河北省衡水市高考物理专题万卷检测 专题九 交变电流与传感器（含解析）.doc

2014年衡水万卷物理专题九交变电流与传感器一、选择题1一个电炉上“220v1.5 kw”，那么为了使它正常工作，所使用的正弦交流电应是( ) a电压最大值为220v，电流最大值约为9.6a b电压最大值为311v，电流最大值约为6.8a c电压有效值为220v，电流有效值约为6.8a d电压有效值为311v，电流有效值约为9.6a2照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要暗些，这是因为此时( )a总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小b总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小c总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失电压大d干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流3如图所示，在铁芯上下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端与u =51sin 314t v的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是( )a 2.0 v b 9.0 v c 12.7 v d 144.0 v4一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为关于这个交变电流，下列说法中正确的是a交变电流的频率为100hzb电动势的有效值为220vc电动势的峰值约为311vdt=0时，线圈平面与中性面垂直5如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0,外接r=9.0的电阻。闭合开关s，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势，则( )a该交变电流的频率为10hzb该电动势的有效值为c外接电阻r所消耗的电功率为10wd电路中理想交流电流表的示数为1.0a62008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重。此次灾害牵动亿万人的心。为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。若在正常供电时，高压线上送电电压为u，电流为i，热损耗功率为；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（ ）a输电电流为舌 b输电电流为c输电电压为 d输电电压为7一个矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电压e=311sin100t（u），那么( )a该交变电压的频率为50hz b当t=0时，线圈平面恰好与中性面重合c当t=（s）时，e有最大值 d该交变电压的有效值为311v8关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是( )a线圈每经过中性面一次,感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变b线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次c线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次 d线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次9一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻r。设原线圈的电流为i1，输入功率为p1，副线圈的电流为i2，输出功率为p2。当r增大时 ( ) ai1减小，p1增大 bi1减小，p1减小 ci2增大，p2减小 di2增大，p2增大10如图所示，a1和a2是完全相同的灯泡，线圈l的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）a合上开关k接通电路时，a2始终比a1亮b合上开关k接通电路时，a2先亮，a1后亮，最后一样亮c断开开关k切断电路时，a2先熄灭，a1过一会儿才熄灭d断开开关k切断电路时，a1先熄灭，a2过一会儿才熄灭11一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方处的p点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未写极板接触)返回。若将下极板向上平移，则从p点开始下落的相同粒子将( )a打到下极板上b在下极板处返回c在距上极板处返回d在距上极板d处返回12如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻r=l0，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈cd两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( ) a当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22vb当单刀双掷开关与a连接且t=0.0ls时，电流表示数为零 c当单刀双掷开关由a拔向b时，原线圈的输入功率变大d当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频 率变为25hz13如图所示，接于理想变压器中的四个 规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1：n2：n3为( )a1：1：1b3：2：1c 6：2：1d 2：2：114美同科学家willard sboyle与george esmith因电荷耦合器件(ccd)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖，ccd是将光学量转变成电学量的传感器下列器件可作为传感器的有( )a发光二极管 b热敏电阻c霍尔元件 d于电池二、实验题15图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示器各时刻通过线圈l的电流。电路中电灯的电阻r1=6.0，定值电阻r=2.0，ab间电压u=6.0 v。开关s原来闭合，电路处于稳定状态， 在t1=1.0103 s时刻断开关s，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示。则线圈l的直流电阻rl=_；断开开关后通过电灯的电流方_ (填“向左”或“向右”)；在t2=1.6103 s时刻线圈l中的感应电动势的大小为_三、大题16如图所示，质量m2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长l=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴o连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕o轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s，g取10m/s2。（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点p时对轻杆的作用力大小和方向。（2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小。（3）在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。17某小型实验水电站输出功率是20 kw，输电线路总电阻是60 。（10分） (1)若采用380v输电，求输电线路损耗的功率； (2)若改用5 000 v高压输电，用户端利用的变压器降压，求用户得到的电压。18某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m=3103 kg。当它在水平路面上以=36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流i=50 a，电压u=300 v。 (1)求驱动电机的输入功率p电； (2)若驱动电机能够将输入功率的90转化为用于牵引汽车前进的机械功率p机，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2)； (3)设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积；结合计算结果，简述你对该设想的思考。 已知太阳辐射的总功率p0=41026 w，太阳到地球的距离r=1.51011m，太阳光传播到达地面的过程中大 约有30的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15。19如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 v的市电上，向额定电压为1.80104 v的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 ma时，熔丝就熔断。(1)熔丝的熔断电流是多大?(2)当副线圈电路中电流为10ma时，变压器的输入功率是多大？万卷物理答案专题九 交变电流与传感器1.c2.b 3.解析：由得，其中，得，因此题中两线圈并非处于理想状态，会出现漏磁，所以交流电压表的读数小于9.0 v，故选项a正确。答案：a 【命题立意】本题考查了变压器两端电压与线圈匝数的关系及有效值问题，知道电压表读数应为交流电的有效值，主要考查理解能力，属容易题。4.bc5.d 6.d 7.abc 8.c 9.b10.b 11.d 12.ac 【解析】原线圈输入电压的有效值为v=220v，当单刀双掷开关与a连接时，=22v,a选项正确；当t=0.01s时，电流表示数不为零，电流表测量的是有效值，b选项错误；当单刀双掷开关由a拨向b时，=44v,输出功率增大，原线圈的输入功率也增大，此时输出电压的频率不变，c选项正确，d选项错误。13. b 【解析】灯泡正常发光，可得,所以.由变压器的电压比公式，所以.同理，灯泡正常发光，功率相等，即.由，得，即.由得，即，所以。14.bc 【解析】热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，可以把温度转化为电学量，而霍尔元件可以把磁场的磁感应强度转化为电学量，热敏电阻和霍尔元件可作为传感器，b.c正确。实验题15. 向左 2.0 v 【解析】感线圈的电流i0= 1.5a 解得： 由自感知，电灯中的电流方向为：向左 由图读出t= 1.610-3 s时流过电感线圈的电流i=0.2 a闭合电路欧姆定律e=i（rl+r+r1） 得 e=2.0 v 大题16.命题动向：本题综合性强，对学生的能力要求较高，本题考查了机械能守恒及圆周运动的规律.动量守恒定律与能量守恒定律的综合应用，解答本题的关键是模型的建立。解析：（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为，在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒。则 设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为f，方向向下，则 由式，得 由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为，方向竖直向上。 （2）解除锁定后，设小球通过最高点时的速度为，此时滑块的速度为v。在上升过程中，因系统在水平方向不受外力作用，水平方向的动量守恒。以水平向右的方向为正方向，有 在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则 由式，得 （3）设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始位置点间的距离为，滑块向左移动的距离为，任意时刻小球的水平速度大小为，滑块的速度大小为。由系统水平方向的动量守恒，得 将式两边同乘以，得 因式对任意时刻附近的微小间隔都成立，累积相加后，有 又 由式得 17.解：（1）