2014高中物理 第5章 电能及电信息的应用 章末检测2（教科版选修1-1）

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第5章 电能及电信息的应用 章末检测2
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(共8个小题，每题8分，共64分)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．对一正在工作中的变压器，下列说法正确的是 (　　)．
A．副线圈中的电流是从原线圈中传过来的
B．铁芯是用来导电的
C．副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小
D．副线圈相当于一个电源
解析　原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故A、B错．由能量守恒知C正确．副线圈把磁场能转化为电能，给用电器提供电压、电流，相当于一个电源．
答案　CD
图1
2.如图1所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，在原线圈a、b两端加上电压为u＝220sin(100πt) V的正弦交变电流．当原线圈中ab两端的电压为100 V的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读数为 (　　)．
A．220 V B．22 V
C．22 V D．10 V
解析　副线圈两端交流电压表读数为交变电压的有效值，由题意知a、b两端加的电压的有效值为220伏，由＝得，U2＝U1＝22 V，故C正确．
答案　C
3．如图2所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路．当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表 的读数为12 mA，那么安培表 的读数为 (　　)．
图2
A．0 B．3 mA
C．48 mA D．与R大小有关
解析　导线AB切割磁感线产生的感应电动势为E＝BLv，为定值，故变压器原线圈中磁通量无变化，副线圈中无感应电动势，所以 的示数为零．
答案　A
4．在如图3所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有 (　　)．
图3
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
解析　由题意可知升压变压器的输入电压不变，匝数一定，则输出电压也不变，A错误；在电能输出过程中有：I＝，U线＝IR线，U3＝U2－U线，因P变大，I变大，所以U线变大，所以降压变压器初级电压U3变小，则降压变压器的输出电压变小，B错误；由P线＝()2R线，因P变大，所以P线变大，C正确；根据＝＝，因P变大，所以比值变大，D正确．
答案　CD
5．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，通过导线上的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率下列表达式错误是(　　)．
A.eq \f(U,R) B.
C．I2R D．I(U1－U2)
解析　用P＝求电阻上损失的功率时，U要与电阻R相对应，选项A中的U1是输出电压不是输电线电阻上的电压，故A是错误的．B中的U1－U2是输电线电阻上的电压，因此，B是正确的．C、D中的电流I是输电线中的电流，故C、D都是正确的．
答案　A
6．小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器电功率的增加将导致(　　)．
A．升压变压器初级线圈中的电流变小
B．升压变压器次级线圈两端的电压变小
C．高压输电线路的电压损失变大
D．降压变压器次级线圈两端的电压变小
解析　用电器电功率增加导致输出功率变大，在输出电压一定时，使输出电流变大，由于ΔU＝IR，所以输出电流变大，导致输电线路的电压损失变大，从而导致降压变压器初级线圈电压变小，次级线圈电压也减小，所以选项C、D正确．
答案　CD
7．如图4所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，将C线路接通．当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，这是 (　　)．
图4
A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用
D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长
解析　延时开关的工作原理是：当断开S1，使A线圈中电流变小并消失时，铁芯中的磁通量减小，若B线圈闭合则在其中引起感应电流．根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场的通量的减小，这样，就使铁芯中磁场减弱得慢些，因此才产生延时释放D的作用．可见是由于B线圈的电磁感应作用，才起到了延时作用，故B、C选项正确．
答案　BC
8．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是 (　　)．
A．红外线报警装置
B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
解析　电视机上的遥控器进行遥控时，是由遥控器发射出红外线，辐射到电视机上的红外线接收装置(传感器)，再由其把红外线转换为电信号后，通过电路控制频道、声音、图像等，因而A对．声控开关是把声音信号转化为电信号，故B错．自动洗衣机中的压力传感器将压力转变为电信号，故C错．电饭煲中控制加热和保温的温控器是将形变转化为电信号的，故D错．
答案　A
二、非选择题(共36分)
9．如图5所示的理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接一个标有“12 V、100 W”的灯泡，已知变压器初、次级线圈的匝数比为18∶1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为________V，电流表的读数为________A.
图5
解析　两电表的读数均为初级线圈的电压和电流的有效值．
由公式＝得U1＝U2＝18×12 V＝216 V，
由公式＝得I1＝I2＝× A＝0.46 A.
答案　216　0.46
10．某电站发电机组的总输出功率为440 kW，现用220 V的电压，用铝导线将电能送到10 km远的工厂，要求电能输送过程中的损耗为输出功率的10%，求铝导线的电阻应为多大？
解析　由P＝UI可求出输送电能的电流，
I＝＝ A＝2 000 A，
由P损＝I2R可求出导线的电阻值，
R＝＝＝ Ω＝1.1×10－2 Ω.
答案　1.1×10－2 Ω
11．输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，求两次输电线上损失的功率之比．
解析　由P＝UI得输电线中的电流I＝.输电线中损失的功率P损＝I2R＝()2R＝，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比．所以P损1∶P损2＝U∶U.
答案　U∶U
12．通过相同材料的导线向同一用户输送10 kW的电功率，如在输送电压为110 V和220 V两种情况下电线上损失的电功率相同，那么两种情况下输电线的电阻之比？
解析　设输送电压为U1时输电线上的电流为I1，输送电压为U2时输电线上的电流为I2，且P＝IU.
又P相同，所以I1U1＝I2U2.
设导线上损失的功率为P损，则P损＝I2R.
因P损相同，故＝()2＝()2＝.
答案　＝
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