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- 2016/8/20 9:25:06
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共17道小题，约5420字。
第5章 交变电流
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．(北京市朝阳区2014～2015学年高二下学期期末)如图甲至丁是交流电发电过程的示意图，图中只示意了一匝线圈，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接．线圈沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，线圈的面积为S，磁场可视为水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B，电路的总电阻为R、以下说法中正确的是 ( )
A．由甲转到乙的过程中，线圈中的电流方向为A→B→C→D→A
B．由丙转到丁的过程中，线圈中的电流方向为A→B→C→D→A
C．转到丙位置时，穿过线圈的磁通量为零
D．转动一圈的过程中，线圈产生的电能为2πωB2S2R
答案：B
解析：A.由甲转到乙的过程中，穿过线圈的磁通量变小，根据楞次定律，可以判断电流方向为A→D→C→B→A；故A错误；B.当线圈由丙转到丁的过程中，通过线圈的磁通量变小，根据楞次定律，可以判断电流方向为A→B→C→D→A；故B正确；C.丙位置时，线圈处于中性面上，此时磁通量最大，故C错误；D.转动一圈过程中，线圈中产生的能量Q＝E2RT＝nBSω222R×2πω＝πn2B2S2ωR，故D错误。
2．(重庆一中2013～2014学年高二上学期期末)图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是 ( )
A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．电压的有效值是311V
C．电压的有效值图甲大于图乙
D．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πt(V)
答案：C
解析：由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；两种电压的最大值是311V，有效值要小于311V，故B错误；由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，故C正确；从图甲可知，Em＝311V，ω＝2πT＝100π rad/s，所以图甲电压的瞬时值表达式为u＝311sin100πt(V)，故D错误。
3．(北京市西城区2013～2014学年高二下学期期末)如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同。若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大，观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是 ( )
A．Ⅰ为电阻，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器
B．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电容器
C．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻
D．Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻
答案：C
解析：当交变电流的频率增大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，由灯a变暗，灯b变亮可知，Ⅱ为电容器，Ⅰ 为电感线圈，而电阻与交变电流的频率无关，故Ⅲ为电阻。
4．(河北衡水中学2013～2014学年高二上学期期中)如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件(不分得电压)实现了无级调节亮度。给该台灯接220V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为 ( )
A．220V B．110V
C.2202V D.1102V
答案：C
解析：设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量：
交流电Q＝Um22R•T4＋Um22R•T4
直流电Q＝U2RT
解得：U＝2202V
5．(华北师大二附中2014～2015学年高二检测)如图所示电路中，电源电压u＝311sin100πtV，A、B间接有“220V 440W”的电暖宝、“220V 220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是 ( )
A．交流电压表的示数为311V
B．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于32A
C．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍
D．1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32×104J
答案：D
解析：由u＝311sin100πtV可知，交变电压的有效值为220V，故交流电压表的示数为220V，选项A错误；由两用电器的额定功率为660W，根据P＝UI可知，保险丝的额定电流应不小于3A，选项B错误；因抽油烟机220W包括热功率及机械功率，故电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍还要多，选项C错误；根据W＝Pt可得1min内抽油烟机消耗的电能为1.32×104J，选项D正确。
6．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n2＝51，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电流，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1，S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是 ( )
A．输入电压u的表达式u＝202sin(50πt)V
B．只断开S2后，L1、L2均正常发光
C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
答案：D
解析：由题图知，Um＝202V，T＝0.02s，则ω＝2πT＝100πrad/s，输入电压u＝202sin(100πt)V，故A错；由变压器的变压规律知：u1u2＝n1n2，故u2＝u1n2n1＝20×15V＝4V，由题中将S1接1，S2闭合时，灯泡L2正常发光可得，灯泡L2的额定电压为4V，当只断开S2后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为L1、L2串联，故L1、L2均不能正常发光，B错；此时P出＝u22R总，副线圈负载R总增大，故P出减小，又P入＝P出，故原线圈的输入功率减小，C错误；当S1换接到2后，副线圈的负载仅是电阻R，故P＝U22R＝4220W＝0.8W，D正确。
7.如图所示，为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压。某变电所将电压u0＝11 0002sin100πtV的交流电降为220V供居民小区用电，则变电所变压器 ( )
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