第三章 电路 单元测试 word版含答案

第三章检测(B)
(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把两个完全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上,它们在时间t内产生的热量为Q1;若把它们并联起来接在同一电源上,在相同的时间内产生的热量为Q2,则 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.Q1∶Q2=1∶4　　　　　 B.Q1∶Q2=4∶1
C.Q1∶Q2=1∶2 D.Q1∶Q2=2∶1
解析:根据题意,总电压相同,时间相同,电阻不同,根据单一变量原则,应该应用Q,串联电路R总=2R,并联电路RA正确.
答案:A
2下列说法正确的是(　　)
A.直流电和交流电都可以通过电容器
B.直流电不能通过电容器,交变电流可以
C.直流电能通过电容器,交变电流不能通过电容器
D.直流电和交变电流都不能通过电容器
解析:电容器可以“隔直流、通交流”,故选项B正确.
答案:B
3通过一阻值R=100 Ω的电阻的交变电流如图所示,其周期为1 s.电阻两端电压的有效值为(　　)
A.12 V B.
解析:由有效值定义可s=(0.1 A)2×R×0.4 s×2+(0.2 A)2×R×0.1 s×2,其中R=100 Ω,解得U=V,选项B正确.
答案:B
4一台电动机输出功率是10 kW,这表明这台电动机正常工作时(　　)
A.每秒消耗电能10 kJ
B.每秒对外做功10 kJ
C.每秒对外做功10 J
D.每秒对外做功1 000 J
解析:电动机的输出功率10 kW为机械功率,表示电动机每秒对外做功10 kJ,故选项B正确,选项C、D错误;它的电功率将大于10 kW,所以每秒消耗的电能大于 10 kJ,选项A错误.
答案:B
5
如图所示,4只电阻串联于某电路中,已测出UAC=9 V,UBD=6 V,R2=R4,则UAE为(　　)
A.3 V B.7.5 V
C.15 V D.条件不足,无法判断
解析:因为是串联电路,所以通过各电阻的电流相等,设为I,则UAC=I(R1+R2),UBD=I(R2+R3),UAC+UBD=I(R1+2R2+R3),因为R2=R4,所以UBD=UCE,则UAE=I(R1+R2+R3+R4)=UAC+UBD=15 V,选项C正确.
答案:C
6如图为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2.则(　　)
A.用户端的电压
B.输电线上的电压降为U
C.理想变压器的输入功率
D.输电线路上损失的电功率为I1U
解析:根据理想变压器原、副线圈的功率相等,有U1I1=U2I2,解得用户端电压为U2A正确;输电线上的电压降为I1r,选项B错误;理想变压器的输入功率为UI1C错误;输电线路上损失的电功率D错误.
答案:A
7如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示,则(　　)
A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
解析:线圈经过中性面时不切割磁感线,此时感应电动势为零,选项A正确;由题图可知曲线a、b的周期之比为2∶3,则对应的线圈转速之比为3∶2,选项B错误;曲线a的周期为Ta=4×10-2 s,其频率为faHz,选项C正确;曲线a、b表示的交变电压的峰值之比U0a=15 V,则U0b=10 V,UbV,选项D错误.
答案:AC
8如图所示,将额定电压为60 V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A.以下判断正确的是(　　)
A.变压器输入功率为484 W
B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A
C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A
D.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3
解析:理想变压器的输入功率等于输出功率,所以有P1=U1I1=U2I2=60×2.2 W=132 W,选项A错误;原线圈电流I1A,选项B正确;副线圈电流最大值I02A,选项C错误;原、副线圈匝数D正确.
