（新课标）2017版高考物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器-交变电流单元过关检测（3）.doc

交变电流 考试时间：100分钟；满分：100分 班级 姓名 . 第i卷（选择题）评卷人得分一、单项选择题（本题共7道小题，每小题4分，共28分）1.一个矩形线圈的匝数为n匝，线圈面积为s，在磁感强度为b的匀强磁场中以的角度绕垂直磁感线的轴匀速转动，开始时，线圈平面与磁场平行，对于它产生的交变电动势，下列判断正确的是（）a瞬时表达式为e=nbssintb有效值为nbsc平均值为nbsd频率为22.如图甲是阻值为5的线圈与阻值为105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.电阻r上消耗的功率为400wb.电阻两端电压为220vc.电流表的示数为2ad.通过电阻的电流方向每秒变化50次 3.如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5a的保险丝l，原线圈匝数n1=600匝，副线圈匝数n2=120匝。当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接a阻值为12的电阻 b并联两盏“36v 40w”的灯泡c工作频率为10hz的用电设备 d耐压值为36v的电容器4.理想变压器与电阻r及交流电流、电压表v和a按图示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为，n1:n2=10:1，电阻r=10 ，原线圈两端输入电压u随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是a.v表的读数为220v b通过r的电流为2aca表的读数为2ad变压器的输入功率为40w5.(单选)示波管原理如图所示，当两偏转电极xx、yy电压为零时，电子枪发射的电子经加速电压加速后会打在荧光屏上正中间的o点，其中x轴与xx电场的场强方向平行，x轴正方向垂直于纸面指向纸内，y轴与yy电场的场强方向平行。若要电子打在图示坐标系的第象限内，则()ax、y接电源的正极，x、y接电源的负极bx、y接电源的正极，x、y接电源的负极cx、y接电源的正极，x、y接电源的负极dx、y接电源的正极，x、y接电源的负极6.图示为中国制造的第一款防空能力卓越、反舰能力一流的世界级驱逐舰，因装备了类似于美国“宙斯盾”系统中的spy-1型相控阵雷达，被外媒称为“中华神盾”。军舰上大量采用了高频焊接，其原理如下图所示，线圈通以高频交变电流，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接。下列说法中正确的是 ( ) a要使焊接处产生的热量较大，可采用增大交变电流的电压b要使焊接处产生的热量较大，可采用增大交变电流的频率c线圈中通以恒定电流时，也能在焊缝中产生电流 d感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热直接焊接的7.如图所示，理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨，导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，金属杆mn垂直放置在导轨上，且接触良好移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数，副线圈上接有一只理想电压表，滑动变阻器r的总阻值大于定值电阻r0的阻值，线圈l的直流电阻、导轨和金属杆的电阻都忽略不计现在让金属杆以速度的规律在导轨上左右来回运动，两灯a、b都发光下列说法中正确的是（ ）a只增大t，则灯a变暗、灯b变亮b当时间t=t时，两灯都亮着，电压表的示数为零c只将变阻器r的滑片下滑时，通过副线圈的电流减小，电压表的示数变大d只增大v0，两灯都变亮，杆mn来回运动的最大距离变小评卷人得分二、多项选择题（本题共5道小题，每小题6分，共30分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得得0分）8.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，a、v均为理想电表，r、l和d分别是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、理想线圈和灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是a电压u的频率为100 hz bv的示数为c有光照射r时，a的示数变大 d抽出l中的铁芯，d变亮9.如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接c、d两个端点接在匝数比n1n2101的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器r0.匀强磁场的磁感应强度为b，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)oo以角速度匀速转动如果滑动变阻器的阻值为r时，通过电流表的电流为i，则 ( ). a滑动变阻器上消耗的功率为p100i2rb变压器原线圈两端的电压u110irc取ab在环的最低端时t0，则导体棒ab中感应电流的表达式是dab沿环转动过程中受到的最大安培力10.如图所示，t为理想变压器，a1、a2为理想交流电流表，v1、v2为理想交流电压表，r1、r2为定值电阻，r3为光敏电阻（光照增强，电阻减小），原线圈两端接恒压正弦交流电源，当光照增强时（ ）a电压表v1示数变小b电压表v2示数变大c电流表a1示数变大d电流表a2示数变大11.