高考物理專(zhuān)題練習(xí):交變電流傳感器附答案_第1頁(yè)
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2020高考物理專(zhuān)題練習(xí):交變電流傳感器含答案專(zhuān)題:交變電流傳感器一、選擇題1、兩只阻值相等的電阻分別通以正弦交流電與方形交流電,它們電流的最大值相等,如圖所示,則兩只電阻的熱功率之比是()A.1︰4B.1︰2C.1︰D.1︰1【答案】B【解析】正弦交流電的熱功率:,方形交流電熱功率:,可得;故B正確故選B2、如圖甲所示,一矩形線(xiàn)圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并繞過(guò)ab、cd中點(diǎn)的軸OO′以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).若以線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)夾角θ=45°時(shí)(如圖乙)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畡t如圖所示的四個(gè)選項(xiàng)圖中正確的是()解析:選D.矩形線(xiàn)圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生正弦式交變電流,在開(kāi)始計(jì)時(shí)(t=0)時(shí)線(xiàn)圈為題圖乙所示的位置,據(jù)右手定則判斷電流為負(fù)方向,首先排除A、B選項(xiàng).若達(dá)題圖甲所示的位置,感應(yīng)電流為負(fù)向的峰值,可見(jiàn)t=0的時(shí)刻交變電流處于負(fù)半軸且再經(jīng)eq\f(T,8)到達(dá)中性面位置,或者φ0=eq\f(π,4),瞬時(shí)值表達(dá)式i=Imsin(ωt-φ0),所以0=Im·sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)t-\f(π,4))),t=eq\f(T,8),故D選項(xiàng)正確.3、下圖為兩根間距為20cm的無(wú)限長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌,電阻不計(jì),其左端連接一阻值為10Ω的定值電阻,兩導(dǎo)軌之間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)邊界虛線(xiàn)為正弦曲線(xiàn)的一部分。一阻值為10Ω的光滑導(dǎo)體棒,在外力作用下以10m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)(接觸電阻不計(jì)),交流電壓表和交流電流表均為理想電表。則()A.回路中產(chǎn)生的是正弦式交變電流B.電壓表的示數(shù)是2VC.導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到圖示虛線(xiàn)位置時(shí),電流表示數(shù)為零D.導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為0.2W參考答案A解析:由磁場(chǎng)邊界虛線(xiàn)為正弦曲線(xiàn)的一部分,可知導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生正弦式交變電流,A正確;感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em=Blmv=2V,電壓表測(cè)的是有效值,即為U==1V,B錯(cuò)誤;電流表測(cè)的是有效值,所以導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到圖示虛線(xiàn)位置時(shí),電流表示數(shù)不為0,C錯(cuò)誤;導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為P=W=0.1W,D錯(cuò)誤。4、如圖所示是發(fā)電廠通過(guò)升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電,接近用戶(hù)端時(shí)再通過(guò)降壓變壓器降壓給用戶(hù)供電的示意圖;圖中變壓器均可視為理想變壓器,圖中電表均為理想交流電表;設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定,兩條輸電線(xiàn)總電阻用R0表示,變阻器R相當(dāng)于用戶(hù)用電器的總電阻.當(dāng)用電器增加時(shí),相當(dāng)于R變小,則當(dāng)用電進(jìn)入高峰時(shí)()A.電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變,電流表A2的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小B.電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小,電流表A2的讀數(shù)增大,電流表A3的讀數(shù)減小C.電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變D.線(xiàn)路損耗功率不變解析:選C.因?yàn)檩斎腚妷汉驮褦?shù)比都不變,電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變,用電高峰期,電阻減小,電流增大,根據(jù)電流比等于匝數(shù)比的倒數(shù)且匝數(shù)比不變知電流都增大,故A錯(cuò)誤;輸電線(xiàn)上的電壓損失增大,故電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小,電流表A2的讀數(shù)增大,電流表A3的讀數(shù)增大,故B錯(cuò)誤;電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變,等于輸電線(xiàn)的電阻值,故C正確;線(xiàn)路上的電流變大,則線(xiàn)路消耗的功率變大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.5、如圖所示,虛線(xiàn)框內(nèi)為漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的原理示意圖,變壓器A處用火線(xiàn)和零線(xiàn)平行繞制成線(xiàn)圈,然后接到用電器,B處有一個(gè)輸電線(xiàn)圈,一旦線(xiàn)圈B中有電流,經(jīng)過(guò)電流放大器后便能推動(dòng)繼電器切斷電源,如果甲、乙、丙、丁四人分別以圖示方式接觸電線(xiàn)(裸露部分),甲、乙、丙站在木凳上,則下列說(shuō)法正確的是()A.甲不會(huì)發(fā)生觸電事故,繼電器不會(huì)切斷電源B.乙會(huì)發(fā)生觸電事故,繼電器不會(huì)切斷電源C.丙會(huì)發(fā)生觸電事故,繼電器會(huì)切斷電源D.丁會(huì)發(fā)生觸電事故,繼電器會(huì)切斷電源解析:選AD.圖中甲、乙站在木凳上(人與地絕緣)接觸火線(xiàn)時(shí),火線(xiàn)和零線(xiàn)中電流大小、方向不變,線(xiàn)圈A產(chǎn)生的總磁通量為零,線(xiàn)圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,繼電器不會(huì)切斷電源,甲、乙不會(huì)發(fā)生觸電事故,故A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)丙雙手分別與火線(xiàn)和零線(xiàn)觸電時(shí)(人與地絕緣),火線(xiàn)和零線(xiàn)中電流大小相等、方向相反,線(xiàn)圈A產(chǎn)生的總磁通量為零,線(xiàn)圈A中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故繼電器不會(huì)切斷電源,C錯(cuò)誤;當(dāng)丁圖中“手-地”接觸時(shí),會(huì)導(dǎo)致一部分電流通過(guò)大地,火線(xiàn)和零線(xiàn)中電流方向、大小不等,線(xiàn)圈A產(chǎn)生的總磁通量不為零,即磁通量變大,故會(huì)在線(xiàn)圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)放大后便能推動(dòng)繼電器切斷電源,故D正確.6、如圖所示為一交流電壓隨時(shí)間變化的圖象.