第三章 电路 单元测试 word版含答案

第三章检测(A)
(时间:60分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分.在下列各小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,全部选对得4分,选不全得2分,有错选或不答得0分)
1通电导体发热的规律是由下列哪位物理学家总结的(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.欧姆　　　　　　　　
B.焦耳
C.安培
D.法拉第
解析:焦耳总结了通电导体的发热规律,即焦耳定律.选项B正确.
答案:B
2加在某台电动机上的电压是U(V),电动机消耗的电功率为P(W),电动机线圈的电阻为R(Ω),则电动机线圈上消耗的热功率为(　　)
A.P　　　　　　　　　 B
C
解析:由P=UI和P热=I2R得
P热=I2RC正确.
答案:C
3下列用电器的工作原理是利用电流的热效应的是(　　)
A.电烙铁　　　　　　　 B.电炉子
C.电磁炉 D.微波炉
解析:电烙铁、电炉子是电流通过电热丝而发热,是利用了电流的热效应,故选项A、B正确;电磁炉是利用交变电流产生交变的磁场,从而在锅体中产生涡流而发热;微波炉的工作原理是电流在微波管中产生了电磁波(微波),微波使水分子高速振荡而加热食物,所以选项C、D错误
答案:AB
4
如图所示,要使电阻R1消耗的功率最大,应该把电阻R2的阻值调节到(　　)
A.R1+r B.R1-r
C.r D.0
解析:R1消耗的功率为P=I2R1,可见当电流最大时,R1消耗的功率最大,显然,当R2=0时电流最大,R1消耗的功率最大,只有选项D符合题意.
答案:D
5如图所示,正弦交变电压U的峰值为311 V,负载电阻为100 Ω,若不考虑电表内阻对电路的影响,则交流电流表和交流电压表的读数分别为(　　)
A.2.2 A　311 V B.3.1 A　311 V
C.2.2 A　220 V D.3.1 A　220 V
解析:电压表和电流表的读数均为有效值,所以有UV=220 V,IA,只有选项C正确.
答案:C
6如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图像,则(　　)
A.用户用电器上交变电流的频率是100 Hz
B.发电机输出交变电流的电压有效值是500 V
C.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定
D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小
解析:由题中图像知fHz,选项A错误;发电机输出交变电压的有效值V=25V,选项B错误;输电线的电流由降压变压器原、副线圈的匝数比及负载大小决定,选项C错误;用电器总电阻变大,则降压器原、副线圈中电流减小,输电线上损失功率也减小,选项D正确.
答案:D
7如图所示的电路中,R1=R3A.P1=P3P1>P3>P4
C.P2>P1>P4>P3 D.P1>P2>P3>P4
解析:由P=I2R,R1I3可得P2>P1>P3,又因为PP3>P4,即P2>P1>P3>P4.选项B正确.
答案:B
8电阻R1、R2和正弦交变电源按照图甲所示方式连接,R1=10 Ω,R2=20 Ω.合上开关S后,通过电阻R2的正弦交变电源i随时间t的变化情况如图乙所示.则(　　)
A.通过R1的电流的有效值是1.2 A
B.R1两端的电压有效值是6 V
C.通过R2的电流的有效值
D.R2两端的电压有效值是
解析:通过R1和R2的电流的有效值都是0.6 A,故选项A、C错误;R2两端的电压有效值是12 V,故选项D错误;R1两端的电压有效值是6 V,故选项B正确.
答案:B
9理想变压器输入电压一定,变压器上接有两个副线圈,其匝数分别为n2和n3,当把一个电阻接在n2两端时,原线圈上的电流为I1,当把这个电阻接在n3上时流过原线圈的电流为I2,则应有(　　)
A
C
解析:设原线圈两端电压为U1,线圈匝数为n1,副线圈n2、n3两端电压分别为U2、U3,则根据变压器原、副线圈两端功率相等有U1I1D正确.
答案:D
10如图甲所示电路中,A1、A2、A3为相同的电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计.在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t1~t2时间内(　　)
A.电流表A1的示数比A2的小
B.电流表A2的示数比A3的小
C.电流表A1和A2的示数相同
D.电流表的示数都不为零
解析:由题图乙知,通过原线圈的磁感应强度随时间均匀变化,所以副线圈两端会产生恒定的电压,由于线圈L的内阻不计,所以A1与A2的示数相同.由于电容的“隔直流、通交流”作用,故A3的示数为零.只有选项C正确.
答案:C
二、填空题 (本题共2小题,每小题6分,共12分)
11甲、乙两个完全相同的电炉分别接入两个电路中,工作时甲的电流是乙的2倍,则甲的电功率是乙的　　　　倍.?
解析:根据题意知甲、乙两个电炉的电阻相同,甲的电流是乙的2倍,由P=I2R得甲的电功率是乙的4倍.
答案:4
12频率为50 Hz的正弦交流电,对人体的安全电压有效值不能超过36 V,这个交变电压的周期是　　　 s,峰值是　　　 V.
解析:据周期与频率的关系,周期为0.02 s,其峰值是3V.
答案:0.02　3
三、计算题(本题共4小题,共48分)
13(10分)收音机中的变压器,原线圈有1 210匝,接在220 V的交变电源上,要得到5 V、6.3 V和350 V三种输出电压,求这三个副线圈的匝数.
5 V的电压时n≈28匝;要得到6.3 V时n≈35匝;要得到 350 V 时n=1 925匝.
答案:匝数分别为28、35、1 925
14(12分)下图中两交变电流分别通过相同电阻R.
(1)分别写出它们的有效值、周期、频率;
(2)计算它们在R上产生的功率之比.
解析:(1)题图甲为正弦交流电,其有效值I1A,周期T1=0.4 s,频率f1=2.5 Hz;题图乙为方波交变电流,电流的大小不变,方向做周期性变化,由于热效应与电流方向无关,因而它的有效值I2=5 A,周期T2=0.4 s,频率f2=2.5 Hz.
(2)由公式P=I2R得P甲∶P乙=1∶2.
答案:(1)甲图3.54 A,0.4 s,2.5 Hz;乙图5 A,0.4 s,2.5 Hz　(2)1∶2
15(12分)由4个电阻连接成的混联电路如图所示.R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω.
(1)求a、d之间的总电阻.
(2)如果把42 V的电压加在a、d两端,通过每个电阻的电流是多少?
解析:(1)由题图可知RcdΩ=2 Ω
故Rad=8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω.
(2)由欧姆定律知
IA=3 A
即通过R1、R2的电流为I1=I2=3 A
设通过R3、R4的电流分别为I3、I4
则由并联电路电压相等,I3R3=I4R4
即6I3=3I4,而I3+I4=3 A
解得I3=1 A,I4=2 A.
答案:(1)14 Ω　(2)3 A　3 A　1 A　2 A
16(14分)有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2.0 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A.求电动机正常工作时的输出功率是多大.如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?
解析:接U=0.2 V电压,电动机不转,电流I=0.4 A,此时电能全部用来发热,电动机相当于纯电阻
根据欧姆定律,线圈电阻RΩ
当接U'=2.0 V电压时,电流I'=1.0 A
故输入电功率P电=U'I'=2.0×1.0 W=2.0 W
热功率P热=I'2R=12×0.5 W=0.5 W
输出功率即机械功率
P机=P电-P热=(2.0-0.5) W=1.5 W
如果正常工作时,转子被卡住,则电能全部用来发热,故其发热功率P热'W=8 W.
答案:1.5 W　8 W