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选修3-2 第五章交变电流单元测试 -------- 博兴县教研室郭峰 考试是教学工作中的一个极为重要的环节，它不仅是对学生的学习知识与能力的一种测量方式，也是评价教师教学质量的基本手段。考试具有强烈的导向性，它不仅可以引导学生按课程标准的要求全面的发展和造就自己，而且可以促使学生勤奋学习，努力向上，并能促进良好学风的形成。 一、规划结构 1. 内容领域：选修3-2 第五章交变电流 2. 认知水平：B/理解交流的基本概念；C/交流电路的分析与计算。 3. 题型：A/选择题、B/填空、实验题、C/计算题 4. 试题素材： a．要注意避免试题情境设置生硬或脱离客观实际；客观题的答案要明确、具体，不能存在争议；b．注意从实际中选取素材，考查学生在实际情境中提取信息分析和处理问题的能力；c．要注意对科学探究能力的考查，引导教学注重探究过程和方法，注重培养学生科学地认识事物、分析现象和把握规律的能力。 二、规划策略 双向细目表
三、规划工具: 试题难度 1.考察目标 记忆和理解占了2/3的比例，纯粹记忆的知识较少，强调理解，特别是对基本概念和实验的理解。分析运用所占的比例1/3，这部分也是建立在理解的基础上，再进行适当地拔高，因此一味地死记硬背是不可行的，在平时的教学中引导学生的理解和分析才是关键。 2.考察内容即考察的知识块 基本知识、概念和实验占了一半多。因此强调基础，强调对基础的理解以及表达是重点。 3.考察目标与考察内容的比例 题目大多创设情景，强调与生活的联系。从知识点部分来看，而且考察的维度基本上是记忆和理解的，题型也以主观题为主。可以较客观地反映交变电流要考的内容和比例。 四、单元测试卷 可作为评价教学质量的依据。考试质量分析也可以与双向细目表紧密结合。对照双向目标，我们可以很清楚的看到学生在哪些知识点上达标，哪些知识点还有所欠缺。对于那些没有达到标准的知识点，教师可以分析原因，采取改进措施，加强该知识点的教学。 单元测试 一、选择题 (本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确) 1．交流发电机在工作时的电动势为E＝E0sinωt，若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为( ) A．E0sin2ωt B．2E0sin2ωt C．E0sin D．2E0sin 2．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流电动势e＝220sinωt，则( ) A．交流的频率是50 Hz B．交流电的有效值是220 V C．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面重合 D．当t＝ s时，e有最大值220 V 3．如图1所示为一台发电机的结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场．若从图示位置开始计时，当线框绕固定轴匀速转动时，下列说法正确的是( ) A．穿过线圈的磁通量始终为零 B．穿过线圈的磁通量的变化率不为零 C．线圈中将产生恒定电流 D．线圈中将产生交变电流，大小不变，方向每转一周改变两次
图1 图2 4．如图2所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R＝44 Ω，电流表A1的示数为0.20 A．下列判断中正确的是( ) A．初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1 B．初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1 C．电流表A2的示数为1.0 A D．电流表A2的示数为0.4 A 5．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图3所示．如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交流电动势的最大值和周期分别变为( ) A．200 V,0.08 s B．25 V,0.04 s C．50 V,0.08 s D．50 V,0.04 s
图3 图4 6．全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门，排除污水(如图4所示)．以下说法中正确的是( ) A．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极 B．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极 C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中 D．若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中 7．某理想变压器原、副线圈的匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按图5所示规律变化，副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为40 W，则下列判断正确的是( ) A．副线圈两端输出的电压为36 V B．原线圈中电流表的示数约为0.18 A C．变压器的输入、输出功率之比为55∶9 D．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πt V
图5 图6 8．在如图6所示的(a)(b)两电路中，当a、b端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V，若分别在c、d和g、h两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为( ) A．220V，220 V B．220V，110 V C．110V，110 V D．220V，0 V 9．面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图7甲、乙所示的磁场中．甲图中有磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴做匀速转动；乙图中的磁场的变化规律为B＝B0cost，从图示时刻(t＝0时刻)起计时，则( ) A．两线圈中的磁通量变化规律均为Φ＝B0Scost B．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同 C．两线圈中产生的交变电流的有效值不同 D．从此刻起，T/4时间内流过线圈截面的电荷量相同
图7 图8 10．如图8所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的．○V1和○V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；○A1、○A2和○A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3，现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是( ) A．U2变小、I3变小 B．U2不变、I3变大 C．I1变小、I2变小 D．I1变大、I2变大 二、填空、实验题 (2小题，共计15分) 11．如图9所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I＝__________；线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝__________。 12．为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表：
①根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。 ②如图10所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响) 提供的器材如下： 光敏电阻Rp(符号，阻值见上表)； 直流电源E(电动势3 V，内阻不计)； 定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)； 图10 开关S及导线若干． 三、计算题 (本题3个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分。) 13．如图12所示，圆形线圈共100匝，半径为r＝0.1 m，在匀强磁场中绕过直径的轴OO′匀速转动，磁感应强度B＝0.1 T，角速度为ω＝ rad/s， 电阻为R＝10 Ω，求： (1) 线圈由图示位置转过90°时，线圈中的感应电流为多大？ (2) 写出线圈中电流的表达式(磁场方向如图12所示，图示位置为t＝0时刻)。 图12 14．如图13所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交变电流，给车头灯供电．已知自行车车轮半径r＝35 cm，摩擦小轮半径r0＝1.00 cm，线圈有n＝800匝，线圈框横截面积S＝20 cm2，总电阻R1＝40 Ω.旋转磁极的磁感应强度B＝0.010 T，车头灯电阻R2＝10 Ω.当车轮转动的线速度ω＝8 rad/s时求： (1)发电机磁极转动的角速度． (2)车头灯中电流的有效值．
图13 15．某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求： (1)村民和村办小企业需要220 V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗) (2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？ |
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