高考物理复习 高效学习方略 章末综合检测10 交变电流　传感器.doc

2013高考复习 高效学习方略 章末综合检测(检测范围：第十章)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共40分)1对于理想变压器，下列说法中正确的是()a原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大b原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大c原线圈的电压不随副线圈的输出电压变化而变化d当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零解析abc注意变压器各物理量之间的制约关系2.如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是()a5 a b5 ac. a d. a解析b本题要求的是矩形交变电流的有效值，与平时所熟知的正弦交变电流的有效值(即i有效im/)不同因此，有的同学对这样的题目感到无从下手只有从有效值的定义出发才能顺利解答本题该交变电流通过阻值为r的电阻一个周期的时间(即0.02 s)内所产生的热量为：q交(4)2r0.01(3)2r0.01500.01r.设直流电流i通过电阻r一个周期的时间(即0.02 s)内产生的热量为q直i2r0.02.由交流电的有效值定义得q直q交，即500.01ri20.02r.则i5 a，即交变电流的有效值为5 a.3(2011广东理综)如图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中r55 ，、为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 v，下列表述正确的是()a电流表的示数为2 ab原、副线圈匝数比为12c电压表的示数为电压的有效值d原线圈中交变电压的频率为100 hz解析ac由图象可知原线圈输入电压的最大值为220 v，则有效值u1220 v，电压表示数为副线圈输出电压的有效值，u2110 v原、副线圈的匝数比，电流表的示数为i22 a，由图象可知交变电压的周期为0.02 s，则频率为50 hz，正确选项为a、c.4.如图所示电路中，已知交流电源电压u200sin 100t v，电阻r100 .则电流表和电压表的示数分别为()a1.41 a,200 vb1.41 a,141 vc2 a,200 vd2 a,141 v解析b电流表和电压表显示的是有效值，u100 v141 v，i1.41 a，故选项b正确5如图所示，m是理想变压器，电源电压u不变，当变阻器的滑片p向上移动时，示数发生变化的电表是()a电流表a1 b都发生变化c电压表v1 d电压表v2解析a副线圈电压不变，所接的电路按直流电路分析：电阻变小，电流增大，而原线圈电压不变，电流随副线圈中的电流增大而增大62011年入夏以来，中国南方贵州、云南、重庆等省市部分地区出现持续高温、少雨天气，引起不同程度旱情，导致大面积农作物受灾，造成群众饮水短缺等基本生活困难目前旱情仍在持续中，电力部门全力确保灾区的用电供应如下图所示，发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器均不变，如果发电厂欲增大输出功率，则下列说法正确的是()a升压变压器的输出电压增大b降压变压器的输出电压增大c输电线上损耗的功率增大d输电线上损耗的功率占总功率的比例减少解析c发电厂欲增大输出功率，输电线中电流增大，输电线上损耗的功率增大，输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，升压变压器的输出电压不变，降压变压器的输入电压降低，输出电压减小，选项c正确，abd错误7.如图所示，理想变压器原线圈接u220sin 100t v的正弦交流电源，图中电流表内阻不计副线圈接入“110 v60 w”灯泡一只，且灯泡正常发光下列说法正确的是()a原线圈中的输入功率为30 wb通过灯泡的电流的频率为50 hzc电流表的示数为 ad理想变压器原、副线圈匝数之比为21解析b由p入p出得p入60 w，a项错误；交流电的周期t2/1/50 s，故频率为50 hz，b项正确；交流电的峰值um220 v，则其有效值u220 v，由pui得i a a，c项错；由得21，d项错误8永州市为了节约能源，合理适时地使用路灯，要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的某种特性制成自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制这是利用半导体的()a压敏性 b光敏性c热敏性 d三种特性都利用了解析b题目中半导体应能感知光照强度变化，并输出电信号，控制电路通断，所以利用了半导体的光敏性，故b正确9.(2012泰安模拟)酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比那么，电压表示数u与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()au越大，表示c越大，c与u成正比bu越大，表示c越大，但是c与u不成正比cu越大，表示c越小，c与u成反比du越大，表示c越小，但是c与u不成反比解析b设酒精气体传感器的可变电阻为rx，电压表示数uir0，rx越小，u越大，但u与不成正比，而酒精浓度c与成正比，所以u与c不成正比综上所述，只有b项正确10如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为31，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈上接有一相同的灯泡l，则()a灯l也能正常发光 