(新課標(biāo))高考物理一輪復(fù)習(xí)第十章交變電流傳感器章末過關(guān)檢測

1、章末過關(guān)檢測 ( 十)交變電流傳感器(限時：45分鐘)一、單項選擇題( 本題共 5 小題，每小題6 分，共 30 分 )1(2016 茂名期末) 交流發(fā)電機(jī)電樞中產(chǎn)生的交變電動勢為e Emsint ，如果要將交變電動勢的有效值提高一倍，而交流電的周期不變，可采取的方法是()A將電樞轉(zhuǎn)速提高一倍，其他條件不變B將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加一倍，其他條件不變C將線圈的面積增加一倍，線圈匝數(shù)增加一培，其他條件不變D將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加一倍，線圈的面積縮小一半，其他條件不變2風(fēng)速儀的簡易裝置如圖甲所示。在風(fēng)力作用下，風(fēng)杯帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動，線圈中的感應(yīng)電流隨風(fēng)速的變化而變化。風(fēng)速為v1 時，測得線圈中的感

2、應(yīng)電流隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示；若風(fēng)速變?yōu)関2，且 v2v1，則感應(yīng)電流的峰值I m和周期 T 的變化情況是()A I m變大， T 變小B I m變大， T 不變C I m變小， T 變小D I m不變， T 變大3. 如圖所示，邊長為L 的正方形單匝線圈abcd，電阻為r ，外電路的電阻為R， ab 的中點(diǎn)和 cd 的中點(diǎn)的連線OO恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界線上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若線圈從圖示位置開始，以角速度 繞 OO軸勻速轉(zhuǎn)動，則以下判斷正確的是()A圖示位置線圈中的感應(yīng)電動勢最大，為EmBL212B閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e 2BLsin t2BL2C線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過

3、 180的過程中，流過電阻R的電荷量為 qRrB2L4RD線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q （ Rr ）24(2016 保定模擬 ) 如圖所示，匝數(shù)為100 匝的矩形線圈 abcd 位于磁感應(yīng)強(qiáng)度B62225 T 的水平勻強(qiáng)磁場中，線圈面積S 0.5 m ，內(nèi)阻不計。線圈繞垂直于磁場的軸以角速度 10 rad/s勻速轉(zhuǎn)動。線圈通過金屬滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈接入一只“ 12V， 12 W”燈泡，燈泡正常發(fā)光，下列說法中正確的是()1 / 7A通過燈泡的交變電流的頻率是50 HzB變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為101C矩形線圈中產(chǎn)生的電動勢的最大值為120 VD若將燈泡

4、更換為“ 12V， 24 W”且保證其正常發(fā)光，需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速5如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)系中的第二象限有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，第四象限有垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為 B。直角扇形導(dǎo)線框半徑為L、總電阻為 R，在坐標(biāo)平面內(nèi)繞坐標(biāo)原點(diǎn) O 以角速度 勻速轉(zhuǎn)動。線框從圖中所示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的有效值是()BL2BL2BLAIRBI2RCI0DI 2R二、多項選擇題( 本題共 3 小題，每小題6 分，共 18 分 )6. 圖中甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是 ()A圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B

5、兩種電壓的有效值相等C圖甲所示電壓的瞬時值表達(dá)式為u 311sin 100 t (V)D圖甲所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為101的變壓器變壓后，頻率不變7(2016 江西聯(lián)考 ) 電阻為 1 的單匝矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖所示，現(xiàn)把交變電流加在電阻為9的電熱絲上，下列判斷正確的是()A線圈轉(zhuǎn)動的角速度為100 rad/s2 / 71B在 0 0.005 s 時間內(nèi)，通過電阻的電荷量為5 CC電熱絲兩端的電壓為180 VD電熱絲的發(fā)熱功率為1800W8如圖所示為一自耦變壓器，保持電阻R和輸入電壓不變，以下說法正確的是()A滑片 P 向 b 方向移

