（新课标）高考物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器综合能力测试.doc

交变电流传感器时间：60分钟分值：100分一、单项选择题(每小题6分，共30分)1如图所示，面积均为s的单匝线圈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，由这一原理可判断，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：a2如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y2sinx曲线围成(x2 m)，现把一边长为2 m的正方形单匝线框以水平速度v10 m/s匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为0.4 t，线框电阻r0.5 ，不计一切摩擦阻力，则()a水平拉力f的最大值为8 nb拉力f的最大功率为12.8 wc拉力f要做25.6 j的功才能让线框通过此磁场区d拉力f要做12.8 j的功才能让线框通过此磁场区解析：线框通过磁场区，产生的感应电流先增大后减小，形成正弦交流电，周期为0.4 s，感应电动势最大值为emblv8 v，有效值为4 v，感应电流最大值为16 a，有效值为8 a，则水平拉力最大值为fmbiml12.8 n，a错误；拉力的最大功率为pmfmv128 w，b错误；线框匀速通过，拉力做的功等于焦耳热，qi2rt25.6 j，c正确，d错误答案：c3.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中r为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想交流电表下列结论正确的是()a若电压表读数为6 v，则输入电压的最大值为24 vb若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半c若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍d若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍解析：若电压表的读数为6 v，则变压器输出电压的有效值为6 v，由，故u14u224 v，所以输入电压的最大值为umu124 v，a错误；若输入电压不变，副线圈匝数增加，则u2增大，由i2可知，电流表示数增大，b错误；输入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻r变大时，则i2，电流变小，又p入p出u2i2，故输入功率也减小，c错误；若负载电阻r不变，输入电压变为原来的2倍，则输出电压也变为原来的2倍，由i2，则输出电流也变为原来的2倍，故输出功率p出u2i2变为原来的4倍，d正确答案：d4在如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表v1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡l和滑动变阻器r，r上并联一只理想电压表v2.下列说法中正确的是()a若f不动，滑片p向下滑动时，v1示数变大，v2示数变小b若f不动，滑片p向下滑动时，灯泡消耗的功率变小c若p不动，滑片f向下移动时，v1、v2的示数均变小d若p不动，滑片f向下移动时，灯泡l消耗的功率变大解析：若f不动，滑片p向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，v2的示数变大，而原线圈两端电压不变，a错误，b正确；若p不动，滑片f向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变，副线圈两端电压减小，则副线圈回路中电流变小，灯泡l消耗的功率减小，电压表v2的示数变小，c、d错误答案：b5如图甲是阻值为5 的线圈与阻值为15 的电阻r构成的回路线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示则()a电压表的示数为10 vb通过电阻r的电流为 ac电阻r上消耗的功率为3.75 wd通过电阻的电流方向每秒变化100次解析：由题图乙可得em20 v，e10 v，电压表读数ur v，a错误；通过电阻r的电流i a，b正确；r上消耗的功率pi2r7.5 w，c错误；t0.04 s，f25 hz，电流方向每秒变化50次，d错误答案：b二、多项选择题(每小题8分，共24分)6.如图所示，矩形线圈abcd绕轴oo匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是()at0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大bt(t为周期)时感应电流沿abcda方向c若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的2倍d若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍解析：图示时刻，ab、cd边切割磁感线的有效速率为零，产生的感应电动势为零，感应电流为零，a错误；根据线圈的转动方向，确定时线圈的位置，用右手定则可以确定线圈中的感应电流沿abcda方向，b正确；根据转速和频率的定义2f可知c正确；根据emnbs，e，i可知电流有效值变为原来的2倍，d错误答案：bc7电子灭虫器由两种主要部件组成：诱虫的黑光灯和杀虫的电网黑光灯发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后再利用黑光灯周围的交流高压电网将其“击毙”下图是电网的工作电路示意图，理想变压器将有效值为220 v的交变电压变压，输送到电网，电网相邻两平行板电极间距为0.5 cm，空气在常温下被击穿的临界电场强度为6 220 v/cm.为防止两极间空气被击穿而造成短路，理想变压器的原、副线圈的匝数应满足一定条件，则下列说法正确的是()a变压器的原、副线圈的匝数比10b变压器的副、原线圈的匝数比10c此变压器为降压变压器d此变压器为升压变压器解析：电网相邻两电极间的最高电压(峰值)u2med6 2200.5 v3 110 v理想变压器输入电压的峰值u1m220 v311 v，故应满足的条件是i，故灯泡不能正常发光，c错误；灯泡的实际功率pi2r1280 w80 w，d正确答案：bd三、非选择题(共46分)9(10分)如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的iu关系曲线图(1)为了通过测量得到如上图所示iu关系的完整曲线，在下图甲和乙两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_.(电源电动势为9 v，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100 )(2)在如下图所示电路中，电源电压恒为9 v，电流表读数为70 ma，定值电阻r1250 .由热敏电阻的iu关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_v；电阻r2的阻值为_.解析：(1)应选择图甲，因为图甲电路电压可从0 v调到所需电压，电压调节范围大(2)由题图知r2与热敏电阻串联后与r1并联接在9 v电源上，总电流i70 ma，r1250 .设通过热敏电阻的电流为i2，通过r1的电流为i1，则ii1i2，故i2ii1(70103) ma34 ma.由图象查得34 ma对应的电压为5.0 v，r2两端电压u29 v5.0 v4.0 v，所以r2117.6 .答案：(1)甲因为甲电路电压可从0 v调到所需电压，电压调节范围大(2)5.0117.610.(16分)如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为b.m和n是两个集流环，负载电阻为r，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：(1)感应电动势的最大值；(2)从图示位置起转过转的时间内，负载电阻r上产生的热量；(3)从图示位置起转过转的时间内，通过负载电阻r的电荷量；(4)电流表的示数解析：(1)线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流此交变电动势的最大值为embsb2n2bnr2.(2)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的有效值为e电阻r上产生的热量为q2r.(3)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的平均值为通过r的电荷量qtt.(4)设此交变电动势在一个周期内的有效值为e，由有效值的定义得t，解得e故电流表的示数为i.答案：(1)2bnr2(2)(3)(4)11(12分)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为了用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 v,11 kw”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路图如图所示求：(1)发电机的输出电压；(2)变压器原、副线圈的匝数比；(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数解析：(1)矩形线圈转动，产生感应电动势的最大值emnbs1 100 v发电机的输出电压为电压有效值u11 100 v.(2)由知.(3)根据p入p出2.2104 w又p入u1i1解得i120 a.答案：(1)1 100 v(2)51(3)20 a12(8分)某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8104 w，电厂输出电压仅为350 v，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输出已知输电线路