高考一輪復習專項練習物理單元質檢十二交變電流傳感器

單元質檢十二交變電流傳感器(時間:45分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求)1.(2020新疆實驗中學期末)某線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動,產生的交變電流的圖像如圖所示,由圖中信息可以判斷()A.在A、C時刻線圈處于中性面位置B.在B、D時刻穿過線圈的磁通量為零C.從A~D線圈轉過的角度為2πD.若從O~D歷時0.02s,則在1s內交變電流的方向改變了100次2.(2020海南卷)圖甲、乙分別表示兩種電流的波形,其中圖乙所示電流按正弦規(guī)律變化,分別用I1和I2表示甲和乙兩電流的有效值,則()A.I1∶I2=2∶1 B.I1∶I2=1∶2C.I1∶I2=1∶2 D.I1∶I2=2∶13.如圖所示,電阻為r的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以某一角速度ω勻速轉動。t=0時,線圈平面與磁場垂直,各電表均為理想交流電表,則()A.t=0時,線圈中的感應電動勢最大B.1s內電路中的電流方向改變了ω2C.滑片P向下滑動時,電壓表的讀數(shù)變大D.線圈勻速運動的角速度ω變?yōu)?倍時,電阻R的電功率也變?yōu)?倍4.在圖甲所示電路中,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10∶1,電阻R1、R2的阻值分別為5Ω、6Ω,電壓表和電流表均為理想電表。若接在變壓器原線圈的輸入端的電壓如圖乙所示(為正弦曲線的一部分),則下列說法正確的是()A.電壓表的示數(shù)為25.1V B.電流表的示數(shù)為1AC.變壓器的輸入功率為112W D.變壓器的輸出功率為11W5.(2021浙江嘉興五中月考)下圖為遠距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)比為k。在T的原線圈兩端接入一電壓u=Umsinωt的交流電源,若輸送電功率為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其他因素的影響,則輸電線上損失的電功率為()A.2PkUm2r B.C.4PkUm2r D.6.(2021河北衡水中學月考)如圖所示,教學用的可拆變壓器有兩個線圈A、B,線圈匝數(shù)和線圈繞向已經無法分辨,某同學為測定A、B兩個線圈的匝數(shù)進行了如下操作。他先把漆包線比較細的線圈A接到u=162sin100πt(V)的低壓交流電源上,用交流電壓表測得線圈B的輸出電壓為4V;然后拆下線圈B,在線圈B原來匝數(shù)的基礎上,用漆包線沿某一個方向加繞10匝,然后重復上一步操作,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為4.4V,若可拆變壓器可看成理想變壓器,則可測得A、B兩個線圈原來的匝數(shù)分別為()A.400、100 B.320、80 C.216、54 D.256、64二、多項選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)7.街頭變壓器(可視為理想變壓器)通過降壓給用戶供電,變電站的輸出電壓是市區(qū)電網的電壓,當負載變化時,該電壓幾乎不會有明顯的波動,某市區(qū)供電示意圖如圖所示。已知變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2,變阻器RP代表用戶用電器的總電阻,當用電器增加時,相當于RP的值減小(滑片P向下移)。下列說法正確的是()A.電流表A1與電流表A2的示數(shù)之比等于n2∶n1B.電壓表V1與電壓表V2的示數(shù)之比等于n1∶n2C.滑動片P向上移時,電流表A1、A2示數(shù)均減小,電壓表V2示數(shù)增大D.傍晚用電高峰期,電流表A1、A2示數(shù)均減小,電壓表V2示數(shù)減小8.(2020江蘇如皋中學月考)如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,原、副線圈中分別接有完全相同的三個燈泡a、b、c,當A、B間電壓為U時,三個燈泡a、b、c恰好都能正常發(fā)光,每個燈泡的額定電壓為U0,則()A.U=2U0B.U=3U0C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=1∶2D.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=2∶19.