江蘇專用2024高考物理一輪復習專題十一交變電流傳感器含解析

PAGE19-專題十一交變電流、傳感器備考篇【考情探究】課標解讀考情分析備考指導考點內(nèi)容交變電流的產(chǎn)生及描述相識交變電流。能用公式和圖像描述正弦交變電流。由近幾年的考題分析可知,本專題主要考查交變電流的四值、變壓器和遠距離輸電的相關問題。一般每年一考,而且多為選擇題,難度中等。主要考查考生的科學推理素養(yǎng)。復習中,對于交變電流的產(chǎn)生要從電磁感應學問應用的角度透徹理解;交變電流的四值、變壓器和遠距離輸電的相關問題是考試的熱點,要嫻熟駕馭;對于電感和電容在溝通電路中的作用、傳感器的基礎學問和應用要有也許的了解,不行有學問漏洞。變壓器、遠距離輸電1.了解變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系。2.知道遠距離輸電時采納高壓輸電的緣由。3.了解發(fā)電機和電動機工作過程中的能量轉化。傳感器1.知道非電學量轉換成電學量的技術意義。2.了解常見傳感器的工作原理。會利用傳感器制作簡潔的自動限制裝置。【真題探秘】基礎篇【基礎集訓】考點一交變電流的產(chǎn)生及描述1.下列提到的溝通電,不是指溝通電的有效值的是()A.電容器的擊穿電壓B.保險絲的熔斷電流C.溝通電壓表的讀數(shù)D.電動機銘牌上的額定電壓1.答案A2.一矩形線圈在勻強磁場中勻速旋轉,所產(chǎn)生的溝通電電動勢瞬時值的表達式e=220sin10πt(V),則下列說法正確的是()A.該溝通電的頻率是10πHzB.該溝通電動勢的有效值是220VC.當t=0.05s時,電動勢最大D.當t=0時,穿過線圈的磁通量為零2.答案C3.(2024江蘇宿遷模擬,3)(多選)如圖甲所示,矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的中心軸OO'勻速轉動,從某時刻起先計時,產(chǎn)生的感應電動勢e隨時間t的變更曲線如圖乙所示,若線圈匝數(shù)n=100,外接電阻R=70Ω,線圈電阻r=10Ω,則下列說法中不正確的是()A.通過線圈的最大電流為1.25AB.線圈的角速度為50rad/sC.電壓表的示數(shù)為502VD.穿過線圈的最大磁通量為2π3.答案BCD考點二變壓器、遠距離輸電4.(2024江蘇南通一模,6)(多選)如圖所示,志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1,原線圈接在頻率為50Hz的正弦交變電源上,電流表A為志向電表,副線圈兩端接入一只“220V40W”的燈泡,此時燈泡正常發(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1100VD.副線圈中交變電流的頻率為10Hz4.答案BC5.(2024江蘇常州月考,7)(多選)如圖所示的變壓器為志向變壓器,副線圈連接的三個電阻的阻值大小為R1=R2=2r=2Ω,電流表為志向溝通電表,原線圈輸入正弦式溝通電e=1102sin100πt(V)。開關S斷開時,電阻r消耗的電功率為100W。下列說法中正確的是()A.流過電阻r的電流方向每秒鐘變更50次B.開關S閉合前、后,流過電阻R1的電流大小之比為2∶1C.開關S閉合前、后,電流表的示數(shù)大小之比為2∶3D.變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為11∶35.答案CD6.(2024江蘇徐州月考,7)(多選)在遠距離輸電時,輸送的電功率為P,輸電電壓為U,所用導線電阻率為ρ,橫截面積為S,總長度為L,輸電線損耗的電功率為P',用戶得到的電功率為P用,則下列關于P'、P用的關系式正確的是()A.P'=P2ρLC.P用=P(1-PρLU2S) D.P答案AC考點三傳感器7.街道旁的路燈、江海里的航標燈都要求夜晚亮、白天熄,利用了半導體的電學特性,制成了自動點亮和熄滅的裝置,這是利用了半導體的()A.壓敏性 B.光敏性 C.熱敏性 D.三性都用7.答案B8.(多選)下列說法正確的是()A.金屬熱電阻的電阻率隨溫度上升而減小B.干簧管是電控開關C.電熨斗中的雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)比下層大D.光敏電阻導電性能隨光強增加而減小8.答案CD9.