【红对勾】高三物理总复习 课时作业 单元综合测试十.doc

单元综合测试十(交变电流传感器)本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分考试时间为90分钟第卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1如下图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴oo以恒定的角速度转动当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t时刻()a线圈中的电流最大b穿过线圈的磁通量为零c线圈所受的安培力为零 d线圈中的电流为零解析：由t，故t，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，b错误，由于此时感应电动势为零，所以线圈中电流为零，线圈所受的安培力为零，a错，c、d正确答案：cd2如下图所示，面积均为s的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场b中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势ebssint的图是()解析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为ebssint，由这一原则判断，a图中感应电动势为ebssint；b图中的转动轴不在线圈所在平面内；c、d图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直答案：a3下图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为10:1.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个20 的定值电阻串联接在副线圈两端电压表为理想电表，则()a原线圈上电压的有效值为100 vb原线圈上电压的有效值约为70.7 vc电压表的读数为5.0 vd电压表的读数约为3.5 v解析：原线圈上电压的最大值为100 v，有效值为50 v，即70.7 v，a错，b对；根据原、副线圈电压比与线圈匝数比的关系可得，副线圈电压的有效值为7.07 v，而电压表的读数为其中一个定值电阻两端电压的有效值，约为3.5 v，c错，d对答案：bd4阻值为10 的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上以下说法中正确的是()a电压的有效值为10 vb通过电阻的电流有效值为ac电阻消耗电功率为5 wd电阻每秒钟产生的热量为10 j解析：根据图象可知电压最大值为um10 v，有效值为u va错误；电流有效值为i a，b正确；电阻消耗的电功率为pi2r()210 w5 w，c正确；由qpt知，电阻每秒钟产生的热量为5 j，d错误答案：bc5利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况如下图(a)所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器b能接收到发光元件a发出的光每当工件挡住a发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如下图(b)所示若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.1 m，则下述说法正确的是()a传送带运动的速度是0.1 m/sb传送带运动的速度是0.2 m/sc该传送带每小时输送3 600个工件d该传送带每小时输送7 200个工件解析：因为相邻两次挡光时间间隔为0.5 s，而每两个工件间的距离为0.1 m，且传送带是匀速运动的，故传送带运动的速度v m/s0.2 m/s，b正确；每小时传送带通过的距离为svt720 m，故该传送带每小时输送7 200个工件，d正确答案：bd6(2012全国大纲)一台电风扇的额定电压为交流220 v在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流i随时间t的变化如下图所示这段时间内电风扇的用电量为()a3.9102度 b5.5102度c7.8102度 d11.0102度解析：由于电风扇正常工作，根据wuit可得w220(0.3100.4100.240)60 j1.98105 j5.5102 kwh，选项b正确答案：b7(2012福建理综)如图，理想变压器原线圈输入电压uumsint，副线圈电路中r0为定值电阻，r是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用u1和u2表示；和是理想交流电流表，示数分别用i1和i2表示下列说法正确的是()ai1和i2表示电流的瞬时值bu1和u2表示电压的最大值c滑片p向下滑动过程中，u2不变、i1变大d滑片p向下滑动过程中，u2变小、i1变小解析：交流电表的示数表示交流电的有效值，选项a、b错误；滑片p向下滑动过程中，原、副线圈的匝数n1、n2不变，u1不变，则u2不变；r连入电路的电阻减小，则流过副线圈的电流i2变大，根据u1i1u2i2，可知i1变大，选项c对d错答案：c8(2012重庆理综)如右图所示，理想变压器的原线圈接入u11 000sin100t(v)的交变电压，副线圈通过电阻r6的导线对“220 v 880 w”的电器rl供电，该电器正常工作由此可知()a原、副线圈的匝数比为50:1b交变电压的频率为100 hzc副线圈中电流的有效值为4 ad变压器的输入功率为880 w解析：由pui可得i4 a，选项c正确；根据ir24 v得副线圈电压u2ulur244 v，再由可得n1:n22 750:6145:1，选项a错误；由u11 000sin100t(v)及f可得f50 hz，选项b错误；因导线电阻消耗电能，故变压器输入功率为ppli2r976 w，选项d错误答案：c9如下图所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小b t的水平匀强磁场中，线框面积s0.5 m2，线框电阻不计线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度200 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 v,60 w”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 a，下列说法正确的是()a图示位置穿过线框的磁通量为零b线框中产生交变电压的有效值为500 vc变压器原、副线圈匝数之比为25:11d允许变压器输出的最大功率为5 000 w解析：图示位置穿过线圈的磁通量最大，a错；产生的交变电流的最大电动势emnbs500 v，有效值为500 v，b错；变压器原、副线圈匝数之比为500:22025:11，c对；允许变压器输出的最大功率为50010 