第二章章末檢測(cè)試卷

1、.章末檢測(cè)試卷二時(shí)間：90分鐘總分值：100分一、選擇題此題共12小題，每題4分，共48分，其中18題為單項(xiàng)選擇題，912題為多項(xiàng)選擇題1如下圖的四種隨時(shí)間變化的電流圖像，其中屬于交變電流的是答案D解析A、B、C選項(xiàng)電流的大小變化，但電流的方向一直沒(méi)變，由交變電流、直流電的定義知它們的電流應(yīng)為直流電D選項(xiàng)中電流大小和方向都改變，故為交變電流2某臺(tái)家用柴油發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)可以產(chǎn)生與我國(guó)照明電網(wǎng)一樣的交變電流如今該發(fā)電機(jī)出現(xiàn)了故障，轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速只能到達(dá)正常工作時(shí)的一半，那么它產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像是 答案B解析線圈轉(zhuǎn)速為正常工作時(shí)的一半，據(jù)2n知，周期變?yōu)檎９ぷ鲿r(shí)的2倍，又據(jù)E

2、mNBS知，最大值變?yōu)檎r(shí)的一半，結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)交流電實(shí)際情況，知正確選項(xiàng)為B.3圖1甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化，圖乙所示的電壓是正弦函數(shù)的一部分，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是圖1A圖甲、圖乙均表示交流電B圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u20sin 100t VC圖乙所示電壓的有效值為10 VD圖乙所示電壓的有效值為10 V答案C解析根據(jù)交變電流定義，圖甲、圖乙均表示交流電，圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u20sin 100t V，選項(xiàng)A、B正確由有效值定義，0.02 s0.04 s，解得題圖乙所示電壓的有效值為10 V，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤4在如圖2所示的交流電路中，保

3、持電源電壓一定，當(dāng)交變電流的頻率增大時(shí)，各電壓表的示數(shù)將圖2AV1、V3增大，V2減小BV1不變，V2減小，V3增大CV1不變，V2增大，V3減小DV1、V2、V3都不變答案C解析電感線圈對(duì)交流電的阻礙作用隨著頻率的增大而增大，因此電壓表V2示數(shù)增大，電容器對(duì)交流電的阻礙作用隨著頻率的增大而減小，電壓表V3示數(shù)減小，電壓表V1示數(shù)不變，應(yīng)選C.5在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3甲所示，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖乙所示，那么圖3At0.005 s時(shí)線框的磁通量變化率為零Bt0.01 s時(shí)線框平面與中性面重合C線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為311 VD線框產(chǎn)生的感應(yīng)電

4、動(dòng)勢(shì)頻率為100 Hz答案B解析由題圖乙可知，正弦交流電電壓的最大值為311 V，周期T0.02 s，所以該交流電的有效值為E V220 V，頻率f50 Hz，C、D錯(cuò)誤；由題圖乙知，t0.005 s時(shí)電動(dòng)勢(shì)最大，磁通量的變化率最大，A錯(cuò)誤；t0.01 s時(shí)電動(dòng)勢(shì)為0，磁通量變化率為0，但磁通量最大，線框處于中性面位置，B正確6如圖4甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R10 的電阻連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，示數(shù)是10 V圖乙是矩形線圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖像假設(shè)線圈的直流

5、電阻不計(jì)，那么圖4A電阻R上的熱功率為20 WB0.02 s時(shí)R兩端的電壓瞬時(shí)值為零CR兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u10cos 100tVD通過(guò)R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是icos 50tA答案C解析電阻R上的熱功率為P熱 W10 W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；0.02 s時(shí)磁通量為零，此時(shí)磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，那么R兩端的電壓瞬時(shí)值為最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)EmE10 V， rad/s100 rad/s，t0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，那么R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u10cos 100tV，選項(xiàng)C正確；Im A，通過(guò)R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是icos 100tA，選項(xiàng)D錯(cuò)誤7.如圖

6、5所示，線框匝數(shù)為N、面積為S，以角速度繞垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想電流表和二極管D.二極管D具有單向?qū)щ娦?，且正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是圖5A圖示位置電流最大BR兩端電壓的有效值UNBSC交流電流表的示數(shù)INBSD一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量q答案C解析由題圖可知，圖示位置通過(guò)R的電流為零，R兩端電壓的瞬時(shí)值如下圖表示設(shè)電壓的有效值為U，在一個(gè)周期內(nèi)有：T，解得：UNBS，電流的有效值I，在一個(gè)周期內(nèi)，只有半周期的時(shí)間有電流通過(guò)R，故：qN，應(yīng)選C.8如圖6所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為

7、R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)O軸位于磁場(chǎng)邊界那么線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為圖6A. B.C. D.答案D解析扇形閉合導(dǎo)線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度始終是半徑L，各點(diǎn)的平均速度v，導(dǎo)線框進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)時(shí)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由法拉第電磁感應(yīng)定律和有效值的定義有：E，I2RT，可得I，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤9一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖7所示，由圖可知圖7A該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u100sin 25t VB該交流電的頻率為25 HzC該交流電的電壓的有效值為100 VD假設(shè)將該交流電壓加在阻值R100 的電阻兩端，那么電阻消耗的功率為5

8、0 W答案BD解析由題圖可知正弦交流電的周期T0.04 s，那么f25 Hz，2f50 rad/s，所以該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u100sin 50t V，A錯(cuò)誤，B正確；該交流電的電壓的有效值為 V50 V，那么C錯(cuò)誤；假設(shè)將該交流電壓加在阻值R100 的電阻兩端，那么電阻消耗的功率為P W50 W，那么D正確，所以正確答案為B、D.10如圖8甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為程度方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為交流電流表線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的程度軸OO沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開場(chǎng)計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的選項(xiàng)是 圖8A電流表的示數(shù)為1

