物理必修ⅱ人教新課標(biāo)第十章 交變電流傳感器練習(xí)

1、達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)卷(十)交變電流傳感器一、單項(xiàng)選擇題(本大題共5個(gè)小題，每小題4分，共計(jì)20分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1. 已知交變電流iImsin tA，線圈從中性面起開始轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間其瞬時(shí)值等于有效值()A. B. C. D.2. (2011揚(yáng)州測(cè)試)一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2115.原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示副線圈僅接入一個(gè)10 的電阻則()A. 流過電阻的電流是20 A B. 與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100 VC. 經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6103 JD. 變壓器的輸入功率是1103 W3. 如圖a所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過a

2、b、cd中點(diǎn)的軸OO以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)若以線圈平面與磁場(chǎng)夾角45時(shí)(如圖b所示)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎齽t下列四幅圖中正確的是 ()4. (2010浙江卷)某水電站用總電阻為2.5 的輸電線輸電給500 km外的用戶，其輸出電功率是3106 kW.現(xiàn)用500 kV電壓輸電，則下列說法正確的是()A. 輸電線上輸送的電流大小為2105 AB. 輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kVC. 若改用5 kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9108 kWD. 輸電線上損失的功率為 P，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻5. 氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測(cè)，它的

3、電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化在如圖甲所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，電壓表的指針位置就與一氧化碳濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系，觀察電壓表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)有一種氧化錫傳感器，其技術(shù)資料中給出的是電導(dǎo)(即電阻的倒數(shù))CO濃度曲線，如圖乙所示在選項(xiàng)中表示一氧化碳濃度c與電壓表示數(shù)U0之間關(guān)系的圖象中正確的是()頭，在輸入交變電壓一定的條件下，下列說法正確的是()AQ不動(dòng)，P向下移動(dòng)，電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)增大B. Q不動(dòng)，P向上移動(dòng)，電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)減小CP不動(dòng)，Q向上移動(dòng)，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)不變DP不動(dòng)，Q向下移動(dòng)，電流表示數(shù)增大，電壓表示

4、數(shù)不變8. 如圖所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的.和為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；、和為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3.現(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是()A. U2變小、I3變小B. U2不變、I3變大 C. I1變小、I2變小 D. I1變大、I2變大9. 如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，R120 ，R230 ，C為電容器已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則 ()A. 交流電的頻率為0.02 Hz B. 原線圈輸入電壓的最大值為200 VC. 電阻R2的電功率約為6.67 W

5、D. 通過R3的電流始終為零三、簡(jiǎn)答題(本題共3個(gè)小題，共20分，請(qǐng)將答案填在題中橫線上或按題目要求作答)10. (8分)為了測(cè)定和描繪“220 V,40 W”的白熾燈燈絲的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電. 調(diào)壓變壓器實(shí)際上是一種自耦變壓器，它只有一組線圈L，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在220 V交流電源的火線與零線之間，輸出端有一個(gè)滑動(dòng)觸頭P，移動(dòng)它的位置就可以使輸出電壓在0250 V之間連續(xù)變化，如圖所示，畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號(hào). 實(shí)驗(yàn)室備有交流電壓表、交流電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材. (1)在圖中完成實(shí)驗(yàn)電路圖. (2)按實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行測(cè)量，如果電表內(nèi)阻的

6、影響不能忽略，電壓較高段與電壓較低段相比較，哪段誤差更大？為什么？11. (12分)(2009山東高考卷)為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為1x)某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度(1x)0.20.40.60.81.01.2電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D甲給定的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)(2)如圖乙所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，請(qǐng)利用下列器材設(shè)

7、計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(1x)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)光敏電阻RP(符號(hào)，阻值見上表)三、計(jì)算題(本大題共3個(gè)小題，共40分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)12. (12分)如圖所示， n50匝的矩形線圈abcd，邊長(zhǎng)ab20 cm，bc25 cm，放在磁感強(qiáng)度B0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度50 rad/s，線圈的總電阻r1 ，外電路電阻R9 .試求：(1)線圈在圖示位置(線圈平面與磁感線平行)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

8、的大小(2)1 min時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)卷(十)1. 解析：對(duì)于正弦式交流電，當(dāng)t時(shí)瞬時(shí)值與有效值相等，故C正確答案：C2. 解析：原線圈中電壓的有效值是220 V，由變壓比知副線圈中電壓為100 V，流過電阻的電流是10 A；與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100 V；變壓器的輸入功率即為電阻上的功率為103 W，經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6104 J.答案：D3. 解析：本題考查正弦交流電的產(chǎn)生過程、楞次定律等知識(shí)和規(guī)律從a圖可看出線圈從垂直于中性面開始旋轉(zhuǎn)，由楞次定律可判斷，初始時(shí)刻電流方向?yàn)閎到a，故瞬時(shí)電流的表達(dá)式為iImcos(t)，則圖象為D圖象所描述注意線圈繞垂直于磁場(chǎng)

