2017屆高三物理一輪復習第十章交流電傳感器測試卷綜述

1、1、選擇題（40 分）1 4 題只有一項符合題目要求， 5- 10 題有多項符合題目要求.1.如圖所示，理想變壓器的原線圈接入u = 11 000 2sin100nt （V）的交變電壓，副線圈通過電阻r = 6Q的導線對“ 220 V/880 W”的電器RL供電，該電器正常工作由此可知（）A.原、畐 U 線圈的匝數(shù)比為 50：1B.交變電壓的頻率為100 HzC.副線圈中電流的有效值為4 AD.變壓器的輸入功率為880 W及 f =宀，可得 f = 50 Hz, B 選項錯誤；因?qū)Ь€電阻消耗電能，故變壓器輸入功率為P= PL2n2+ I r = 976 W, D 選項錯誤.答案 C設(shè)置目的 考

2、查變壓器的電壓比、功率2. （2016 四川成都）如圖所示，面積均為S 的單線圈繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生正弦交變電動勢e = BS sin3t 的圖是（）11C.D.解析 線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸（軸在線圈所在平面內(nèi)）勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正 弦交變電動勢為 e= BS3sin31，由這一原理可判斷， A 圖中感應電動勢為 e= BS3sin3t; B 圖中的轉(zhuǎn)動軸不在線圈所在平面內(nèi)；C D 圖轉(zhuǎn)動軸與磁場方向平行，而不是垂直.答案 A設(shè)置目的考查交流電產(chǎn)生的條件3. （2016 安徽師大附中）如圖所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變

3、化關(guān)系.若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經(jīng)過1 min 的時間，兩電阻消耗的電功之比 W甲：W乙為（）交流電傳感器解析由 P= UI，可得 I =遼=4 A , C 選項正確；根據(jù)U = Ir = 24 V，得副線圈電壓U2=UL+ U = 244 V,再由-=，可得nn2U2n2 451, A 選項錯誤；由 u= 11 000 2sin100nt(V)2i/A:2：4i 6：Sio r心 g)乙B.1 : 2D.1 : 61解析 電功的計算中，I 要用有效值計算，圖甲中，由有效值的定義得（一）2RX2xio-2+ 0+ ( )2RX2Xio2= I!2RX6X102，得 li=

4、# A ;圖乙中，I 的值不變，丨2= 1 A，由W2Ult = I Rt，可以得到 W甲:1 : 3.答案 C設(shè)置目的考查交流電的有效值4.（2015 成都三診）如圖甲所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為果副線圈兩端電壓按圖乙所示正弦規(guī)律變化，則下列說法正確的是（）A.副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u = 220 2sin50nt VB. 電壓表示數(shù)為 1 1002 VC.純電阻的發(fā)熱功率是電動機發(fā)熱功率的 2 倍D. 1 min 內(nèi)電動機消耗的電能為 1.32X104J2n2n解析 A 項，由圖乙可知，交變電流的峰值是220 2 V ,=002=100nrad/s，則_5副線圈兩端電壓的瞬時

5、值表達式為u= 220 , 2sin100nt（V），故 A 項錯誤；B 項，Ui=X220V= 1 100 V，則電壓表示數(shù)為 1 100 V，故 B 項錯誤；C 項，純電阻的發(fā)熱功率為 440 W, 而電動機的發(fā)熱功率遠小于 220 W,純電阻的發(fā)熱功率不是電動機功率的 2 倍，故 C 項錯誤；A. 1 :2C. 1 : 35 ： 1,原線圈接交流電源和交流電壓表，副線圈接有220 V, 440 W”的純電阻和“ 220V, 220 W”的電動機.如3D 項，1 min 內(nèi)電動機消耗的電能 W= Pt = 220X60 J= 1.32X104J，故 D 項正確. 答案 D命題立意本題旨在考

