2020屆高考二輪復習專題：交變電流、傳感器練習（帶解析）

1、2020屆高考物理題：交變電流、傳感器二輪練習附答案*交變電流、傳感器*1、（雙選）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化關(guān)系則()A兩種形式的交變電流最大值相同B兩種形式的交變電流有效值之比為1C兩種形式的交變電流周期之比為23D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，兩電阻消耗的電能之比為132、（雙選）(2019·湖北黃岡中學模擬) 如圖甲所示是一種振動發(fā)電裝置的示意圖，半徑為r0.1 m、匝數(shù)n20的線圈位于輻向分布的磁場中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如圖乙所示)，線圈所在位置的磁感應強度的大小均為B T，

2、線圈電阻為R10.5 ，它的引出線接有R29.5 的小電珠L，外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復運動，線圈運動速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示(摩擦等損耗不計)，則() 甲乙丙A小電珠中電流的峰值為0.16 AB小電珠中電流的有效值為0.16 AC電壓表的示數(shù)約為1.5 VDt0.1 s時外力的大小為0.128 N3、如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2則()A用戶端的電壓為B輸電線上的電壓降為UC理想變壓器的輸入功率為IrD輸電

3、線路上損失的電功率為I1U4、從發(fā)電站輸出的功率為220 kW，輸電線的總電阻為0.05 ，用110 V和11 kV兩種電壓輸電。兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為()A1001B1100C110D1015、(多選)霍爾傳感器測量轉(zhuǎn)速的原理圖如圖所示，傳感器固定在圓盤附近，圓盤上固定4個小磁體，在a、b間輸入方向由a到b的恒定電流，圓盤轉(zhuǎn)動時，每當磁體經(jīng)過霍爾元件，傳感器c、d端輸出一個脈沖電壓，檢測單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)可得到圓盤的轉(zhuǎn)速。關(guān)于該測速傳感器，下列說法中正確的有()A在圖示位置時刻d點電勢高于c點電勢B圓盤轉(zhuǎn)動越快，輸出脈動電壓峰值越高Cc、d端輸出脈沖電壓的頻率是圓盤轉(zhuǎn)速

4、的4倍D增加小磁體個數(shù)，傳感器轉(zhuǎn)速測量更準確*6、如圖所示，單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，設磁感應強度為0.01 T，線圈邊長AB為20 cm，AD為10 cm，轉(zhuǎn)速n為50 r/s，則線圈轉(zhuǎn)動時感應電動勢的最大值為()A1×102 VB3.14×102 VC2×102 VD6.28×102 V*7、某交變電流的i­t圖象如圖所示，則其電流的有效值為()A1.5 AB2 AC A D A*8、如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置

5、，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2 A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8 A，則下列說法正確的是()A電壓表V1示數(shù)增大 B電壓表V2、V3示數(shù)均增大C該變壓器起升壓作用 D變阻器滑片是沿cd的方向滑動9、為了節(jié)能環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(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照度的變化而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)。(1)某光敏電阻R在不同照度下的阻值如表中所示，根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)，在如圖甲所示坐標系中描繪出了阻值隨照度變化的曲線。由圖象可求出照度為1.0 lx時的電阻約為_k。 照度/lx0.20.40.60.8

6、1.01.2電阻/k5.83.72.82.31.8(2)如圖乙所示是街道路燈自動控制模擬電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電。為達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應接在_(選填“AB”或“BC”)之間，請用筆畫線代替導線，正確連接電路元件。 (3)用多用電表“×10 ”擋，按正確步驟測量圖中電磁鐵線圈電阻時，指針示數(shù)如圖丙所示，則線圈的電阻為_。已知當線圈中的電流大于或等于2 mA時，繼電器的銜鐵將被吸合。圖中直流電源的電動勢E=6 V，內(nèi)阻忽略不計，滑動變阻器有三種規(guī)格可供選擇：R1(010 ，2 A)、R2(0200 ，1 A)、R3(01 750 ，

7、1 A)。要求天色漸暗照度降低至1.0 lx時點亮路燈，滑動變阻器應選擇_(選填“R1”“R2”或“R3”)。為使天色更暗時才點亮路燈，應適當?shù)豞(選填“增大”或“減小”)滑動變阻器的電阻。 10、如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導軌，O、C處分別接有短電阻絲(圖中用粗線表示)，R14 、R28 (導軌其他部分電阻不計)，導軌OAC的形狀滿足方程y2sin(單位：m)。磁感應強度B0.2 T的勻強磁場方向垂直于導軌平面，一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速度v5.0 m/s水平向右在導軌上從O點滑動到C點，金屬棒與導軌接觸良好且始終保持與OC導軌垂直，不計金屬