(多選)如圖所示的火警報警裝置,R1為熱敏電阻,若溫度上升,則R1的阻值會急劇減小,從而引起電鈴兩端電壓的增加,當電鈴兩端電壓達到肯定值時,電鈴會響,下列說法正確的是()A.要使報警的臨界溫度上升,可以適當增大電源的電動勢B.要使報警的臨界溫度降低,可以適當增大電源的電動勢C.要使報警的臨界溫度上升,可以把R2的滑片P適當向下移D.要使報警的臨界溫度降低,可以把R2的滑片P適當向下移9.答案BD【綜合集訓】拓展一交變電流的規(guī)律與描述1.(2025屆江蘇徐州六中月考,4)如圖甲所示,將阻值為R=5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計的正弦交變電源上,電流隨時間變更的規(guī)律如圖乙所示,電壓表、電流表均為志向電表,下列說法正確的是()A.電壓表兩端讀數(shù)為2.5VB.電阻R消耗的電功率為1.25WC.若此交變電流由一矩形線框在勻強磁場中勻速轉動產(chǎn)生,如圖丙所示,當線圈的轉速提升一倍時,電流表的示數(shù)為1AD.圖乙所示交變電流與圖丁所示電流比較,接同一電阻時的發(fā)熱功率之比為1∶21.答案D2.(2024江蘇新海中學月考,7)(多選)圖甲是小型溝通發(fā)電機的示意圖,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變更的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。發(fā)電機線圈內(nèi)阻為10Ω,外接一只電阻為90Ω的燈泡,不計電路其他部分的電阻,則下列說法正確的是()A.t=0時刻線圈平面與中性面重合B.每秒鐘電流方向變更100次C.燈泡兩端的電壓為20VD.0~0.01s時間內(nèi)通過燈泡的電荷量為9.0×10-3C2.答案AB拓展二變壓器3.(2025屆江蘇蘇州月考,6)(多選)在如圖所示溝通電路中,志向變壓器原線圈接有交變電壓u=10sin100πt(V),下列說法正確的是()A.當副線圈上滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光,向下滑動P可使燈泡變暗B.當副線圈上滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光,減小溝通電源的頻率可使燈泡變亮C.若將交變電壓u=10sin100πt(V)加在10Ω的電阻兩端,則該電阻消耗的電功率為5WD.若在原線圈兩端接一志向溝通電壓表,在t=0.005s時,溝通電壓表的示數(shù)為5V3.答案AC4.(2025屆江蘇鹽城高三月考,8)(多選)如圖所示為變壓器工作電路示意圖,其中T為志向變壓器,輸電線電阻可等效為電阻r,燈L1、L2相同且阻值不變。現(xiàn)保持變壓器T的輸入電壓不變,滑片P處于圖中位置,開關S斷開,該狀態(tài)下燈L1正常發(fā)光,則下列說法正確的是()A.僅閉合開關S,燈L1會變亮B.僅閉合開關S,r消耗的功率會變大C.僅將滑片P下移,r消耗的功率會變小D.僅將滑片P上移,電流表示數(shù)會變小4.答案BC5.(2024江蘇南通一模,6)(多選)如圖所示,志向變壓器原線圈接電壓為220V的正弦溝通電,開關S接1時,原、副線圈的匝數(shù)比為11∶1,滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω,電壓表和電流表均為志向電表,下列說法正確的有()A.變壓器輸入功率與輸出功率之比為1∶1B.1min內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為40JC.僅將S從1撥到2,電流表示數(shù)減小D.僅將滑動變阻器的滑片向下滑動,兩電表示數(shù)均減小5.答案AC拓展三常見的傳感器6.(2024江蘇南京期末,4)隨著科學的發(fā)展與生活水平的提高,傳感器已經(jīng)進入日常生活。如圖所示為某居住小區(qū)門口利用光敏電阻設計的行人監(jiān)控裝置,R1為光敏電阻(隨光照強度的增加,阻值減小),R2為定值電阻,A、B接監(jiān)控裝置。則下列說法正確的是()①當有人通過,遮擋光線時,A、B之間的電壓上升②當有人通過,遮擋光線時,A、B之間的電壓降低③當僅增大R2的阻值時,A、B之間的電壓上升④當僅減小R2的阻值時,A、B之間的電壓上升A.①③ B.①④ C.②③ D.②④6.答案C7.(2024江蘇百校聯(lián)考,8)(多選)圖示為一水箱水量檢測工作原理圖。