如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n。原线圈接正弦交流电压u，输出端a、a1、a2、a3为理想的交流电流表，r为三个完全相同的电阻，l为电感，c为电容，当输入端接通电源后，电流表a读数为i。下列判断正确的是a副线圈两端的电压为nub通过副线圈的最大电流c电流表a1的读数i1大于电流表a2的读数i2d电流表a3的读数i3=012.一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=200sin100t（v）的交流电压上，副线圈上电阻r和理想交流电压表并联接入电路，现在a、b两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是（ ）a在a、b两点间串联一只电阻r，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2wb/s b在a、b两点间接入理想二极管，电压表读数为40vc在a、b两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大d在a、b两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电阻r消耗电功率减小第ii卷（非选择题）评卷人得分三、计算题（本题共4道小题, ,共42分）13.（10分）某学校有一台应急备用发电机，内阻为r1 ，升压变压器的匝数比为14，降压变压器的匝数比为41，输电线的总电阻r4 ，全校共22个教室，每个教室有“220 v，40 w”的灯泡6盏并联，要求保证所有灯泡都正常发光，则：发电机的输出功率多大？发电机的电动势多大？输电效率是多少？若每个教室使用灯数减半且正常发光，发电机输出功率变为多大？14. （15分）如图所示，一个矩形线圈的ab、cd边长为l1，ad、bc边长为l2，线圈的匝数为n，线圈处于磁感应强度为b的匀强磁场中， 并以oo/为轴做匀速圆周运动，（oo/与磁场方向垂直，线圈电阻不计），线圈转动的角速度为，若线圈从中性面开始计时，请回答下列问题：（1）请用法拉第电磁感应定律证明该线圈产生的是正弦交流电。（2）用该线圈产生的交流电通入电阻为r的电动机时，形成的电流有效值为i，请计算该电动机的输出的机械功率（其它损耗不计）。（3）用此电动机将竖直固定的光滑u型金属框架上的水平导体棒ef从静止向上拉，已知导体棒的质量为m，u型金属框架宽为l且足够长，内有垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为b0，导体棒上升高度为h时，经历的时间为t，且此时导体棒刚开始匀速上升，棒的有效总电阻为r0，金属框架电阻不计，棒与金属框架接触良好，请计算： 导体棒匀速上升时的速度和已知量的关系。 若t时刻导体棒的速度为v0，求t时间内导体棒与金属框架产生焦耳热。15. （17分）有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用。图1中，线圈的匝数为n，ab长度为l1，bc长度为l2 。图2是此装置的侧视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为b，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是900 。某次测试时，外力使线圈以角速度逆时针匀速转动，电刷端和端接电流传感器，电流传感器记录的图象如图3所示(i为已知量)，取边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻。不计线圈转动轴处的摩擦（1）求线圈在图2所示位置时，产生电动势e的大小，并指明电刷和哪个接电源正极；（2）求闭合电路的总电阻和外力做功的平均功率；（3）为了能够获得更多的电能，依据所学的物理知识，请你提出改进该装置的三条建议试卷答案1.c 2.c 3.b 4.b 5.d 6.b 7.a 8.cd 9.ad 10.cd 11.bc 12.cd13.【解析】（1）根据题意，画出从发电机到教室灯泡之间的传输过程，如图所示所有灯都正常工作的总功率为p222640 w5 280 w用电器都正常工作时的总电流为i2a24 a两个变压器之间输电线上的电流为iri26 a故输电线上损耗的电功率prir2 r144 w.升压变压器的输出功率为p1prp25 424 w而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率p出p1p15 424 w. （2）降压变压器上的输入电压u24u2880 v输电线上的电压损失为urirr24 v因此升压变压器的输出电压为u1uru2904 v 升压变压器的输入电压为u1226 v升压变压器的输入电流为i14ir24 a发电机的电动势eu1i1r226 v241 v250 v （3）=100%=100%=97% 灯泡减少一半时： p有用/=2640 w 此时输电线上的电流ir/=a=3a 故此时p出/= p有用/+ ir/r=2676w 14. 【解析】（1） 根据右手定则，m端是电源正极 （1分）（2）电流： 线圈转动一个周期时间内，产生电流的时间是半周期 外力平均功率 （3）增加磁感应强度；增加线圈匝数；增加磁场区域面积； 适当增加线圈面积；变成多组线圈等 14. 【解析】 (1)证明：如图所示，边长l1切割磁感线产生电动势e1=bl1v=bl1vsint 而线速度v= e1=bl1sint