6、查變壓器的構(gòu)造和原理45.（2016 山東濟寧）如圖所示為兩個互感器，在圖中圓圈內(nèi)a、b 表示電表，已知電壓比為 100，電流比為 10,電壓表的示數(shù)為 220 V，電流表的示數(shù)為 10 A，則（）A. a 為電流表，b 為電壓表B. a 為電壓表，b 為電流表C. 線路輸送電功率為 2 200 WD. 線路輸送電功率是 2.2X106W解析 電壓互感器應并聯(lián)到高壓線上， 且接高壓線的線圈多，而電流互感器應串聯(lián)到火線上， 且接高壓線的線圈匝數(shù)少，由此可判斷，接a 的為電壓互感器，a 為電壓表；接 b 的為電流互感器，b 為電流表，故 A 項錯誤，B 項正確；根據(jù)電壓、電流關(guān)系，可知輸電線的電壓

7、為U= 220X100 V= 2.2X104V，電流為 I = 10X10 A= 100 A，所以線路輸送的功率是P= UI46_ _ _=2.2X10X100 W= 2.2X10 W,故 C 項錯誤，D 項正確.答案 BD設(shè)置目的考查兩種互感器6. （2016 江西撫州）在遠距離輸電中，當輸電線的電阻和輸送的電功率不變時，那么（）A. 輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比B. 輸電的電壓越高，輸電線路上損失的電壓越大C. 輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比D. 輸電線路上損失的功率跟輸電線上的電流成正比P解析 輸電線路上損失電壓 U= IR，在 R 一定時， U 和 I 成正比若 U

8、 越高，I =UIPp越小，那么 U 越小.輸電線路上損失的功率 P= I2R,當 P 一定時，I = U 所以 P= （-Q）2R,即厶 P 和 U 的平方成反比，跟 I 的平方成正比，故 A、C 項正確.答案 AC設(shè)置目的考查遠距離輸電能量關(guān)系7. （2016 山東棗莊）如圖所示，理想變壓器的原、畐 U 線圈匝數(shù)比為1 : 5,原線圈兩端的交變電壓為 u= 20 2sin100nt V .氖泡在兩端電壓達到100 V 時開始發(fā)光.下列說法中正確的有（）5A.開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 HzB.開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V6C. 開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大D. 開關(guān)斷開后，

9、變壓器的輸出功率不變解析 從線圈平面平行于磁感線開始計時，交變電流的感應電動勢的表達式為e = Emcos3t,e EmEm1t-則感應電流 i =R=pCos0，由題給條件有：1 = X2，解得 Em= 4 V,貝UIm= 2 A, I有效= 22nA,線圈消耗的電功率 P= I有效2R= 4 W 所以 A 項正確，B 項錯誤；e= 4cos3t = 4cost ,22T2T2故 C 項正確.由 Em= BSw =，得m=，故任意時刻 二一 sin t，故 D 項錯誤.InnI答案 AC設(shè)置目的 考查交流電的有效值、瞬時值9. （2015 張掖三診）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為

10、10： 1, b 是原線圈的中 心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表， 除 R 以外其余電阻不計. 從某時刻開始在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為U1= 220 , 2sin 100ntV.下列說法中正確的（解析U1ni由U2=矗得副線圈的輸電壓U2= 5u= 100j2sin100nt V.此電源的頻率為 fo= 50 Hz,而氖泡每個周期發(fā)光 2 次，則氖泡的發(fā)光頻率彳氖=2fo= 100 Hz , A 項正確；電壓表的示數(shù)為副線圈輸出電壓的有效值，故U =羋=100 V , B 項正確；交變電壓的有效值不變，故電壓表 V 的示數(shù)不變，C 項錯誤；斷開開關(guān)后，變壓器的輸出功率減小，D

