内容正文:
模块综合试卷(一)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共计48分.1~6题为单选题,7~12题为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.如图1所示,关于下列器材的原理和用途,正确的是( )
图1
A.变压器不但可以改变交变电压,而且能改变频率
B.扼流圈对交流有阻碍作用主要是因为线圈存在电阻
C.真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化
D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起到电磁阻尼的作用
答案 D
解析 变压器可以改变交变电压但不能改变频率,A项错误;扼流圈对交流有阻碍作用主要是因为在扼流圈中产生的感应电动势阻碍电流的变化,B项错误;真空冶炼炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,金属中产生涡流并熔化,C项错误;磁电式仪表中的铝框能起到电磁阻尼的作用,线圈转动时会产生感应电流,使线圈受安培力的阻碍作用,从而使指针迅速稳定,D项正确.
2.(2018·福州市第八中学高二下期中)如图2所示,A、B、C为三个相同的灯泡(设其电阻值保持不变),a、b、c为与之串联的三个常用元件,如:电感线圈、电容器或电阻.E1为稳恒直流电源,e2为正弦交流电源.当开关S接“1”时,A、B两灯均正常发光,C灯不亮;当开关S接“2”时,A灯仍正常发光,B灯变暗,C灯正常发光.由此可知( )
图2
A.a元件是电阻
B.b元件是电容器
C.c元件是电感线圈
D.由于电源e2的电动势E2与E1的大小关系未知,无法判断b、c各是什么元件
答案 A
解析 由题意,当开关S接“1”直流电源时,A、B两灯均正常发光,C灯不亮,说明c为电容器;当接“2”交流电源时,A灯仍正常发光说明a对交流电和直流电的影响相同,则a为电阻;B灯变暗,说明b对交流电的阻碍作用比对直流电的阻碍作用大,则b为电感线圈;接交流电源C灯正常发光,则进一步说明c为电容器,A正确.
3.一定值电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值为u0,周期为T,如图3所示.则Q方∶Q正等于( )
图3
A.1∶ B.∶1 C.1∶2 D.2∶1
答案 D
解析 根据题图图像可知,方波交流电的有效值U方=u0,正弦交流电的有效值U正=,一个周期内产生的热量分别为Q方=T,Q正=T,所以Q方∶Q正=2∶1,D正确.
4.如图4所示,在匀强磁场中圆形线圈匀速转动的周期为T,匝数为10匝,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈总电阻为2 Ω,从线圈平面与磁场方向垂直时开始计时,线圈转过30°时的瞬时电流为1 A,下列说法中正确的是( )
图4
A.线圈中电流的最大值为 A
B.线圈中电流的最大值为2 A
C.线圈消耗的电功率为8 W
D.从图示位置开始计时,感应电流的瞬时值表达式为i=2cos (t) A
答案 B
解析 从线圈平面与磁场方向垂直时开始计时,感应电动势的表达式为e=Emsin ωt,则感应电流i==sin ωt,由题给条件有:1 A=×,解得Em=4 V,则Im=2 A,I有效= A,线圈消耗的电功率P=IR=4 W,选项A、C错误,B正确;从题图所示位置开始计时,i=Imsin ωt=2sin (t) A,故选项D错误.
5.(2018·阳泉市第十一中学高二下月考)如图5所示为远距离输电示意图,图中两变压器均为理想变压器,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4,输电线的总电阻为r.将原线圈接到u=Umsin ωt的交流电源上,若输送的电功率为P,不考虑其他因素的影响,则( )
图5
A.输电线上通过的电流为
B.输电线上损失的电压为
C.输电线上损失的电功率为2()2()2r
D.仅增大输送的电功率即可提升输电的效率
答案 C
解析 输入的交流电的有效值U1=,升压变压器副线圈中的电压U2=U1,故输电线上通过的电流为I==,A错误;输电线路上损失的电压ΔU=Ir=,B错误;输电线上损失的功率ΔP=I2r=2()2()2r,C正确;输电的效率η==1-2()2·P,则仅增大输送的电功率,会降低输电的效率,故D错误.
6.(2018·全国卷Ⅱ)如图6所示,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下.一边长为l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动.线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是( )
图6
答案 D
解析 设线路中只有一边切割磁感线时产生的感应电流为I0.
线框位移
等效电路的连接
电流
0~
I=2I0(顺时针)
~l