8、棒的電阻，求：(1)外力F的最大值；(2)金屬棒在導軌上運動時電阻絲R1上消耗的最大功率；(3)在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關(guān)系。2020屆高考物理題：交變電流、傳感器二輪練習附答案*交變電流、傳感器*1、（雙選）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化關(guān)系則()A兩種形式的交變電流最大值相同B兩種形式的交變電流有效值之比為1C兩種形式的交變電流周期之比為23D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，兩電阻消耗的電能之比為13解析：選AD由題圖甲和題圖乙分別表示的正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關(guān)系圖象可知，兩種形式的交變電

9、流最大值都是1 A，選項A正確；題圖甲表示的正弦脈沖波周期為006 s，題圖乙表示的方波的周期為004 s，兩種形式的交變電流周期之比為32，選項C錯誤；設正弦脈沖波的電流有效值為I1，根據(jù)有效值的定義，前周期和后周期的有效值都為 A，根據(jù)有效值的定義有R·R·IR·T，解得I1 A題圖乙表示的方波交變電流大小不變，其有效值跟交變電流的熱效應等效的恒定電流值等于最大值，I21 A兩種形式的交變電流有效值之比為I1I21，選項B錯誤；由WUItI2Rt可知，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，兩電阻消耗的電能之比W甲W乙II13，選項D

10、正確2、（雙選）(2019·湖北黃岡中學模擬) 如圖甲所示是一種振動發(fā)電裝置的示意圖，半徑為r0.1 m、匝數(shù)n20的線圈位于輻向分布的磁場中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如圖乙所示)，線圈所在位置的磁感應強度的大小均為B T，線圈電阻為R10.5 ，它的引出線接有R29.5 的小電珠L，外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復運動，線圈運動速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示(摩擦等損耗不計)，則() 甲乙丙A小電珠中電流的峰值為0.16 AB小電珠中電流的有效值為0.16 AC電壓表的示數(shù)約為1.5 VDt0.1 s時外力的大小為0.128 NAD由題意及法拉第電磁

11、感應定律知道，線圈在磁場中做往復運動，產(chǎn)生的感應電動勢的大小符合正弦曲線變化規(guī)律，線圈中的感應電動勢的峰值為EmnBlvnB·2rvm，故小電珠中電流的峰值為Im A0.16 A，選項A正確，B錯誤；電壓表示數(shù)為U·R21.07 V，選項C錯誤；當t0.1 s，也就是時，外力的大小為FnB·2rIm0.128 N，選項D正確。3、如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2則()A用戶端的電壓為B輸電線上的電壓降為UC

12、理想變壓器的輸入功率為IrD輸電線路上損失的電功率為I1U解析：選A根據(jù)理想變壓器的工作原理，得I1U1I2U2，所以用戶端的電壓U2，選項A正確；輸電線上的電壓降UI1rUU1，選項B錯誤；變壓器的輸入功率P1I1UIrI1U1，選項C錯誤；輸電線路上損失的功率PIrI1(UU1)，選項D錯誤4、從發(fā)電站輸出的功率為220 kW，輸電線的總電阻為0.05 ，用110 V和11 kV兩種電壓輸電。兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為()A1001B1100C110D101A由PUI得輸電線的電流I，則輸電線上由電阻造成的電壓損失UIRR，所以兩種情況下：U1U2U2U11001，A正確

13、。5、(多選)霍爾傳感器測量轉(zhuǎn)速的原理圖如圖所示，傳感器固定在圓盤附近，圓盤上固定4個小磁體，在a、b間輸入方向由a到b的恒定電流，圓盤轉(zhuǎn)動時，每當磁體經(jīng)過霍爾元件，傳感器c、d端輸出一個脈沖電壓，檢測單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)可得到圓盤的轉(zhuǎn)速。關(guān)于該測速傳感器，下列說法中正確的有()A在圖示位置時刻d點電勢高于c點電勢B圓盤轉(zhuǎn)動越快，輸出脈動電壓峰值越高Cc、d端輸出脈沖電壓的頻率是圓盤轉(zhuǎn)速的4倍D增加小磁體個數(shù)，傳感器轉(zhuǎn)速測量更準確CD霍爾元件有電子或空穴導電，根據(jù)左手定則，載流子向上表面偏轉(zhuǎn)，即c點，所以d點電勢不一定高于c點，故A項錯誤；最終電子或空穴在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設霍爾