水箱內(nèi)液面升、降狀況可通過浮球的運動轉換為變更電路中接入電阻的大小,最終由水量表來顯示水箱中的儲水量,限制電路中有一磁敏傳感器A,當通過磁敏傳感器A的磁通量高于設定的上限時觸發(fā)電磁鐵接通,電動機工作,對水箱進行補水(水路部分未畫出);當通過磁敏傳感器A的磁通量低于設定的下限時電磁鐵斷開,電動機停止工作。下列對該原理圖分析正確的有()A.液面下降時,變阻器R接入電路的電阻變大B.液面下降到肯定高度時,通過磁敏傳感器A的磁通量會增加至設定上限,觸發(fā)電磁鐵接通,電動機工作C.水箱中存儲的水越多,通過水量表的電流越大D.水箱中存儲的水越多,電池E的效率越高7.答案BD應用篇應用一交變電流有效值的應用【應用集訓】1.如圖所示,表示一溝通電的電流隨時間變更的圖像,此溝通電的有效值是()A.52AB.3.52AC.3.5AD.5A答案D2.(2025屆江蘇南京開學考,6)如圖所示,N匝矩形導線框以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中繞軸勻速轉動,線框面積為S,線框的電阻、電感均不計,外電路接有電阻R、志向溝通電流表和二極管,二極管具有單向導電性,即正向電阻為零,反向電阻無窮大,下列說法正確的是()A.溝通電流表的示數(shù)I=ω2B.一個周期內(nèi)通過R的電荷量為0C.R兩端電壓的有效值U=ω2D.圖示位置電流表的示數(shù)為0答案A應用二遠距離輸電【應用集訓】1.(2025屆江蘇泰州月考,7)(多選)高壓輸電是減小輸電電能損耗和電壓損失的有效途徑,中國已投產(chǎn)運行的1000kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設甲、乙兩地原先采納500kV的超高壓輸電,輸電線上損耗的電功率為ΔP=100kW,損失的電壓為ΔU=40V。在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下,改用1000kV特高壓輸電,若不考慮其他因素的影響,輸電線上損耗的電功率變?yōu)棣',損失的電壓變?yōu)棣',則()A.ΔP'=25kW B.ΔP'=50kWC.ΔU'=10V D.ΔU'=20V答案AD2.(2025屆江蘇常州調研,8)(多選)如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖,變壓器均為志向變壓器,發(fā)電機輸出功率恒定為48kW,在輸電線路上接入一個電流互感器,其原、副線圈的匝數(shù)比為1∶20,電流表的示數(shù)為1A,輸電線的總電阻為10Ω,下列說法正確的是()A.用戶端的功率為44kWB.升壓變壓器的輸出電壓U2=2400VC.降壓變壓器的輸入電壓U3=2000VD.假如用戶電壓為220V,則降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為10∶1答案ABD【五年高考】A組基礎題組1.(2024江蘇單科,1,3分)某志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶10,當輸入電壓增加20V時,輸出電壓()A.降低2V B.增加2VC.降低200V D.增加200V1.答案D2.(2024江蘇單科,2,3分)采納220kV高壓向遠方的城市輸電。當輸送功率肯定時,為使輸電線上損耗的功率減小為原來的14A.55kV B.110kV C.440kV D.880kV2.答案C3.(2024江蘇單科,7,4分)(多選)某音響電路的簡化電路圖如圖所示,輸入信號既有高頻成分,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.揚聲器甲用于輸出高頻成分D.揚聲器乙用于輸出高頻成分3.答案BD4.(2024江蘇單科,1,3分)一電器中的變壓器可視為志向變壓器,它將220V交變電流變更為110V。已知變壓器原線圈匝數(shù)為800,則副線圈匝數(shù)為()A.200 B.400 C.1600 D.32004.答案B5.(2024江蘇單科,4,3分)一自耦變壓器如圖所示,環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈,將其接在a、b間作為原線圈。通過滑動觸頭取該線圈的一部分,接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時,c、d間的輸出電壓為U2。