6、動，滑片Q下移，電流表示數(shù)減小B滑片 P 不動，滑片Q上移，電流表示數(shù)不變C滑片 P 向 b 方向移動，滑片Q不動，電壓表示數(shù)增大D滑片 P 不動，滑片Q上移或下移，電壓表示數(shù)始終不變?nèi)?、實驗題 ( 本題共 2 小題，共 15 分 )9 (6 分 ) 某同學(xué)在“利用 DIS 實驗的電壓、電流傳感器描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，采用了如圖甲所示的電路。(1) 圖甲中， E 矩形框內(nèi)應(yīng)該接 _， F 矩形框內(nèi)應(yīng)該接 _( 選填“電壓傳感器”“電流傳感器”或“小燈泡” ) 。(2) 該同學(xué)利用測量的數(shù)據(jù)，畫出如圖乙所示的圖線，但該同學(xué)忘記在坐標(biāo)軸上標(biāo)明橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所表示的物理量，請你根據(jù)圖線

7、作出判斷：橫坐標(biāo)表示_，縱坐標(biāo)表示_。10 (9 分 ) 如圖甲為熱敏電阻的Rt 圖象，圖乙為此熱敏電阻R 和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈電阻為100 。當(dāng)線圈電流大于或等于10 mA 時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池電動勢E 6 V ，內(nèi)阻不計。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。(1) 應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 _( 填“ A、 B”或“ C、D”) 兩端。(2) 如果使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50 ，可變電阻 R的值應(yīng)調(diào)節(jié)為 _。(3) 如果使恒溫箱內(nèi)的溫度保持100 ，可變電阻 R的值應(yīng)調(diào)節(jié)為 _。(4) 若可變電阻 R可在 380 到 470 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，

8、則此恒溫箱可控制的恒溫范圍是。四、計算題 ( 本題共 2 小題，共 37 分 )3 / 711 (17 分) 交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸OO勻速轉(zhuǎn)動。一小型發(fā)電機(jī)的線圈共220 匝，線圈面積S 0.05 m 2，線圈轉(zhuǎn)動的頻率為502Hz，線圈內(nèi)阻不計，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B T 。為了用此發(fā)電機(jī)所發(fā)出的交流電帶動兩個標(biāo)有“ 220 V ， 11 kW”的電機(jī)正常工作，需在發(fā)電機(jī)的輸出端a、 b 與電機(jī)之間接一個理想變壓器，電路圖如圖所示。求：(1) 發(fā)電機(jī)的輸出電壓；(2) 變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；(3) 與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)。12 (20 分

9、) 發(fā)電機(jī)的端電壓為220 V ，輸出電功率為44 kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2，如果用原、副線圈匝數(shù)之比為110 的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用原、副線圈匝數(shù)比為101的降壓變壓器降壓供給用戶。(1) 畫出全過程的線路圖；(2) 求用戶得到的電壓和功率；(3) 若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓。1解析：選B將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加一倍，其他條件不變，或?qū)⒕€圈的面積增加一倍，其他條件不變，選項B 正確。2解析：選A由于線圈和永磁鐵不變，風(fēng)速增大時，轉(zhuǎn)速增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增大，故感應(yīng)電動勢增大，感應(yīng)電流增大；轉(zhuǎn)速增大，周期變小，故A 正確。3.解析：選B圖示位置線圈中的感應(yīng)

10、電動勢最小為零，A 錯誤；因為線圈轉(zhuǎn)動時只有一條邊切割磁感線，當(dāng)線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)動時，閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表12達(dá)式 e 2BL sint ，線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過 180的過程中，流過電阻R 的電荷量 qBL22R總 Rr ， B 正確， C 錯誤；線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R 上產(chǎn)生的熱量Q I Rt Em 2B2L4R ，錯誤。2 2 DR 4（ Rr ）2R r4解析：選 B由 2 f可得通過燈泡的交變電流的頻率是5 Hz ，選項 A 錯誤；矩形線圈在水平勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值為mNBS100 6 20.5 10E25 V 1202 V ，變壓器輸入電壓為120 V

11、 ，由變壓器變壓公式可知，變壓器原、副線圈匝4 / 7數(shù)之比為101，選項B 正確， C 錯誤；因副線圈電壓仍為12 V ，故將燈泡更換為“12V， 24 W”能保證其正常發(fā)光，不需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速，選項D錯誤。T5解析：選B從圖示位置轉(zhuǎn)過90角的過程中，即在04時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)12TT電動勢為 E2BL ，感應(yīng)電流沿順時針方向；在轉(zhuǎn)過90至 180的過程中，即在42時12間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動勢仍為E 2BL ，感應(yīng)電流沿逆時針方向；在轉(zhuǎn)過180至T3T12270的過程中，即在2 4 時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動勢仍為E2BL ，感應(yīng)電流沿逆時3T針方向；在轉(zhuǎn)過270至 360的過程中，