14、元件的長、寬、厚分別為l1、l2、l3，電子或空穴定向移動的速度為v，有qqvB，所以UBvl2，輸出脈沖電壓峰值與圓盤轉(zhuǎn)動快慢無關(guān)，故B項錯誤；當小磁體靠近霍爾元件時，就是會產(chǎn)生一個脈沖電壓，因此c、d端輸出脈沖電壓的頻率是圓盤轉(zhuǎn)動頻率的4倍，即為轉(zhuǎn)速的4倍，故C項正確；當增加小磁體個數(shù)，傳感器c、d端輸出一個脈沖電壓頻率變高，那么傳感器轉(zhuǎn)速測量更準確，故D項正確。*6、如圖所示，單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，設磁感應強度為0.01 T，線圈邊長AB為20 cm，AD為10 cm，轉(zhuǎn)速n為50 r/s，則線圈轉(zhuǎn)動時感應電動勢的最大值為()A1×102 VB3.14×1

15、02 VC2×102 VD6.28×102 VD感應電動勢最大值EmBSBS·2n6.28×102 V。*7、某交變電流的i­t圖象如圖所示，則其電流的有效值為()A1.5 AB2 AC A D A答案C*8、如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。現(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2 A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8 A，則下列說法正確的是()A電壓表V1示數(shù)增大 B電壓表V2、V3示數(shù)均增大C該變壓器起升壓作用 D變阻器滑片是沿cd

16、的方向滑動答案D9、為了節(jié)能環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(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照度的變化而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)。(1)某光敏電阻R在不同照度下的阻值如表中所示，根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)，在如圖甲所示坐標系中描繪出了阻值隨照度變化的曲線。由圖象可求出照度為1.0 lx時的電阻約為_k。 照度/lx0.20.40.60.81.01.2電阻/k5.83.72.82.31.8(2)如圖乙所示是街道路燈自動控制模擬電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電。為達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應接

17、在_(選填“AB”或“BC”)之間，請用筆畫線代替導線，正確連接電路元件。 (3)用多用電表“×10 ”擋，按正確步驟測量圖中電磁鐵線圈電阻時，指針示數(shù)如圖丙所示，則線圈的電阻為_。已知當線圈中的電流大于或等于2 mA時，繼電器的銜鐵將被吸合。圖中直流電源的電動勢E=6 V，內(nèi)阻忽略不計，滑動變阻器有三種規(guī)格可供選擇：R1(010 ，2 A)、R2(0200 ，1 A)、R3(01 750 ，1 A)。要求天色漸暗照度降低至1.0 lx時點亮路燈，滑動變阻器應選擇_(選填“R1”“R2”或“R3”)。為使天色更暗時才點亮路燈，應適當?shù)豞(選填“增大”或“減小”)滑動變阻器的

18、電阻。 【解析】(1)由描點繪出的圖象可以找出照度為1.0 lx時光敏電阻的阻值為2.0 k。(2)電源與開關(guān)、滑動變阻器、光敏電阻和電磁鐵串聯(lián)起來。當受光照作用較強時，光敏電阻阻值較小，通過電磁鐵的電流較大，對銜鐵磁力增大，與下觸點接通，此時應使路燈不亮，故路燈應接在AB之間。(3)多用電表讀數(shù)為14，乘以倍率“×10”，故線圈電阻為140 。由閉合電路歐姆定律可知，電路總電阻達到3 k時，電路接通，故滑動變阻器電阻應與光敏電阻同一數(shù)量級，故滑動變阻器選擇R3。天色更暗，光敏電阻阻值增大，為使路燈此時點亮，則滑動變阻器電阻應減小?！敬鸢浮?1)2.0(誤差允許范圍內(nèi)均對)(2)AB接線圖如圖所示(3)140R3減小10、如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導軌，O、C處分別接有短電阻絲(圖中用粗線表示)，R14 、R28 (導軌其他部分電阻不計)，導軌OAC的形狀滿足方程y2sin(單位：m)。磁感應強度B0.2 T的勻強磁場方向垂直于導軌平面，一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速度v5.0 m/s水平向右在導軌上從O點滑動到C點，金屬棒與導軌接觸良好且始終保持與OC導軌垂直，不計金屬棒的電阻，求：(1)外力F的最大值；(2)金屬棒在導軌上運動時電阻絲R1上消耗的最大功率；(3)在