在將滑動觸頭從M點順時針旋轉到N點的過程中()A.U2>U1,U2降低 B.U2>U1,U2上升C.U2<U1,U2降低 D.U2<U1,U2上升5.答案C6.(2024課標Ⅲ,16,6分)一電阻接到方波溝通電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦溝通電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為u0,周期均為T,如圖所示。則Q方∶Q正等于()A.1∶2 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶16.答案D7.(2024天津理綜,6,6分)(多選)在勻強磁場中,一個100匝的閉合矩形金屬線圈,繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動,穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變更。設線圈總電阻為2Ω,則()A.t=0時,線圈平面平行于磁感線B.t=1s時,線圈中的電流變更方向C.t=1.5s時,線圈中的感應電動勢最大D.一個周期內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為8π2J8.答案ADB組綜合題組1.(2024天津理綜,4,6分)教學用發(fā)電機能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(內(nèi)阻可忽視)通過志向變壓器向定值電阻R供電,電路如圖所示,志向溝通電流表A、志向溝通電壓表V的讀數(shù)分別為I、U,R消耗的功率為P。若發(fā)電機線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼?2A.R消耗的功率變?yōu)?2B.電壓表V的讀數(shù)變?yōu)?2C.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?ID.通過R的交變電流頻率不變1.答案B2.(2024北京理綜,16,6分)如圖所示,志向變壓器的原線圈接在u=2202sin100πt(V)的溝通電源上,副線圈接有R=55Ω的負載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1,電流表、電壓表均為志向電表。下列說法正確的是()A.原線圈的輸入功率為2202WB.電流表的讀數(shù)為1AC.電壓表的讀數(shù)為1102VD.副線圈輸出溝通電的周期為50s2.答案B3.(2024福建理綜,15,6分)圖為遠距離輸電示意圖,兩變壓器均為志向變壓器,升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,在T的原線圈兩端接入一電壓u=Umsinωt的溝通電源,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.(n1n2)UmC.4(n1n2)2(PUm)2r D.4(n2n3.答案C4.(2024天津理綜,8,6分)(多選)單匝閉合矩形線框電阻為R,在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,穿過線框的磁通量Φ與時間t的關系圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.T2B.線框的感應電動勢有效值為2C.線框轉一周外力所做的功為2D.從t=0到t=T4過程中線框的平均感應電動勢為4.答案BCC組老師專用題組1.(2013江蘇單科,8,4分)(多選)如圖所示,志向變壓器原線圈接有溝通電源,當副線圈上的滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光。要使燈泡變亮,可以實行的方法有()A.向下滑動P B.增大溝通電源的電壓C.增大溝通電源的頻率 D.減小電容器C的電容答案BC2.(2024天津理綜,5,6分)如圖所示,志向變壓器原線圈接在溝通電源上,圖中各電表均為志向電表。下列說法正確的是()A.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,R1消耗的功率變大B.