第十二單元 交變電流 傳感器 B卷 教師版

1、.此卷只裝訂不密封班級 姓名 準(zhǔn)考證號 考場號 座位號 單元訓(xùn)練金卷·高三·物理B卷第十二單元 交變電流 傳感器本卷須知：1答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4考試完畢后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、 此題共12小題，每題6分，在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第17題只有一項(xiàng)符合題目

2、要求，第812題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分1如圖甲所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交流電如圖乙所示，設(shè)沿abcda方向?yàn)殡娏髡较颍敲碅乙圖中Oa時(shí)間段對應(yīng)甲圖中A至B圖的過程B乙圖中c時(shí)刻對應(yīng)甲圖中的C圖C假設(shè)乙圖中d等于0.02 s，那么1 s內(nèi)電流的方向改變了50次D假設(shè)乙圖中b等于0.02 s，那么交流電的頻率為50 Hz【答案】A2如圖為某發(fā)電站電能輸送示意圖.發(fā)電機(jī)的輸出電壓、輸電線的電阻及理想升壓、降壓變壓器匝數(shù)均不變，假設(shè)用戶電阻R0減小，以下說法正確的選項(xiàng)是A發(fā)電機(jī)的輸出功率減小B輸電線上的功率損

3、失減小C用戶得到的電壓減小D輸電線輸送電壓減小【答案】C3一臺理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是51，原線圈接入電壓為220 V的正弦交流電，各元件正常工作，一個(gè)理想二極管和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在副線圈上，如下圖，電壓表和電流表均為理想交流電表。那么以下說法正確的選項(xiàng)是A原、副線圈中的電流之比為51B電壓表的讀數(shù)約為44 VC假設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為20 ，那么1分鐘產(chǎn)生的熱量為2904 JD假設(shè)將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，那么兩電表讀數(shù)均增大【答案】C【解析】理想二極管的特點(diǎn)是正向的電流通過時(shí)電阻很小，反向的電流通過時(shí)電阻很大，認(rèn)為斷路，理想二極管的作用是只允許正向的電流通過。由于原、

4、副線圈中的電流之比與匝數(shù)之比成反比，所以電流之比為15，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；原、副線圈的電壓之比和匝數(shù)之比成正比，所以副線圈兩端電壓為U244 V，但二極管具有單向?qū)щ娦裕鶕?jù)有效值的定義有××T，從而求得電壓表兩端電壓有效值為U22 V，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；1 min產(chǎn)生的熱量為Qt2 904 J，C選項(xiàng)正確；將滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，接入電路中的阻值變小，但對原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的讀數(shù)不變，電流表的讀數(shù)變大，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。4如下圖，單匝閉合金屬線框abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)穿過線框的最大磁通量為m，線框中的最大感應(yīng)電動(dòng)勢為Em，從線框平面與磁

5、場平行時(shí)刻開場計(jì)時(shí)，下面說法不正確的選項(xiàng)是A當(dāng)穿過線框的磁通量為的時(shí)刻，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢為B線框中的電流強(qiáng)度隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化C線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為D線框在垂直于磁場方向平面內(nèi)的投影面積隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化【答案】A【解析】設(shè)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，根據(jù)題意，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmcos t，其中Emm，所以，選項(xiàng)B、C正確；當(dāng)穿過線框的磁通量為的時(shí)刻，t30°，所以線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢為eEmcos 30°，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；計(jì)時(shí)開場時(shí)刻，線框在垂直于磁場方向平面內(nèi)的投影面積為零，所以以后該面積隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，選項(xiàng)D正確。5如下圖，圖a中變壓器為理想變壓器，

6、其原線圈接在u12sin 100t V的交流電源上，副線圈與阻值R12 的電阻接成閉合電路，電流表為理想電流表。圖b中阻值為R232 的電阻直接接到u12sin 100t V的交流電源上，結(jié)果電阻R1與R2消耗的電功率相等，那么A通過電阻R1的交流電的頻率為0.02 HzB電阻R1消耗的電功率為9 WC電流表的示數(shù)為6 AD變壓器原、副線圈匝數(shù)比為41【答案】D【解析】由交流電瞬時(shí)值表達(dá)式u12sin 100t V可知，100 rad/s2f，那么該交流電的頻率為f50 Hz，周期為0.02 s，變壓器不改變交流電的頻率，所以通過電阻R1的交流電的頻率為50 Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.由題圖b可知，阻