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2=10∶1,原線圈M、N兩端接入圖乙所示的不完整的正弦交變電流,電壓表和電流表均為理想電表,R0和R1為定值電阻,R為滑動變阻器,則()甲乙A.圖乙中電壓的有效值為10V B.電壓表的示數(shù)為2VC.當P向上滑動時,電流表示數(shù)減小 D.當P向下滑動時,電壓表示數(shù)不變10.如圖所示,變壓器原線圈兩端接正弦交變電流,電流表A和電壓表V均為理想交流電表,L為小燈泡,R0為定值電阻,R為滑動變阻器,P、Q分別為滑動變阻器和副線圈上的滑動觸頭,二者都有一定的調節(jié)范圍。若只調節(jié)P或者只調節(jié)Q,使電流表示數(shù)增大,則還可能同時觀察到的現(xiàn)象是()A.電壓表示數(shù)增大,小燈泡L變亮B.電壓表示數(shù)增大,小燈泡L變暗C.電壓表示數(shù)減小,小燈泡L變亮D.電壓表示數(shù)減小,小燈泡L變暗11.如圖所示,變壓器由一個原線圈和兩個次級線圈組成,線圈匝數(shù)之比n1∶n2∶n3=10∶3∶2,原線圈接在電壓恒定的交變電流源上。以下說法正確的是()A.兩個次級線圈的電壓之比u2uB.兩個次級線圈中的電流之比I2IC.兩個次級線圈中的電流的頻率之比為1∶1D.改變R的阻值,R兩端電壓隨之改變12.如圖所示,開關S閉合后,當A、B兩點間輸入有效值為UAB的交流電壓時,電阻值恒定的六個相同燈泡發(fā)光亮度相同(即通過電流相等),已知變壓器為理想變壓器,原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,UAB保持不變,副線圈兩端電壓用UCD表示,開關S閉合或斷開,六個燈泡都不損壞,則下列說法正確的是()A.n1∶n2=1∶4B.若開關S閉合,UAB∶UCD=6∶1C.若開關S斷開,UAB∶UCD=11∶2D.開關S斷開后,燈泡L1的亮度比S閉合時暗三、非選擇題(本題共2小題,共28分)13.(8分)(1)如圖所示,在用可拆變壓器“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”的實驗中,下列說法正確的是(填字母)。

A.用可拆變壓器,能方便地從不同接線柱上選取不同匝數(shù)的線圈B.測量原、副線圈的電壓,可用“測定電源的電動勢和內阻”實驗中的直流電壓表C.原線圈接0、8接線柱,副線圈接0、4接線柱,副線圈電壓大于原線圈電壓D.為便于探究,先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變,改變副線圈的匝數(shù),研究其對副線圈電壓的影響(2)圖示電路中各電表均為理想電表,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0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8A,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.該電壓器起升壓作用D.變阻器滑片是沿c→d的方向滑動14.(20分)(2020浙江卷)如圖甲所示,在xOy水平面內,固定放置著間距為l的兩平行金屬直導軌,其間連接有阻值為R的電阻,電阻兩端連接示波器(內阻可視為無窮大),可動態(tài)顯示電阻R兩端的電壓。兩導軌間存在大小為B、方向垂直導軌平面的勻強磁場。t=0時一質量為m、長為l的導體棒在外力F作用下從x=x0位置開始做簡諧運動,觀察到示波器顯示的電壓隨時間變化的波形是如圖乙所示的正弦曲線。取x0=UmT2πBl,則簡諧運動的平衡位置在坐標原點O。不計摩擦阻力和其他電阻,導體棒始終垂直導軌運動。(提示:可以用Fx圖像下的“面積(1)求導體棒所受到的安培力FA隨時間t的變化規(guī)律;(2)求在0至0.25T時間內外力F的沖量;(3)若t=0時外力F0=1N,l=1m,T=2πs,m=1kg,R=1Ω,Um=0.5V,B=0.5T,求外力與安培力大小相等時棒的位置坐標和速度。參考答案單元質檢十二交變電流傳感器1.D由題中圖像可知,在B、D時刻,感應電流為零,此時線圈位于中性面上,穿過線圈的磁通量最大,A、C時刻感應電流最大,此時線圈與中性面垂直,磁通量為零,故A、B錯誤;從A到D,經歷34個周期,線圈轉過的角度為34×2π=3π2,故C錯誤;由題中圖像可知,從O~D是一個周期,如果經歷時間為0.02s,則1s是50個周期,電流方向改變100次2.D對題圖甲的交變電流分析,可知一個周期內交變電流的電流方向變化,而電流的大小不變,故題圖甲的電流有效值為I1=I0;對題圖乙的交變電流分析可知,其為正弦式交變電流,故其有效值為I2=I02,故I1∶I2=2∶1,故選3.Ct=0時,線圈位于中性面,此時感應電動勢為零,A錯誤;交變電流的頻率為f=ω2π,1s內電流方向改變2f(次),即1s內電路中的電流方向改變了ωπ次,B錯誤;滑片P向下滑動時,電阻增