每個(gè)周期內(nèi),前三分之一周期電壓按正弦規(guī)律變化,后三分之二周期電壓恒定.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得,此交流電壓的有效值為()A.7.5V B.8VC.2eq\r(15)V D.3eq\r(13)V解析:選C.根據(jù)電流的熱效應(yīng)有eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(6V,\r(2))))eq\s\up12(2)·eq\f(1,R)·eq\f(T,3)+eq\f((9V)2,R)·eq\f(2T,3)=eq\f(U2,R)T,解得U2=60V2,所以U=2eq\r(15)V,C項(xiàng)正確.7、如圖所示,匝數(shù)為100的矩形線(xiàn)圈abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)圈面積S=0.5m2,內(nèi)阻不計(jì)。線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線(xiàn)圈通過(guò)金屬滑環(huán)與理想變壓器原線(xiàn)圈相連,在變壓器的副線(xiàn)圈接入一只“12V12W”的燈泡,燈泡正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是()A.通過(guò)燈泡的交變電流的頻率是50HzB.變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為10∶1C.矩形線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為120VD.若將燈泡更換為“12V24W”且保證其正常發(fā)光,需要增大矩形線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速參考答案B解析:由ω=2πf可得通過(guò)燈泡的交變電流的頻率是5Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;矩形線(xiàn)圈在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為Em=NBSω=100××0.5×10πV=120V,變壓器輸入電壓的有效值為120V,由變壓器變壓公式可知,變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為10∶1,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;因副線(xiàn)圈電壓仍為12V,故將燈泡更換為“12V24W”仍將正常發(fā)光,不需要增大線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8、如圖所示,理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為5∶1,原線(xiàn)圈接在頻率為50Hz的正弦交流電源上,電流表A為理想電表,副線(xiàn)圈兩端接入一只“220V40W”的燈泡,此時(shí)燈泡正常發(fā)光.則()A.電流表的示數(shù)為0.18AB.電源的輸出功率為40WC.電源的輸出電壓為2200VD.副線(xiàn)圈中交變電流的頻率為10Hz解析:選B.副線(xiàn)圈上的燈泡正常發(fā)光,故副線(xiàn)圈上的電流大小為I2=eq\f(P,U)=eq\f(2,11)A,根據(jù)eq\f(I1,I2)=eq\f(n2,n1),可得原線(xiàn)圈上的電流大小為I1=eq\f(2,55)A≈0.036A,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;電源的輸出功率等于副線(xiàn)圈上消耗的功率,所以電源的輸出功率為40W,故B項(xiàng)正確;由eq\f(U1,U2)=eq\f(n1,n2),輸出電壓U2=220V,知U1=1100V,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;副線(xiàn)圈中電流的頻率與原線(xiàn)圈中電流頻率相同,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.9、某音響電路的簡(jiǎn)化電路圖如圖所示,輸入信號(hào)既有高頻成分,也有低頻成分,則()A.電感L1的作用是通高頻B.電容C2的作用是通高頻C.揚(yáng)聲器甲用于輸出高頻成分D.揚(yáng)聲器乙用于輸出高頻成分解析:選BD.電感線(xiàn)圈有通低頻、阻高頻的作用,因此A項(xiàng)錯(cuò)誤;電容器有通高頻、阻低頻的作用,因此B項(xiàng)正確;由此可以判斷,揚(yáng)聲器甲主要用于輸出低頻成分,揚(yáng)聲器乙用于輸出高頻成分,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.二、非選擇題(1)利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器,一般體積很小,可以用來(lái)測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度變化,反應(yīng)快,而且精確度高.①如果將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個(gè)電路,其他因素不變,只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低,電路中電流將變________(選填“大”或“小”).②上述電路中,我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度,就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度.如果刻度盤(pán)正中的溫度為20℃(如圖甲所示),則25℃的刻度應(yīng)在20℃的刻度的________(選填“左”或“右”)側(cè).③為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測(cè)大棚內(nèi)溫度變化,請(qǐng)?jiān)趫D乙中用圖中的器材(可增加元器件)設(shè)計(jì)一個(gè)電路.(2)圖甲為一測(cè)量硫化鎘光敏電阻特性的實(shí)驗(yàn)電路,電源電壓恒定,電流表內(nèi)阻不計(jì),開(kāi)關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使小燈泡發(fā)光逐漸增強(qiáng),測(cè)得流過(guò)電阻的電流和光強(qiáng)的關(guān)系曲線(xiàn)如圖所示,試根據(jù)這一特性,由圖丙中給定的器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)光控電路.解析:(1)①因?yàn)闇囟冉档蜁r(shí),負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值增大,故電路中電流會(huì)減小.②由①的分析知,溫度越高,電流越大,25℃的刻度應(yīng)對(duì)應(yīng)較大電流,故在20℃

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