7、值為R232 的電阻兩端電壓的有效值為U12 V，電阻R2消耗的電功率為P24.5 W.根據(jù)題述，電阻R1與R2消耗的電功率相等，可知電阻R1消耗的電功率為P1P24.5 W，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.由P1I2R1，解得電流表的示數(shù)為I1.5 A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.變壓器副線圈兩端電壓U2IR13 V，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1n2UU212341，選項(xiàng)D正確。6先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電，第一次燈泡兩端的電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示。假設(shè)甲、乙圖中的U0、T所表示的電壓、周期值是一樣的，那么以下說法正確的選項(xiàng)是A第一次，燈泡兩端的電壓有效值是B第二次，

8、燈泡兩端的電壓有效值是C第一、第二次，燈泡的電功率之比是29D第一、第二次，燈泡的電功率之比是15【答案】D【解析】第一次，燈泡兩端電壓的有效值為U1，功率P1。第二次，設(shè)燈泡兩端電壓的有效值為U2，那么··T，解得U2 U0，功率P2，那么P1P215，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。7如圖甲所示，自耦理想變壓器輸入端a、b接入圖乙所示的交流電源，一個(gè)二極管和兩個(gè)阻值均為R40 的負(fù)載電阻接到副線圈的兩端，電壓表和電流表均為理想交流電表.當(dāng)滑片位于原線圈中點(diǎn)位置時(shí)，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，以下說法正確的選項(xiàng)是At0.01 s時(shí)，電壓表示數(shù)為零Bt0.015 s時(shí)，電流表示數(shù)為5.5

9、 AC閉合開關(guān)S后，電壓表示數(shù)增大D閉合開關(guān)S后，電流表示數(shù)為16.5 A【答案】D【解析】交流電壓表和電流表示數(shù)均為有效值，因此t0.01 s時(shí)，副線圈兩端電壓有效值U2440 V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電流表示數(shù)為11 A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；副線圈電壓取決于原線圈電壓和匝數(shù)比，閉合開關(guān)S后，電壓表示數(shù)不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；閉合開關(guān)S后，副線圈在一個(gè)周期內(nèi)消耗的能量等于原線圈一個(gè)周期內(nèi)消耗的能量，即··U1I1T，代入數(shù)據(jù)解得I133 A，而I1n1I2n2，故I216.5 A，選項(xiàng)D正確。8如下圖，圖a是遠(yuǎn)間隔 輸電線路的示意圖，圖b是用戶得到的電壓隨時(shí)間變化的圖

10、象，降壓變壓器的匝數(shù)比為101，不考慮降壓變壓器與用戶間導(dǎo)線的電阻，那么A發(fā)電機(jī)輸出交流電的頻率是50 HzB升壓變壓器的輸出電壓為2 200 VC輸電線的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定D當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí)，輸電線上損失的功率減小【答案】AD【解析】根據(jù)題圖b所示的用戶得到的電壓隨時(shí)間變化的圖象，可知該交變電流的電壓最大值為220 V，周期T0.02 s，頻率f50 Hz。由于變壓器不改變正弦交變電流的頻率，所以發(fā)電機(jī)輸出交流電的頻率是50 Hz，選項(xiàng)A正確；用戶得到的電壓為U220 V，那么降壓變壓器的輸入電壓為2200 V。由于輸電線上有電壓損失，所以升壓變壓器的輸出電壓

11、一定大于2200 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)變壓器的功率關(guān)系，輸出功率決定輸入功率，輸電線的電流不但與降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比有關(guān)，還與用戶的電功率有關(guān)，匝數(shù)比一定時(shí)，用戶使用的電功率越大，輸電線中電流就越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí)，用戶使用的電功率減小，輸電線上電流減小，輸電線上損失的功率減小，選項(xiàng)D正確。9如圖是手機(jī)充電器的內(nèi)部電路核心部分的簡化模型，將變壓器和二極管都視為理想元件，變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為201，A、B端輸入電壓為U1220sin 100tV，對于輸出端CDOD為副線圈的中心抽頭A輸出電壓的有效值為11 VB輸出電壓的有效值為5.5 VCCD端的輸出功率和

12、AB端的輸入功率之比為12DCD端的輸出功率和AB端的輸入功率之比為11【答案】BD【解析】由于OD為副線圈的中心抽頭，AB與CD線圈匝數(shù)之比為401，那么線圈CD間電壓的最大值為 V，而此題中的兩個(gè)二極管相當(dāng)于把CD之間的交變電壓的負(fù)半部分對稱地變?yōu)檎氩糠?，這樣交變電流就全部變?yōu)檎?，且周期為原來的一半，因此有效值?.5 V，A錯(cuò)誤，B正確。變壓器AB端的輸入功率等于CD端的輸出功率，因此C錯(cuò)誤，D正確。10如下圖，N匝矩形導(dǎo)線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想電流表A和二極管D。電流表的示數(shù)為I，二極管D具有單向