答案:BD
9如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合开关S,下列说法正确的是(　　)
A.P向下滑动时,灯L变亮
B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变
C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小
D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大
解析:P向上或向下滑动时,由变压器的电压特,U2是不变的,灯L亮度也不变,选项A错误,选项B正确;P向上滑动时,滑动变阻器的阻值减小,由P,变压器的输出功率P2变大,又理想变压器的输入功率等于输出功率,则输入功率P1也变大,由P1=U1I1及U1不变可知,变压器的输入电流变大,选项C错误,选项D正确
答案:BD
10如图所示,MN和PQ为处于同一平面内的两根平行的光滑金属导轨,垂直于导轨放置的金属棒ab与导轨接触良好.N、Q端接理想变压器的原线圈,理想变压器的输出端有三组副线圈,分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C.在水平金属导轨之间加一竖直向下的匀强磁场.若用IR、IL、IC分别表示通过R、L和C的电流,则下列判断中正确的是(　　)
A.在ab棒匀速运动且ab棒中电流达到稳定后,IR≠0、IL≠0、IC=0
B.在ab棒匀速运动且ab棒中电流达到稳定后,IR≠0、IL=0、IC=0
C.如果ab棒在某一中心位置附近做非匀变速往复运动,那么IR≠0、IL≠0、IC≠0
D.如果ab棒做匀加速运动,那么IR≠0、IL≠0、IC=0
解析:当ab棒匀速运动时,变压器输出电压为0,故IR、IL、IC均为0,选项A、B均错误;当ab棒做非匀变速往复运动时,变压器输出交变电压,所以三个电路中均有电流,选项C正确;当ab棒做匀加速运动时,变压器输出恒定电压,所以电阻、电感中有电流,电容器处于断路,无电流,所以选项D正确.
答案:CD
二、填空题(本题共2小题,每小题6分,共12分)
11加在某台电动机上的电压是U(V),通过电动机的电流为I(A),电动机的工作效率为η,则电动机线圈上消耗的热功率为　　　　.?
解析:电动机的功率P=UI
则P热=P-ηP=(1-η)UI.
答案:(1-η)UI
12一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交变电源上,其消耗的电功率
解析:设电热器电阻为R,正弦交变电源的电压有效值为U效,接10 V直流电源时,P①②得U效=V,故峰值U0=10 V.
答案:10 V
三、计算题(本题共4小题,共48分)
13(10分)变压器原理可以用来测量线圈的匝数:把被测线圈作为原线圈,用一个匝数已知的线圈作为副线圈,通入交流电,测出两线圈两端的电压,就可以求出被测线圈的匝数.已知副线圈有400匝,把原线圈接到220 V的线路中,测得副线圈的电压是55 V,求原线圈的匝数.
解析:根
n1=1 600匝.
答案:1 600匝
14(12分)
如图所示的三个电阻R1、R2、R3完全相同,每个电阻的额定功率都为1 W,在保证各电阻均不会超过额定功率的情况下,这部分电路的最大功率为多大?
解析:由于R1=R2=R3=R,R23R23串联,R1上消耗的实际功率是电阻R2、R3上消耗功率之和的2倍,所以当电阻R1达到额定功率时,整个电路达到了最大功率,有
P总=P1+P23=P1W.
答案:1.5 W
15(12分)功率为200 kW的电用铝线输送到10 km远的地方,要求功率损耗不超过输电功率的10%.若用110 V的电压输电,导线的电阻最大为多大?
解析:因为ΔP=10%P=200×103×10%W=2.0×104 W
而I
又ΔP=I2R
所以RΩ.
答案:6.05×10-3 Ω
16(14分)发电机的输出电压为220 V,输出电功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户.
(1)画出全过程的线路图.
(2)求用户得到的电压和功率.
(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压.
解析:(1)线路图如图所示:
(2)升压变压器副线圈上的输出电压U2200 V
升压变压器副线圈上的输出电流I2
升压变压器原线圈上的输入电流,由P=U1I1得
I1A=200 A
所以I2A=20 A
输电线路上的电压损失和功率损失分别为
UR=I2R=4 V,PRkW
加到降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为
I3=I2=20 A,U3=U2-UR=2 196 V
降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为
U4V,I4A
用户得到的功率P4=U4I4=43.92 kW.
(3)若不采用高压输电,线路损失电压为UR'=I1R=40 V
用户得到的电压U'=U1-UR'=180 V
用户得到的功率为P'=U'I1=36 kW.
答案:(1)见解析图　(2)219.6 V　43.92 kW
(3)180 V　36 kW