江蘇省2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章交變電流傳感器6+1+2章末綜合能力滾動練含解析

PAGEPAGE1(6＋1＋2)章末綜合實力滾動練一、單項選擇題1．某發(fā)電站的輸出功率為220kW，輸電線的總電阻為0.05Ω，用110V和11kV兩種電壓輸電．兩種狀況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為()A．100∶1B．1∶100C．1∶10D．10∶1答案A解析由題意知輸電線上的電流I＝eq\f(P,U)，則輸電線的總電阻造成的電壓損失ΔU＝Ir＝eq\f(Pr,U)，故eq\f(ΔU1,ΔU2)＝eq\f(U2,U1)＝eq\f(11×103,110)＝eq\f(100,1)，故選A.2．(2024·江蘇省四星級中學(xué)一調(diào))采納220kV高壓電向遠(yuǎn)方的城市輸電，輸送功率肯定時，當(dāng)輸電電壓變?yōu)?10kV，輸電線上損耗的功率變?yōu)樵瓉淼?)A.eq\f(1,4) B.eq\f(1,2)C．2倍 D．4倍答案D解析由公式ΔP＝(eq\f(P,U))2R可知，當(dāng)輸送功率肯定，輸電電壓變?yōu)樵瓉淼囊话耄旊娋€上損耗的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D正確．3．(2024·福建寧德市調(diào)研)阻值為R的電爐絲通以大小為I的恒定電流時其電功率為P，當(dāng)把它接在某正弦溝通電源兩端時其電功率也為P.則該溝通電源電壓的最大值為()A.eq\f(\r(2),2)IR B.eq\r(2)IRC．IR D．2IR答案B解析電爐絲通以大小為I的恒定電流時，t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，則有：Q＝Pt＝I2Rt；電爐絲接在某正弦溝通電源兩端時，t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q′，則有：Q′＝Pt＝I有2Rt，又Q＝Q′，即I2Rt＝I有2Rt，解得：I有＝I，則電壓的有效值為U有＝I有R＝IR，故該溝通電源電壓的最大值為Um＝eq\r(2)U有＝eq\r(2)IR，故選B.4．(2024·東北三省三校其次次聯(lián)合模擬)圖1甲是小型溝通發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為志向溝通電流表．線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變更的圖象如圖乙所示．已知發(fā)電機(jī)線圈電阻為10Ω，外接一只阻值為90Ω的電阻，不計電路的其他電阻，則()圖1A．電流表的示數(shù)為0.31AB．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/sC．0.01s時線圈平面與磁場方向平行D．在線圈轉(zhuǎn)動一周過程中，外電阻發(fā)熱量約為0.087J答案D解析在溝通電路中電流表的示數(shù)為有效值，E有效＝eq\f(Em,\r(2))＝22V，電流表的示數(shù)I＝eq\f(E有效,R總)＝eq\f(22,100)A＝0.22A，A錯誤；由題圖乙可知線圈轉(zhuǎn)動的周期為0.02s，則線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，B錯誤；0.01s時線圈的電壓為0，因此線圈在中性面處，C錯誤；在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，外電阻發(fā)熱量Q＝I2Rt＝(0.22)2×90×2×10－2J≈0.087J，D正確．5．如圖2甲為志向變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表和電流表均為志向電表，Rt為阻值隨溫度上升而變小的熱敏電阻，R1為定值電阻．若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入如圖乙所示的正弦溝通電．下列說法中正確的是()圖2A．輸入變壓器原線圈的溝通電壓的瞬時值表達(dá)式為u＝36eq\r(2)sin50πtVB．變壓器原、副線圈中的電流之比為4∶1C．t＝0.01s時，發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面D．Rt處溫度上升時，變壓器的輸入功率變小答案C解析由題圖乙可知溝通電壓最大值U＝36eq\r(2)V，周期T＝0.02s，可由周期求出角速度的值為eq\f(2π,0.02)rad/s＝100πrad/s，則可得溝通電壓的瞬時值表達(dá)式u＝36eq\r(2)sin100πtV，故A錯誤；依據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)可知變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4，故B錯誤；t＝0.01s時，電壓瞬時值為零，發(fā)電機(jī)的線圈平面與磁場方向垂直，發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面，故C正確；Rt處溫度上升時，Rt阻值減小，電流表的示數(shù)變大，變壓器的輸入功率變大，故D錯誤．6．(2024·山東淄博市3月模擬)如圖3所示，R是一個光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減?。鞠蜃儔浩髟?、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，電壓表和電流表均為志向溝通電表，從某時刻起先在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時值表達(dá)式為u1＝220eq\r(2)sin100πt(V)，則()圖3A．電壓表的示數(shù)為22eq\r(2)VB．副線圈中溝通電的頻率為50HzC．在天漸漸變黑的過程中，電流表A2的示數(shù)變大D．