13、導(dǎo)電性，即正向電阻為零，反向電阻無窮大。以下說法正確的選項(xiàng)是A導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為C導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，線框中的磁通量最大，瞬時(shí)電動(dòng)勢為零D導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，線框中的磁通量最大，瞬時(shí)電動(dòng)勢最大【答案】AC【解析】導(dǎo)線框產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢EmNBS；根據(jù)二極管的特點(diǎn)可知，在一個(gè)周期內(nèi)有半個(gè)周期回路中有電流，根據(jù)交流電電流的熱效應(yīng)可知2R·I2RT，解得，故A正確，B錯(cuò)誤；導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，導(dǎo)線框位于中性面處，導(dǎo)線框中的磁通量最大，瞬時(shí)電動(dòng)勢為零，故C正確，D錯(cuò)誤。11圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈全部匝數(shù)n2之比為51，副線圈接有

14、兩個(gè)電阻，R110 ，R25 。如今原線圈輸入穩(wěn)定的正弦式交變電流，將滑動(dòng)觸頭P置于副線圈的中點(diǎn)，a、b兩端接示波器，檢測a、b兩端的電壓如圖乙所示。設(shè)電流表A為理想電流表，導(dǎo)線電阻不計(jì)。那么以下判斷正確的選項(xiàng)是A原線圈上電壓變化的頻率為50 HzB電流表的示數(shù)約為0.14 AC只將滑動(dòng)觸頭P向上挪動(dòng)一些，電流表示數(shù)可能減小D只將a、b兩端用導(dǎo)線連接，原線圈的輸入功率為45 W【答案】BD【解析】由題圖乙知，交變電流的周期為0.04 s，所以頻率為25 Hz，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)閍、b兩端電壓有效值為Uab5 V，那么副線圈中的電流為I2 A，根據(jù)，解得I1 A0.14 A，B項(xiàng)正確；將滑動(dòng)觸頭P向

15、上挪動(dòng)，根據(jù)可知，副線圈兩端電壓U2增大，副線圈消耗功率增大，原線圈中輸入功率增大，所以電流表示數(shù)增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；只將a、b兩端用導(dǎo)線連接，副線圈消耗的功率為P245 W，原線圈的輸入功率P1P245 W，D項(xiàng)正確。12如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101，原線圈接入圖乙所示的不完好的正弦交流電，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警器未畫出，電壓表和電流表均為理想電表，R0和R1為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，以下說法中正確的選項(xiàng)是AR處出現(xiàn)火警時(shí)電壓表示數(shù)不變BR處出現(xiàn)火警時(shí)電流表示數(shù)減小C圖乙中電壓的有效值為220 VD電壓表的示數(shù)為11 V【答案】AD【解

16、析】R處溫度升高時(shí)，阻值減小，電壓表示數(shù)不變，副線圈電流增大，而輸出功率和輸入功率相等，所以原線圈電流增大，即電流表示數(shù)增大，故A、B錯(cuò)誤；設(shè)將此電壓加在阻值為R的電阻上，電壓的最大值為Um，電壓的有效值為U，··T，代入數(shù)據(jù)得圖乙中電壓的有效值為110 V，故C錯(cuò)誤；變壓器原、副線圈中的電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器原、副線圈中的電壓之比是101，所以電壓表的示數(shù)為11 V，故D正確。二、此題共2小題，共38分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位 1

17、318分在遠(yuǎn)間隔 輸電時(shí),要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個(gè)小型發(fā)電站，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為400 V，輸送的電功率P=30 kW，輸電線的總電阻為4 。1假設(shè)發(fā)電機(jī)直接對用戶輸電,那么輸電線上損耗的功率為多少?2假設(shè)要求輸電線上的損耗剛好占總功率的3%，那么所用升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比應(yīng)為多大?【解析】1輸電線上的電流輸電線上損耗的功率P損' = I2R =22.5 kW。2輸電線上損耗的功率P損=P×3%=900 W變壓器副線圈的電流等于輸電線上的電流，副線圈兩端的電壓應(yīng)為那么升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1420分如下圖，一個(gè)半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里與ab垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)