b灯l比另三灯都暗c灯l将会被烧坏 d不能确定解析a原、副线圈中的电流之比为i1i213，而副线圈中通过每个灯泡的电流为其额定电流i额，故ili1i额，即灯l亦能像其他三灯一样正常发光，所以a正确二、非选择题(共60分)11(6分)如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图，a为光源，b为光电接收器，a、b均固定在车身上，c为小车的车轮，d为与c同轴相连的齿轮车轮转动时，a发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被b接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为n，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是_；小车速度的表达式为v_；行程的表达式为x_.解析a、b均固定在车身上，c、d同轴相连，所以角速度相同单位时间内的脉冲数为n，则齿轮旋转的频率为，小车的速度即为车轮边缘单位时间内的弧长，v；小车的行程xvt.【答案】车轮半径r和齿轮的齿数p12(8分)(2011青岛检测)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整已知常温下待测热敏电阻的阻值约为45 .热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 v、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 )、直流电压表(内阻约5 k)，滑动变阻器(020 )、开关、导线若干(1)在下面虚线框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小(2)根据电路图，在下图的实物图上连线(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤_.解析由于常温下热敏电阻的阻值为45 ，与电流表内阻很接近，故采用外接法；又因特征曲线尽量完整，电压表、电流表读数范围大，故滑动变阻器采用分压式【答案】(1)电路图如图所示(2)实物图如图所示(3)往保温杯中加一些热水，待温度稳定时读出温度计的值；调节滑动变阻器，快速测出几组电流表和电压表的值；重复步骤、，测量不同温度下的数据；绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线13(10分)如图甲所示，理想变压器原线圈匝数n1440，副线圈匝数n222，在原线圈的两端加图乙所示的交流电压，求：(1)副线圈中电压表的示数(2)电阻r在什么范围内取值，才能使副线圈中电流表的示数不超过2.0 a?解析(1)u1 v220 v，由得，u2u1220 v11 v.(2)i22.0 a，r 5.5 .【答案】(1)11 v(2)r5.5 14(11分)如图所示，交流发电机电动势的有效值e20 v，内阻不计，它通过一个r6 的指示灯连接变压器变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 v 0.25 w”，灯泡都正常发光，导线电阻不计求：(1)降压变压器原、副线圈匝数比；(2)发电机的输出功率解析(1)彩色小灯泡额定电流il a，副线圈总电流i224il1 a.变压器输入功率等于i1u1i2u26 w，变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得eu1i1ri1r6i1，代入e值解得i1 a(i13 a应舍去，据题意是降压变压器，应i1i21 a)，所以.(2)发电机的输出功率pi1e6.67 w.【答案】(1)31(2)6.67 w15(12分)如图所示，理想变压器b的原线圈跟副线圈的匝数比n1n221，交流电源电压u311sin 100t v，f为熔断电流为i01.0 a的保险丝，负载为一可变电阻(1)当电阻r100 时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻r的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？解析原线圈电压的有效值为u1 v220 v由得副线圈两端的电压u2u1220 v110 v.(1)当r100 时，副线圈中电流i2 a1.10 a.由u1i1u2i2得原线圈中的电流为i1i21.10 a0.55 a，由于i1i0(熔断电流)，故保险丝不会熔断(2)设电阻r取某一值r0时，原线圈中的电流i1刚好到达熔断电流i0，即i11.0 a，则副线圈中的电流为i2i1i121.0 a2.0 a变阻器阻值为：r0 55 此时变压器的输出功率为p2i2u22.0110 w220 w可见，要使保险丝f不被熔断，电阻r的阻值不能小于55 ，输出的电功率不能大于220 w.【答案】(1)保险丝不会熔断(2)电阻r的阻值不能小于55 ，电功率不能大于220 w.16(13分)发电机的端电压为220 v，输出电功率为44 kw，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级线圈匝数之比为110 的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路图(2)求用户得到的电压和功率(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率解析(1)线路图如图所示(2)升压变压器次级线圈输出电压u2u12 200 v.升压变压器次级线圈输出电流i2i1，升压变压器初级线圈输入电流由pu1i1，得i1 a200 a，所以i2i1200 a20 a，输电线路上的电压损失和功率损失分别为uri2r4 v，pri