11、 項錯誤.答案 AB設(shè)置目的 考查交流電與氖泡的通斷、交流電的極值8.如圖所示，在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為T,轉(zhuǎn)軸 OO2垂直于磁場方向，線圈電阻為 2Q.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過 60時的感應電流為 1 A .那么（）A. 線圈消耗的電功率為 4 WB.線圈中感應電流的有效值為2 AD.任意時刻穿過線圈的磁通量為T 2n=sintnIO171At= 610s時，電壓表的讀數(shù)為22 V81B t = 600s時，ac兩點電壓瞬時值為110 Vc.滑動變阻器觸片向上移，電壓表和電流表的示數(shù)均變大D.單刀雙擲開關(guān)由 a 扳向 b,電壓表和電流表的示數(shù)均變大解析 A

12、項，原線圈兩端電壓有效值為220 V，副線圈兩端電壓有效值為22 V，電表測量的1是有效值，故 A 項正確；B 項，t = s 時，a、c 兩點間電壓瞬時值為 110 2 V,故 B 項600w錯誤；C 項，滑動變阻器觸片向上移，電阻變大，畐U線圈的電壓由匝數(shù)和輸入電壓決定，電壓表的示數(shù)不變，電流表示數(shù)減小，C 項錯誤；D 項，單刀雙擲開關(guān)由 a 扳向 b,匝數(shù)比變大，匝數(shù)與電壓成正比，所以電壓表和電流表的示數(shù)均變大，故D 項正確.答案 AD命題立意本題旨在考查變壓器的構(gòu)造和原理、正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率10. （2015 吉林三模）如圖甲為遠距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器

13、.升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為 1 : 100,其輸入電壓如圖乙所示， 遠距離輸電線的總電阻為 100Q降壓變 壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中 R1為一定值電阻，F(xiàn)2為用半導體熱敏材料制成的傳感器，當溫度升高時其阻值變小.電壓表 V 顯示加在報警器上的電壓（報警器未畫出）未出現(xiàn)火警時，升壓變壓器的輸入功率為750 kW.下列說法中正確的有（）A.降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為 50 HzB.遠距離輸電線路損耗功率為180 kWC 當傳感器 R所在處出現(xiàn)火警時，電壓表 V 的示數(shù)變大D.當傳感器 F2所在處出現(xiàn)火警時，輸電線上的電流變大答案 AD解析 A 項，由圖乙知交流電的周期 0

14、.02 s，所以頻率為 50 Hz , A 項正確；B 項，由圖乙 知升壓變壓器輸入端電壓有效值為 250 V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈電壓為 25 000 V,P所以輸電線中的電流為：I = U=30 A 輸電線損失的電壓為： U= IR = 30X100 V= 3 000 V,輸電線路損耗功率為： P=AUI = 90 kW, B 項錯誤；C 項，當傳感器 甩所在處出現(xiàn)火警時其阻值減小，副線圈兩端電壓不變，副線圈中電流增大，定值電阻的分壓增大，所以電壓表V 的示數(shù)變小，C 項錯誤；D 項，由 C 知副線圈電流增大，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知輸電線 上的電流變大，D 項正確.9命題立意本題旨

15、在考查遠距離輸電、電功、電功率二、實驗題（20 分）11.（8 分）（2016 江蘇南京）一些材料的電阻隨溫度的升高而變化如圖甲所示是由某金屬 材料制成的電阻 R 隨攝氏溫度 t 變化的圖像.若用該電阻與電池（電動勢 E= 1.5 V,內(nèi)阻不計）、電流表（量程為 5 mA,內(nèi)阻不計）、電阻箱 R串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路， 用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的 “金屬電阻溫度計”.甲乙（1）電流刻度較大處對應的溫度刻度 _ .（選填“較大”或“較?。?若電阻箱阻值 R= 150Q,當電流為 5 mA 時對應的溫度為 _C.解析 由圖甲可知，電阻 R