9、0 AB線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50 rad/sC0.01 s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行D0.02 s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左答案AC11如圖9所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形線圈周期為T，匝數(shù)為10匝，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2 ，從線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)30時(shí)的電流瞬時(shí)值為1 A，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是圖9A線圈中電流的最大值為 AB線圈消耗的電功率為4 WC任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電流為i2sintAD任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電流為i2costA答案BC解析從線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為eEmsin t，那么感應(yīng)電流isin t，由題給條件

10、有：1 A，解得Em4 V，那么Im2 A，I有效 A，線圈消耗的電功率PIR4 W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確iImsin t2sintA，應(yīng)選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤12如圖10所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈處于磁鐵和圓柱形鐵心之間的徑向磁場(chǎng)中，兩半邊間的過(guò)渡區(qū)域?qū)挾群苄?，可忽略不?jì)線圈的總匝數(shù)為N、總電阻為r，每匝線圈的面積為S，線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.當(dāng)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，額定電壓為U、電阻為R的小燈泡在電路中恰能正常發(fā)光，那么發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是圖10ANBS B.NBS CU D1U答案AD解析根據(jù)題述線圈處于磁鐵和圓柱形鐵心之間的徑向磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交

11、變電流為矩形波，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是NBS，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤由閉合電路歐姆定律，EU1U，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確二、填空題此題共2小題，共8分13. 4分一交流電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖11所示假設(shè)將該電壓加在10 F的電容器上，那么電容器的耐壓值應(yīng)大于_ V；假設(shè)將該電壓加在一阻值為1 k的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為防止意外事故的發(fā)生，電路中保險(xiǎn)絲額定電流不能低于_ A.圖11答案2000.14解析電容器的耐壓值應(yīng)大于交流電的最大值，即大于200 V；保險(xiǎn)絲的額定電流為有效值，所以I A0.14 A.144分有一個(gè)電子元件，當(dāng)它兩端的電壓的瞬時(shí)值高于e110 V時(shí)那么導(dǎo)電

12、，低于e110 V時(shí)不導(dǎo)電，假設(shè)把這個(gè)電子元件接到有效值為220 V、頻率為50 Hz的正弦交流電的兩端，那么它在1 s內(nèi)導(dǎo)電_次，每個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)電時(shí)間為_答案100 s解析由題意知，加在電子元件兩端電壓隨時(shí)間變化的圖像如下圖，表達(dá)式為其中2f，f50 Hz，T0.02 s，得u220sin 100t V把u110 V代入上述表達(dá)式得到t1 s，t2 s所以每個(gè)周期內(nèi)的通電時(shí)間為t2t2t1 s s由所畫的ut圖像知，一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)電兩次，所以1 s內(nèi)導(dǎo)電的次數(shù)為n2100.三、計(jì)算題此題共4小題，共44分158分一臺(tái)微波爐說(shuō)明書所列的部分技術(shù)參數(shù)如下表，請(qǐng)答復(fù)：型號(hào)WD800MG5579MT輸

13、入電源220 V,50 Hz輸出功率800 W微波頻率2 450 MHz輸入功率1 250 W1這臺(tái)微波爐使用的是哪一種電源？2這臺(tái)微波爐輸入電流的有效值是多大？輸入電流的最大值是多大？答案1交流電源25.68 A8.03 A解析1由表數(shù)據(jù)可知其是交流電源2輸入電流有效值I A5.68 A輸入電流的最大值ImaxI5.68 A8.03 A.1610分如圖12所示，“形框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，“形框的三條邊的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，電阻均為r，a、b兩端連接阻值為R的電阻“形框繞垂直磁場(chǎng)的軸ab以角速度逆時(shí)針從上往下看勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t0時(shí)刻經(jīng)過(guò)圖示位置框與磁場(chǎng)垂直規(guī)定回路中adc

14、b方向?yàn)殡娏鞯恼较?，?dǎo)線電阻不計(jì)，求：圖121通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的表達(dá)式；2當(dāng)t時(shí)，通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的大小和方向答案1isin t2正方向或adcb解析1“形框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：EmBL2產(chǎn)生的感應(yīng)電流的最大值為：Im通過(guò)的電阻R的感應(yīng)電流的表達(dá)式為：iImsin tsin t.2把t代入解得：isin ，方向與規(guī)定的正方向一樣1712分如圖13所示，間距為l的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，程度放置在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，右端接阻值為R的電阻一接入電路的電阻為r、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，在程度向左的外力F作用下從t0時(shí)刻開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律為vv

15、maxsin t.不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求：圖131從t0到t時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量；2從t0到t時(shí)間內(nèi)外力F所做的功答案12mv解析導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為eBlvBlvmaxsin tEmaxsin t可見它是一個(gè)正弦交變電流，所以其有效值為E電流的有效值為I1時(shí)間tT所以這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為QI2Rt.2t在四分之一周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為QI2RrRr由功能關(guān)系得：W外mvQW外mv.1814分如圖14所示，線圈面積為0.05 m2，共100匝，線圈總電阻為1 ，與外電阻R9 相連當(dāng)線圈在B T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO以轉(zhuǎn)速n300 r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：圖141假設(shè)從線圈處于中性面開場(chǎng)計(jì)時(shí)，寫出電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；2兩電表、的示數(shù)；3線圈轉(zhuǎn)過(guò) s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值；4線圈轉(zhuǎn)過(guò) s的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量；5線圈勻速轉(zhuǎn)一周外力做的功答案1e100sin 10t V25 A45 V 350 V4 C5100 J解析1因?yàn)镋maxNBS，2n，其