w5 000 w，d对答案：cd10下图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器t1和降压变压器t2向用户供电，已知输电线的总电阻r10 ，降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为41，副线圈与用电器r0组成闭合电路若t1、t2均为理想变压器，t2的副线圈两端电压u220sin100t(v)，当用电器电阻r011 时()a通过用电器r0的电流有效值是20 ab升压变压器的输入功率为4 650 wc发电机中的电流变化频率为100 hzd当用电器的电阻r0减小时，发电机的输出功率减小解析：由t2的副线圈两端电压的表达式知，副线圈两端的电压有效值为220 v，电流为i a20 a，a对；由于输电线电流i a5 a，所以升压变压器的输入功率为pp线pr05210 w20211 w4 650 w，b对；发电机中的电流变化频率与t2的副线圈两端电压的频率相同，也为50 hz，c错；当用电器的电阻r0减小时，其消耗的功率变大，发电机的输出功率变大，d错答案：ab第卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11(2011海南高考)如图，理想变压器原线圈与一10 v的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3 w ，正常发光时电阻为30，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 a，可计算出原、副线圈的匝数比为_，流过灯泡b的电流为_a.解析：根据p和pi2r得灯泡a两端的电压u2 v3 v，通过灯泡a的电流ia a0.1 a，根据得原、副线圈匝数之比，根据，得副线圈上的电流i2i10.09 a0.3 a根据i2iaib得，流过灯泡b的电流为ibi2ia0.2 a.答案：1030.212某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在下图(1)的实物图上连线(2)实验的主要步骤：正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，_，_，断开开关；重复第步操作若干次，测得多组数据(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得上图(2)的rt关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的rt关系式：r_t()(保留3位有效数字)解析：改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变，从图线知r与t成线性关系，且纵轴上截距(当t0时)r100 ，斜率为r/t0.395，所以r1000.395t()答案：(1)实物连线图如下图(2)记录温度计数值记录电压表数值(3)1000.395三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13如下图(a)是一理想变压器的电路连接图，图(b)是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原、副线圈的匝数比为101，电流表a2的示数为2 a，开关s断开，求：(1)变压器的输入功率和电压表的示数；(2)将开关s闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况解析：(1)由图(b)可知输入电压的有效值u1200 v由得u220 v变压器的输入功率p1等于输出功率p2故p1p2u2i2202 w40 w.(2)将s闭合，u2不变，即电压表示数保持20 v不变；由于负载增多，负载总电阻减小，电流表a2的示数增大；次级线圈的输出功率增加，初级线圈的输入功率随之增加，电流表a1的示数增大答案：(1)40 w20 v(2)a1示数增大a2示数增大v示数不变14交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴oo匀速转动一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积s0.05 m2，线圈转动的频率为50 hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度b t用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 v 11 kw”的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如下图所示，求：(1)发电机的输出电压为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？解析：(1)根据emnbs1 100 v得输出电压的有效值为u11 100 v.(2)根据得5:1.(3)根据p入p出2.2104 w再根据p入u1i1，解得i120 a.答案：(1)1 100 v(2)5:1(3)20 a15如下图甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r0.1 m的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(如图乙)线圈运动区域内磁感应强度b的大小均为 t，方向不变，线圈的总电阻为2 ，它的引出线接有8 的电珠l，外力推动线圈的p端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时(x取向右为正)(1)画出线圈中感应电流随时间变化的图象(取电流从alb为正方向)；(2)在0.10.15 s内推动线圈运动过程中的作用力；(3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计)解析：(1)在0 s0.1 s内感应电动势e1nblv1v1 m/s1 m/sl2r，i10.2 a在0.10.15 s内：v22 m/s，e2nblv2，i20.4 a.(2)因为外力匀速推动线圈，所以有：ff安nbi2lnbi22r500.420.1 n0.8 n.(3)电流的有效值为i，则有：i2r0.150.22r0.10.42r0.05i2所以p出i2r8 w w0.64 w.答案：(1)见解析(2)0.8 n(3)0.64 w16有条河流，流量q2 m3/s，落差h5 m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 v，输电线总电阻r30 ，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 v,100 w”的电灯正常发光？(g取10 n/kg)解析：设水的密度为电源端：p输出mgh/t50%qgh0.52