在天漸漸變黑的過程中，志向變壓器的輸入功率變大答案B解析原線圈電壓的最大值為220eq\r(2)V，依據(jù)電壓之比等于線圈匝數(shù)之比可知，副線圈的電壓的最大值為22eq\r(2)V，電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以示數(shù)為U＝eq\f(22\r(2),\r(2))V＝22V，故A錯誤；由于變壓器不變更溝通電頻率，則副線圈中溝通電的頻率為f＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(100π,2π)Hz＝50Hz，故B正確；在天漸漸變黑的過程中，光照變?nèi)?，R阻值增大，副線圈電路的總電阻變大，而副線圈兩端的電壓不變，所以副線圈的電流變小，電流表A2的示數(shù)變小，故C錯誤；由于變壓器的輸入和輸出的功率是相等的，副線圈的電流變小，副線圈兩端的電壓不變，所以由P＝UI可知，輸出功率要變小，故輸入功率也要變小，故D錯誤．二、非選擇題7．材料的電阻隨壓力的變更而變更的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”，利用這種效應(yīng)可以測量壓力大?。魣D4甲為某壓敏電阻在室溫下的電阻—壓力特性曲線，其中RF、R0分別表示有、無壓力時壓敏電阻的阻值．為了測量壓力F，需先測量壓敏電阻處于壓力中的電阻值RF.請按要求完成下列試驗：圖4(1)設(shè)計一個可以測量處于壓力中的該壓敏電阻阻值的電路，在圖乙的虛線框中畫出試驗電路原理圖(壓敏電阻及所給壓力已給出，待測壓力大小約為0.4×102N～0.8×102N，不考慮壓力對電路其他部分的影響)，要求誤差較小，供應(yīng)的器材如下：A．壓敏電阻，無壓力時阻值R0＝6000ΩB．滑動變阻器R，最大阻值為200ΩC．電流表A，量程2.5mA，內(nèi)阻約30ΩD．電壓表V，量程3V，內(nèi)阻約3kΩE．直流電源E，電動勢3V，內(nèi)阻很小F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干(2)正確接線后，將壓敏電阻置于待測壓力下，通過壓敏電阻的電流是1.33mA，電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表的讀數(shù)為________V.(3)此時壓敏電阻的阻值為________Ω；結(jié)合圖甲可知待測壓力的大小F＝________N．(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)答案(1)見解析圖(2)2.00(3)1.5×10360解析(1)依據(jù)題述對試驗電路的要求，應(yīng)當(dāng)采納滑動變阻器分壓式接法、電流表內(nèi)接的電路，原理圖如圖所示．(2)依據(jù)電壓表讀數(shù)規(guī)則，電壓表讀數(shù)為2.00V.(3)由歐姆定律，此時壓敏電阻的阻值為RF＝eq\f(U,I)－RA≈1.5×103Ω，eq\f(R0,RF)＝4，由題圖甲可知，對應(yīng)的待測壓力F＝60N.8．如圖5甲所示為手機(jī)無線充電工作原理的示意圖，由送電線圈和受電線圈組成．已知受電線圈的匝數(shù)為n＝50匝，電阻r＝1.0Ω，在它的c、d兩端接一阻值R＝9.0Ω的電阻．設(shè)在受電線圈內(nèi)存在與線圈平面垂直的磁場，其磁通量隨時間按圖乙所示的規(guī)律變更，可在受電線圈中產(chǎn)生電動勢最大值為20V的正弦溝通電，設(shè)磁場豎直向上時磁通量為正．求：圖5(1)在t＝π×10－3s時，受電線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的最大值，c、d兩端哪端電勢高？(2)在一個周期內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；(3)從t1到t2時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量．答案(1)2.0Ac端電勢高(2)5.7×10－2J(3)2×10－3C解析(1)由題意可知t＝π×10－3s時受電線圈中產(chǎn)生的電動勢最大，為Em＝20V受電線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的最大值為Im＝eq\f(Em,R＋r)＝2.0A由楞次定律可以得到此時c端電勢高(2)通過電阻R的電流的有效值為I＝eq\f(Im,\r(2))＝eq\r(2)A電阻R在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝I2RT≈5.7×10－2J(3)線圈中感應(yīng)電動勢的平均值eq\x\to(E)＝neq\f(ΔΦ,Δt)通過電阻R的電流的平均值為eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)，通過電阻R的電荷量q＝eq\x\to(I)·Δt，則q＝neq\f(ΔΦ,R＋r)由題圖乙知，在eq\f(T,4)～eq\f(3T,4)的時間內(nèi)，ΔΦ＝4×10－4Wb解得q＝neq\f(ΔΦ,R＋r)＝2×10－3C9．(2024·江蘇南通市一模)如圖6，兩足夠長的光滑平行導(dǎo)軌水平放置，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間距為L，一端連接阻值為R的電阻．一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為m，接入電路的電阻為r.水平放置的輕彈簧左端固定，右端與金屬棒中點垂直連接，彈簧勁度系數(shù)為k.裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)給金屬棒一個水平向右的初速度v0，第一次運動到最右端時，棒的加速度為a，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，求：圖6(1)金屬棒起先運動時受到的安培力F的大小和方向；(2)金屬棒從起先運動到第一次運動到最右端時，通過R的電荷量q；(3)金屬棒從起先運動到最終停止的整個過程中，R上產(chǎn)生的熱量Q.答案見解析解析(1)金屬棒起先運動時，感應(yīng)電流I0＝eq\f(BLv0,R＋r)安培力：F＝I0LB解得：F＝eq\f(B2L2v0,R＋r)，方向水平向左；(2)設(shè)金屬棒向右運動的最大距離為x，當(dāng)金屬棒第一次運動到最右端時，速度為0，故此時金屬棒受到的安培力也為0，則a＝eq\f(kx,m)此過程回