9、的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式的理解答案：D4. 解析：由PUI可得輸電電流為6103 A，所以A錯(cuò)誤；由UIr可得，輸電線上由電阻造成的損失電壓為1.5104 V，B正確；C明顯錯(cuò)誤，輸電線上損失的功率不可能比輸出的總功率還高；D錯(cuò)誤，U應(yīng)該是損失電壓答案：B5. 解析：U0IR0，一氧化碳濃度c增大，電導(dǎo)增大，電阻R傳減小，U0增大， 一氧化碳濃度c與電壓表示數(shù)U0之間關(guān)系是正相關(guān)關(guān)系，但不是正比關(guān)系D正確答案：D6. 解析：若電壓表讀數(shù)為6 V，則輸入電壓為U16 V24 V是有效值，因此其最大值為24V，A正確；若輸入電壓不變，副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則輸出電壓也增加到原來的2倍，電

10、流表示數(shù)應(yīng)增加到原來的2倍，B錯(cuò)誤；若輸入電壓不變，負(fù)載電阻的阻值增加到原來的2倍，則輸出電流減小到原來的一半，輸入功率等于輸出功率即PIU也減小到原來的一半，C錯(cuò)誤；若保持負(fù)載電阻的阻值不變. 輸入電壓增加到原來的2倍，輸出電壓增大到原來的2倍，則由P可知輸出功率增加到原來的4倍，D正確答案：AD 7. 解析：題圖為升壓自耦變壓器，當(dāng)Q不變，P下移時(shí)，n1減小，U2增大，V 讀數(shù)增大，副線圈電流I2，原線圈電流I1增大，A讀數(shù)增大，故A錯(cuò)誤；當(dāng)Q不變，P上移時(shí)，n1增大，U2減小，V讀數(shù)減小，I2減小I1減小，B正確；當(dāng)P不動(dòng)時(shí)，n1不變，由知U2不變，V讀數(shù)不變，Q上移，R減小，I1、I2

11、都增大，故C正確，同理可得D錯(cuò)誤答案：BC8. 解析：因?yàn)樽儔浩鞯脑褦?shù)與U1不變，所以U2與兩電壓表的示數(shù)均不變. 當(dāng)S斷開時(shí)，因?yàn)樨?fù)載電阻增大，故次級(jí)線圈中的電流I2減小，由于輸入功率等于輸出功率，所以I1也將減小，C正確；因?yàn)镽1的電壓減小，故R2、R3兩端的電壓將增大，I3變大，B正確. 答案：BC9. 解析：根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02 s、頻率為50 Hz，A錯(cuò)誤由圖乙可知通過R1的電流最大值為Im1 A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um20 V，再根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200 V，B正確；因?yàn)殡娙萜饔型ń涣?/p>

12、、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容器，D錯(cuò)誤；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關(guān)系及并聯(lián)電路特點(diǎn)，可知電阻R2的電流有效值為I，電壓有效值為U V，電阻R2的電功率為P2UI W6.67 W，C正確答案：BC10. 解析：(1)如圖所示. (注意：電流表外接或內(nèi)接均可) (2)如果電流表外接，電壓較高段誤差較大，因?yàn)殡妷涸礁?，燈絲電阻越大，由于電壓表分流作用而造成的誤差就越大；如果內(nèi)接，電壓較低段，誤差較大，因?yàn)殡妷涸降?，燈絲電阻越小，由于電流表分壓造成的誤差就越大. 答案：見解析11. 解析：(1)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線，得到如圖所示的變化曲線阻值隨照度變化的特點(diǎn)：光敏電阻的阻

13、值隨光照強(qiáng)度的增大非線性減小(2)因天色漸暗照度降低至1.0(1x)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，此時(shí)光敏電阻阻值為20 k，兩端電壓為2 V，電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，故應(yīng)加上一個(gè)分壓電阻，分壓電阻阻值為10 k，即選用R1；此電路的原理圖如圖所示 答案：見解析12. 解析：(1)線圈在圖示位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，有EmnBS500.40.20.2550 V50 V. (2)電路中電流的有效值為： I A A. 電阻R上產(chǎn)生的熱量為：QI2Rt2960 J6 750 J.答案：(1)50 V(2)6 750 J13. 解析：(1)在01102s時(shí)間內(nèi)D處于導(dǎo)通狀態(tài)，則電路總電阻為RR3，通過R3的電流I，代入數(shù)據(jù)解得I1 A，則通過R1的電流I10.5 A.(2)在11022102 s時(shí)間內(nèi)D處于截止?fàn)顟B(tài)，則通過R3的電流I，代入數(shù)據(jù)得I0.8 A ，則02102 s內(nèi)