗与电容也有关系，B 错误。感抗. 容抗和电阻等效，对不同交变电流由不同的值，所以C 错。感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用，D 正确。
考点：考查了电感电容对交变电流的阻碍作用 3．C 【解析】
试题分析：据题意，当转速提高一倍，由w =2πn 可知，角速度w 变为原来的2倍，面积减
小
一
半
，
则
由
：
e ＝E m sin ωt =nBSw sin ωt
s w i n w 2 t C 选项正确。
可知
：
E s i w n t 2
考点：本题考查交流发电机电动势的产生。
4．D 【解析】 试题分析：A 、理想变压器满足互感的原理，故原副线圈的电具有相同的周期和频率，由u -t
-2
图象知T =2⨯10s ，
选项A 错误。B 、由u -t 图象知原线
圈
U 出=22V，选项B 错误。C 、P 向右移动时，滑
动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈的电流增大，而原线圈的电流也增大；但理想变压器满足I 1n 1=I 2n 2，则原副线圈的电流比不变为1:10，选项C 错误。D 、P 向右移动时，P 出=U 出⋅I 2，故P 出增大，选项D 正确。故选D 。
考点：本题考查了理想变压器原理、闭合电路的欧姆定律、能量守恒。
5．A 【解析】 试题分析：电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成，由理想变压器的原副线圈的电流之比可知，电流与匝数成反比．则电流互感器应串连接入匝数较多的线圈上．同时一次绕组匝数很少，且串在需要测量的电流的线路中．故A 正确；故选A.
考点：本题考查了变压器的构造和原理、互感器、电磁感应定律. 6．D
【解析】
试题分析：根据变压器的电压、电流与匝数之间的关系可以增大和减小电压，也可以增大或减小电流，输入功率由输出功率决定，变压器不能改变功率．故D 正确 考点：考查了理想变压器 7．BC 【解析】
试题分析：由图象知周期为0.02s ，故A 错误；由图象知最大值为311V ，故B 正确；电压的
C 正确；表达式为U =311sin 100πt V ，故D 错误 故选：BC
考点：本题考查了有关交流电描述的基础知识，
点评：要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式． 8．ACD 【解析】
试题分析：A 、S 闭合时，L 自感系数较大，由于自感相当于断路，A 立即亮，稳定后线圈对恒定电流阻碍作用极小，相当于短路，A 逐渐熄灭；正确，选
B 、S 闭合时，电容器C 电容较大，充电电流很大，通过B 的电流很小，B 不亮，稳定后电容器对恒定电流为断路，B 亮；错误符合题意，不选
C 、由A 、B 分析可知S 闭合足够长时间后，B 发光，而A 不发光；正确，选
D 、S 闭合足够长时间再断开S 后，电容器通过B 灯放电，则B 逐渐熄灭；正确，选 故选B
考点：电感、电容对变化电流的影响
点评：注意自感系数较大的线圈，对变化电流阻碍作用较大，电容较大的电容器对变化电流阻碍作用很小。 9．BC 【解析】
F 向上压膜片电极时，两极板间距减小，电容增大，故B 对；若电流计有示数，说明电容器充放电，电容器的电容发生了变化，两极板间距发生了变化，即压力F 发生了变化，故C 对。 考点：含容电路 10．BC 【解析】
试题分析：若光照强度减弱，则R 3增大，即外电路总电阻增大，所以路端总电压增大，电路总电流减小，即通过R 1的电流减小，故R 1两端的电压减小，所以电压表示数减小，A 错误；因为路端总电压增大，而R 1两端的电压减小，所以并联电路两端电压增大，即R 2两端电压增大，所以通过R 2的电流增大，而总电流是减小的，所以通过小灯泡的电流减小，故
小灯泡消耗的功率变小，B 正确D 错误；电源输出功率
由于R 1、R 2均大于电源内阻r ，所以当
R 路端增大时，电源输出功率减小，故C 正确。
考点：考查了闭合回路欧姆定律 11．10v
或7.07v ；2.5Hz 【解析】
试题分析：由图可知，该交流电的电压最大值为：U m =10V ，所以有效值为
：
0.4s 考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率
12． 大于 【解析】
考点：自感现象和自感系数．
分析：由题，乙电路两端正弦交变电压的最大值为
，有效值等于U ，与甲电路的电压相等．根据两个电路中电感L 的感抗关系，分析电路中电流关系，判断两灯亮度关系． 解：据题，
，有效值等于d ，与甲电路的两端电压相等．乙电路中所加的交流电，电感L 2有感抗，甲电路所加的是恒定电压，L 1没有感抗，则甲电路中总阻抗小于乙电路中总阻抗，甲电路中电流大于乙电路中电流，所以L 1灯的亮度 大于L 2灯亮度． 故答案为：大于
点评：本题只要懂得电感线圈对交流电流有阻碍作用，就能分析出两电路中电流的大小关系．基础题． 13．108；9：95 【解析】
试题分析：由于原线圈的电压为380V ，副线圈的电压为36V
，则原副线圈的匝数之比为
匝；变压器原、副线圈的n 2
电流之比为9：95
考点：考查了理想变压器工作原理
-2
14．（1）Φmax =2.25⨯10Wb （2
【解析】
试题分析：（1）t ＝0时，由交变电动势e ＝102sin 20πt(V)表达式可知线圈的感应电动
势为零，即磁通量的变化率为零，所以线圈从中性面开始计时通过线圈的磁通量最大 由E m =NBS ω=N ωΦmax
ω=20πrad/s （2分） 所以最大的磁通量Φmax
（3分） （2）线圈从中心面开始计转过180°过程中，感应电动势的平均值
（3分）
分)
考点：交变电流瞬时值 最大值 平均值 15．（1）
（100πt ）（2）0.036A. 【解析】
试题分析：（1）U m ＝
，ω=100πrad/s，
（100πt ） （2）输入电压的有效值为：U 1
36V
U 2＝3.6V ；
理想变压器P 1＝P 2，可得U 1I 1
I 1＝0.036A.
考点：考查了变压器构造和原理
点评：本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，
16．
【解析】略
17． (1)1∶3 ；72∶11 (2)320 V； 5 760 W 【解析】
试题分析：(1)建立如图所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比．本题可以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流I 线，再根据输出功率求出U 2，然后再求出U 3.
由线路损耗的功率P 损＝I 线R 线和P 损＝4%P出可得 I 线
2
＝6 A 又因为P 输出＝U 2I 线，所以 U 2
＝1 500 V U 3＝U 2－I 线R 线＝(1 500－6×10) V＝1 440 V 根据理想变压器规律
所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11.
(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图所示) ，由
P 输出＝UI 线′可得 I 线
＝18 A 所以线路损耗的功率
22
P 线＝I 线′R 线＝18×10 W＝3 240 W 用户得到的电压
U 用户＝U －I 线′R线＝(500－18×10) V＝320 V 用户得到的功率
P 用户＝P 输出－P 线＝(9 000－3 240) W＝5 760 W. 考点：远距离输电；电功及电功率。