16、 隨攝氏溫度 t 的升高而增大，由閉合電路歐姆定律知， 回路中電 流隨電阻增大而減小，所以電流刻度較大處對應的溫度刻度較小，若電阻箱阻值R= 150Q,當電流為 5 mA 時由閉合電路歐姆定律可知，回路總電阻只總=E/I = 300Q ,R= R總一 R180 100180- 150=150Q,由圖甲可知，=，解得 t = 50,即對應的溫度為 50C.8080 t答案（1）較小 （2）50設(shè)置目的 考查創(chuàng)新設(shè)計“金屬電阻溫度計”12.（12 分）（2016 河北保定）某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性.現(xiàn)有器材：直流恒流電源（在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定）、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器

17、、溫度計、 開關(guān)和導線等.（1）若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請你在圖甲的實物圖上連線.電肌七-10(2) 實驗的主要步驟：1正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；2在保溫容器中添加少量熱水， 待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，_，_ ，斷開開關(guān)；3重復第步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù).(3) 實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得圖乙的R-t 關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-t 關(guān)系式：R=_ +_t(Q)(保留三位有效數(shù)字).解析 改變溫度后，熱敏電阻阻值改變，電壓表示數(shù)改變，從圖線知R 與 t 成線性關(guān)系，且AR縱軸上截距

18、(當 t = 0C時)R = 100Q,斜率為 應 =0.395，所以 R= 100+ 0.395t(Q).答案(1)實物連線圖如下圖(2)記錄溫度計數(shù)值記錄電壓表數(shù)值(3)1000.395設(shè)置目的考查實物連接、實驗步驟的設(shè)計 三、計算題(40 分)13.(8 分)(2016 江蘇揚州)如圖所示，邊長為 L 的正方形線圈 abed, 其匝數(shù)為 n,總電阻為 r，外電路的電阻為 R ab的中點和 ed 的中點的 連線 00 恰好位于勻強磁場的邊界線上，磁場的磁感應強度為B.若線圈從圖示位置開始，以角速度3繞 00 軸勻速轉(zhuǎn)動求閉合電路中感應電動勢的瞬時表達式.解析 初始時刻，線圈平面處在中性面，

19、穿過線圈的磁通量最大為2BL2,線圈中的感應電動R/n11勢為 0,即 t = 0 時，e= 0,閉合電路中感應電動勢的瞬時表達式e=BL2 sin3t.122答案 e= nBLwsinwt設(shè)置目的考查交流電的瞬時值的計算14. (8 分)(2016 北京東城區(qū))在一支氖管兩端加一個正弦交流電壓u= 50sin(314t)V 當氖管兩端電壓達到或超過U0= 25 2 V 時，氖管就能發(fā)光求在此交流電的一個周期內(nèi)氖管的發(fā)光時間為多少？2n解析 由3=和3=314 rad/s，解得此交流電的一個周期為T= 0.02 s，當氖管兩端電壓達到或超過 U0= 25 2 V 時，氖管就能發(fā)光則此交流電在一

20、個周期內(nèi)氖管的發(fā)光時間 為 1，即 0.01s.答案 0.01 s設(shè)置目的 考查對交流電的瞬時值的理解15.(12 分)(2016 江南十校聯(lián)考)如圖所示，abcd 為交流發(fā)電機的矩形線 圈，其面積為 S,匝數(shù)為 n,線圈電阻為 r，外電阻為 R.線圈在磁感應強度 為 B 的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸 00 勻速轉(zhuǎn)動，角速度為w,求:(1) 寫出此交流發(fā)電機產(chǎn)生感應電動勢的最大值Em；(2) 若從圖示位置開始計時，寫出感應電流隨時間變化的函數(shù)表達式；(3) 從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過60的過程中通過電阻 R 的電量是多少？(4) 轉(zhuǎn)過一周，電流通過 R 所產(chǎn)生的熱量是多少？解析(1)根據(jù)公式 Em= nBSw，此交流發(fā)電機產(chǎn)生感應電動勢的最大值為Em= nBSw.(2)