大,電流減小,電源內阻分壓減小,所以電壓表讀數(shù)變大,C正確;根據Em=NBSω,以及電壓有效值U=22Em,若ω增大為原來的2倍,電阻R兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍,故R的電功率變?yōu)樵瓉淼?.D根據電流的熱效應,有22022R·T2=U12R·T,解得U1=110V,根據U1U2=n1n2可得副線圈兩端的電壓為U2=11V,A錯誤;副線圈中電流為I2=U2R1+R2=1A,根據I1I2=n2n1,電流表示數(shù)為I1=1105.C加在原線圈上的電壓為U1=U根據電壓比與匝數(shù)比關系有U所以有U2=2輸電線上的電流為I=P輸電線上損失的功率為P損=I2·2r聯(lián)立解得P損=4n1又k=n則P損=4PkU所以C正確。6.A設A、B兩個線圈原來的匝數(shù)分別為n1、n2,線圈A的輸入電壓有效值U1=16V,線圈B的輸出電壓U2=4V,根據變壓器電壓比U1U2=n1n2,可得n1n2=41。在線圈B加繞10匝后,線圈B的輸出電壓升高,說明加繞的線圈與原來線圈B的繞向相同,根據電壓比關系應有7.AC電流表A1與電流表A2的示數(shù)分別是通過原線圈和副線圈的電流,根據理想變壓器原理可知,電流表A1與電流表A2的示數(shù)之比I1I2=n2n1,故A正確;電壓表V1不是測量原線圈兩端電壓,電壓表V2是測量副線圈兩端電壓,所以電壓表V1與電壓表V2的示數(shù)之比不等于n1∶n2,故B錯誤;滑片P向上移時,滑動變阻器阻值變大,副線圈電流減小,電流表A2示數(shù)減小,根據理想變壓器原理可知,原線圈電流減小,電流表A1示數(shù)減小,電阻R0兩端電壓減小,原線圈兩端電壓增大,副線圈兩端電壓增大,電壓表V2示數(shù)增大,故C正確;傍晚用電高峰期,用電器增加時,相當于RP的值減小,副線圈電流增大,電流表A2示數(shù)增大,根據理想變壓器原理可知,原線圈電流增大,電流表A1示數(shù)增大,電阻R0兩端電壓增大,原線圈兩端電壓減小,副線圈兩端電壓減小,8.BD由于三個燈泡正常發(fā)光,副線圈中的電流為2I,原線圈中的電流為I,則變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為等于原、副線圈中電流的反比,即為2∶1,根據原、副線圈兩端電壓比等于匝數(shù)比且副線圈兩端電壓為U0,則原線圈兩端電壓為2U0,則U=U0+2U0=3U0,故選BD。9.AD根據交變電流在一個周期內產生的熱量與等效恒定電流在相同時間內產生的熱量相等有2022R·T2=U2RT,解得題圖乙所示電壓的有效值為U=10V,故A正確;根據U1U2=n1n2,其中U1=10V,可得副線圈兩端的電壓為U2=1V,故B錯誤;當P向下滑動時,原、副線圈匝數(shù)不變,副線圈兩端的電壓不變,即電壓表示數(shù)不變,當P向上滑動時,電阻R減小10.AB若只調節(jié)Q,副線圈電路總電阻不變,當Q向上移動時,U2增大,I2增大,輸出功率增大,輸入功率增大,I1增大,電壓表示數(shù)增大,小燈泡變亮,若只調節(jié)P,原、副線圈匝數(shù)比不變,副線圈兩端電壓U2不變,當P向左滑動時,副線圈電路總電阻減小,副線圈中的電流I2增大,則原線圈中電流I1增大,電壓表示數(shù)增大,小燈泡電壓減小,亮度變暗,故A、B正確,C、D錯誤。11.AC次級線圈之間的電壓之比也等于匝數(shù)比u2u3=32,選項A正確;次線圈電壓之比一定為32,但是次線圈電路中電阻之比不確定,所以I2I3不一定等于23,B12.BCD因為開關閉合后六個燈泡發(fā)光亮度相同,每個燈泡的電流為I,電壓為U。電阻為R,則原線圈中電流為I1=I,副線圈中電流為I2=4I,有n1∶n2=I2∶I1,則n1∶n2=4∶1,故A錯誤;開關閉合時,由UCD=U2=U,U1∶U2=n1∶n2,得原線圈兩端電壓為U1=4U,UAB=2U+4U=6U,即開關閉合時UAB∶UCD=6∶1,故B正確;開關斷開后,設L3、L4、L5三燈電流均為I',副線圈干路電流為3I',兩端電壓為I'R,由電流比關系和電壓比關系得原線圈與L1中電流為34I',原線圈兩端電壓為4I'R,有UAB=2×34I'R+4I'R=112I'R,此時副線圈兩端UCD=I'R,則有UAB∶UCD=11∶2,故C正確;由前面的計算可知,開關S閉合時L1兩端電壓為U=UAB6,S斷開時L1兩端電壓為34I'R=322UAB,則13.答案(1)AD(2)D解析(1)變壓器的輸出電壓跟輸入電壓以及原副線圈匝數(shù)之比都有關,因此需要用可拆卸的變壓器研究,探究副線圈電壓與匝數(shù)的關系,采用控制變量法,即為便于探究,先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變,改變副線圈的匝