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電壓表V示數(shù)變大C.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開關S,則電流表A1示數(shù)變大、A2示數(shù)變大答案B3.(2024課標Ⅲ,21,6分)(多選)如圖,M為半圓形導線框,圓心為OM;N是圓心角為直角的扇形導線框,圓心為ON;兩導線框在同一豎直面(紙面)內(nèi);兩圓弧半徑相等;過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場,磁場方向垂直于紙面?，F(xiàn)使線框M、N在t=0時從圖示位置起先,分別繞垂直于紙面且過OM和ON的軸,以相同的周期T逆時針勻速轉動,則()A.兩導線框中均會產(chǎn)生正弦溝通電B.兩導線框中感應電流的周期都等于TC.在t=T8D.兩導線框的電阻相等時,兩導線框中感應電流的有效值也相等答案BC4.(2024四川理綜,4,6分)小型手搖發(fā)電機線圈共N匝,每匝可簡化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場視為勻強磁場,方向垂直于線圈中心軸OO',線圈繞OO'勻速轉動,如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應電動勢的最大值都為e0,不計線圈電阻,則發(fā)電機輸出電壓()A.峰值是e0 B.峰值是2e0C.有效值是22Ne0 D.有效值是2Ne答案D5.(2024天津理綜,7,6分)(多選)如圖1所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,產(chǎn)生的交變電動勢圖像如圖2中曲線a、b所示,則()A.兩次t=0時刻線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對應的線圈轉速之比為2∶3C.曲線a表示的交變電動勢頻率為25HzD.曲線b表示的交變電動勢有效值為10V答案AC【三年模擬】時間:20分鐘分值40分一、單項選擇題(每小題3分,共9分)1.(2025屆江蘇常州月考,7)如圖所示,通過較長的輸電線給電動機輸電,已知輸電功率和電壓分別為P0、U0,輸電線總電阻為r,電動機正常工作。據(jù)此可求出()A.電動機的發(fā)熱功率B.電動機的線圈電阻C.電動機消耗的電功率D.電動機對外做功的功率1.答案C2.(2025屆江蘇連云港高級中學月考,4)如圖所示,某電子電路的輸入端輸入電流既有直流成分,又有溝通低頻成分和溝通高頻成分。若通過該電路只把溝通的低頻成分輸送到下一級,那么關于該電路中各器件的作用,下列說法中正確的有()A.L在此的功能為通直流、阻溝通,叫高頻扼流圈B.C1在此的功能為通溝通、隔直流,叫隔直電容C.C2在此的功能為通低頻、阻高頻,叫高頻旁路電容D.上述說法都不對2.答案B3.(2025屆江蘇無錫開學考,5)如圖所示,一個電阻不計、匝數(shù)為N=200的線圈以固定轉速50轉/秒在勻強磁場中旋轉,其產(chǎn)生的溝通電通過一匝數(shù)比為n1∶n2=10∶1的志向變壓器給阻值R=10Ω的電阻供電,已知電壓表的示數(shù)為20V,從圖示位置起先計時,則下列說法正確的是()A.t=0時刻流過線圈的電流最大B.原線圈中電流的有效值為20AC.志向變壓器的輸入功率為10WD.穿過線圈平面的最大磁通量為2100π3.答案D二、多項選擇題(每小題4分,共16分)4.(2024江蘇淮安調研,7)遠距離輸電的簡化電路如圖所示,發(fā)電廠的輸出電壓是U,兩條輸電線輸電的等效總電阻為r,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志向降壓變壓器,其原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2,流入用戶端的電流是I2,下列關系式正確的是()A.I1IB.U=I1r+U1C.輸電線路上損失的電功率為UD.志向變壓器的輸入功率為UI1-I14.答案BD5.(2025屆江蘇泰州中學期中,8)如圖甲所示是線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時產(chǎn)生的交變電壓圖像。將該電壓加在圖乙