12、即在4 T 時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動勢仍為E1BL2 ，感應(yīng)電流沿順時針方向。根據(jù)有效值的定義知I BL2 。22R6. 解析：選 CD 電流方向隨時間周期性變化的為交流電，電流方向不改變的為直流電，顯然題中兩圖表示的都是交流電，A 錯誤；兩種電壓的最大值相同，但題圖甲是正311弦式交變電壓，有效值為V 220 V ，題圖乙是鋸齒形交變電壓，有效值不能按上式計2 22算， B 錯誤；題圖甲所示的正弦式交變電壓的周期為210s ，角速度 T 100rad/s ，所以電壓的瞬時值表達(dá)式為 311sin 100(V) ， C 正確；變壓器不改變交變電ut流的頻率， D 正確。7解析：選BD 由題圖可

13、知 0.02 s，2 100 rad/s， A 錯誤；在0TT2BS010.005 s內(nèi)，由 Em nBS得 BS Wb， qRr Rr 5 C ， B 正確；電熱絲兩端的REmU2（902）2電壓 U Rr 2 902 V ， C 錯誤；電熱絲的發(fā)熱功率P R9W 1 800W， D 正確。8解析：選2n2 12R負(fù)增大，所以輸出功AD U n1U， P 上移， U 減小， Q下移，負(fù)載電阻率2U2121 1， 1 不變，所以I1 減小， A 正確。Q上移，負(fù)載R減小，由輸入功率負(fù)PRPPI U U負(fù)n2減小， U2 不變，輸出功率增大，輸入功率增大，電流表的示數(shù)增大，B 錯。由公式 U2n

14、1U1知， C錯， D 正確。9解析： (1) 實驗電路中滑動變阻器采用的是分壓式接法，題圖甲中E 矩形框內(nèi)應(yīng)該接電壓傳感器， F 矩形框內(nèi)應(yīng)該接小燈泡。(2) 根據(jù)小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，可判斷橫坐標(biāo)表示電流，縱坐標(biāo)表示電壓。答案： (1) 電壓傳感器小燈泡(2) 電流電壓10解析： (1) 溫度低于要求時，電路加熱設(shè)備應(yīng)工作，此時熱敏電阻的阻值大，由閉合電路的歐姆定律可知，電路中電流小，彈簧將銜鐵向上拉起，故恒溫箱加熱器應(yīng)接A、 B5 / 7兩端。(2) 恒溫箱內(nèi)的溫度保持50 ，由圖甲可知此溫度下熱敏電阻的阻值為100 ，由閉合電路的歐姆定律可知 EI (100 R 100) ，

15、得 R 400 ，所以可變電阻 R的值應(yīng)調(diào)為 400 。(3) 恒溫箱內(nèi)的溫度保持100 ，由圖甲可知熱敏電阻此溫度下的阻值為50 ，由閉合電路的歐姆定律可知 E I (100 R 50) ，得 R 450 ，所以可變電阻 R的值應(yīng)調(diào)為 450 。(4) 可變電阻R可在 380 到 470 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，由閉合電路的歐姆定律可知EI (100 R1 380) 和 EI (100 R2470) ，解得熱敏電阻的阻值分別為R1120 ， R2 30，由甲圖可知對應(yīng)的溫度分別是t 1 40 ， t 2 160 ，此恒溫箱可控制的恒溫范圍是40 160 。答案： (1) A、 B(2)400(3)450

16、(4)40 160 11解析： (1) 矩形線圈轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值E NBS 1 100 2 Vm發(fā)電機(jī)的輸出電壓為電壓有效值U1Em1100V2U1n1n1U15(2) 由 U2 n2知 n2U2 1(3) 根據(jù) P 入 P出2.2 104 W又 P入U1I 1解得 I 120 A答案： (1)1 100 V(2)5 1(3)20 A12解析： (1) 線路圖如圖所示：n2(2) 升壓變壓器副線圈上的輸出電壓U2 n1U1 2 200 Vn1升壓變壓器副線圈上的輸出電流I 2n2I1升壓變壓器原線圈上的輸入電流，由 11得PUIP44103A200 AI U12201n11所以 I 2n2I 1 10200 A 20 A輸電線路上的電