2013届高考物理一轮复习 课时作业 第10单元 交变电流 传感器

用心 爱心 专心 1 20132013 届高三物理总复习精品单元测试届高三物理总复习精品单元测试 第第 1010 单元单元 交变电流交变电流 传感器传感器 一 选择题 本题共 8 小题 每小题 6 分 共 48 分 在每小题给出的四个选项中 有 的小题只有一个选项正确 有的小题有多个选项正确 全部选对的得 6 分 选对但不全的得 3 分 有选错或不答的得 0 分 1 传感器担负着信息采集的任务 它常常是 A 将力学量 如形变量 转变成电学量 B 将热学量转变成电学量 C 将光学量转变成电学量 D 将电学量转变成力学量 解析 传感器是将所感受到的不便于测量的物理量 如力 热 光 声等 转换成便于 测量的物理量 一般是电学量 的一类元件 故选项 A B C 对 D 错 答案 ABC 2 关于正弦交变电流的有效值 下列说法中正确的是 A 有效值就是交流电在一个周期内的平均值 B 交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的 C 在交流电路中 交流电流表和交流电压表的示数都是有效值 D 对于正弦交变电流 电流最大值的平方等于有效值平方的 2 倍 答案 BCD 3 一个电热器接在 10 V 的直流电源上 在时间t内产生的焦耳热为Q 今将该电热器 接在一交流电源上 它在时间 2t内产生的焦耳热为Q 则这一交变电流的电压的最大值和有 效值分别为 A 最大值为 10 V 有效值为 10 V 2 B 最大值为 10 V 有效值为 5 V 2 C 最大值为 5 V 有效值为 5 V 2 D 最大值为 20 V 有效值为 10 V 22 答案 B 4 在如图甲所示的电路中 电阻R1 10 R2 20 闭合开关 S 后 通过电阻R2的 正弦交变电流i随时间t的变化情况如图乙所示 则 甲 乙 A 通过R1的电流的有效值是 1 2 A B 通过R1的电流的有效值是 1 2 A 2 用心 爱心 专心 2 C R1两端的电压的有效值是 6 V D R1两端的电压的有效值是 6 V 2 解析 由图可知 流经R2的电流最大值为 0 6 A 则流经R2的电流有效值为 0 6 2 A 又题中电阻R1 R2是串联 则流经两电阻电流相等 故选项 A B 错误 又R1 10 R2 20 所以R1两端的电压的有效值是 6 V 故选项 D 错误 C 正确 答案 C 5 一理想变压器工作示意图如图所示 变压器的初级线圈匝数为n1 与干路高电压U1 相连 工作时流过线圈的电流为I1 初级与干路相连的导线的电阻不能忽略 变压器的次级 线圈匝数为n2 输出电压为U2 工作时流过线圈的电流为I2 设连接在次级线圈上的用电器 均为相同的灯泡 导线的电阻可以忽略 在变压器次级线圈有负载的情况下 下列判断正确 的是 A 无论次级接入的灯泡的数量多少 总有U1 U2 n1 n2 B 无论次级接入的灯泡的数量多少 总有I1 I2 n2 n1 C 无论次级接入的灯泡的数量多少 总有U1I1 U2I2 D 上述判断都不对 解析 由于初级线圈与干路相连的导线有电阻 变压器原线圈的输入电压不等于U1 由电压与匝数的关系可知 A 错误 由电流与匝数的关系知 B 正确 由于是理想变压器 其输 入功率等于输出功率 U1I1等于U2I2和输电线损失的功率之和 选项 C 错误 答案 B 6 工厂常利用光敏电阻制作的光传感器记录传送带上工件的输送情况 图甲所示为某 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 图乙所示 若传送带始终匀速运动 每两个工件间的距离为 0 1 m 则下列说法正确的是 用心 爱心 专心 3 A 传送带运动的速度是 0 1 m s B 传送带运动的速度是 0 2 m s C 该传送带每小时输送 3600 个工件 D 该传送带每小时输送 7200 个工件 解析 每个工件的距离为 0 1 m 时间差为 0 5 s 所以传送带的速度为 0 2 m s 每 小时传送带运动的距离为 720 m 所以该传送带每小时输送 7200 个工件 答案 BD 7 一个小型水电站 其交流发电机的输出电压保持为 1 103 V 不变 用如图所示的电 路为用户送电 已知输电线的电阻为 16 下列说法正确的是 A 当用户的用电器增多时 用户使用的电功率增大 用户得到的电压增大 B 当用户的用电器增多时 用户使用的电功率增大 所以线路损失的功率将减小 C 要减小线路的损耗 应增大升压变压器的匝数比 同时应减小降压变压器的匝数比 D 要减小线路的损耗 应增大升压变压器的匝数比 同时应增大降压变压器的匝数比 解析 用户的电功率增大时 电流增大 线路损失的电压增多 损失的功率也增多 用户的电压会略减小 故选项 A B 错误 要减小线路的损耗 就要减小线路的电流 增大 输电的电压 故需增大升压变压器的匝数比 再就是用户的电压也要保证 220 V 不变 所以 用户端的降压变压器的匝数比也要增加 答案 D 8 在图甲所示电路中 为相同的电流表 C为电容器 电阻R1 R2 R3的阻 值相同 线圈L的电阻不计 在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示 则 在t1 t2时间内 A 电流表的示数比的小 B 电流表的示数比的小 C 电流表和的示数相同 D 电流表的示数都不为零 解析 由于理想变压器副线圈中磁场的变化和原线圈中相同 即 k 定值 所以 B t 用心 爱心 专心 4 副线圈产生的感应电动势E2 即E2也为定值 由于电感线圈对直流电没有阻碍 n2 B S t 作用 故和的示数相同 由于直流电不能通过电容器 故的示数为零 正确选项为 C 答案 C 二 非选择题 本题共 4 小题 共 52 分 把答案填在题中的横线上或按题目要求作 答 解答时应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 只写出最后答案的不能得 分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 9 8 分 钳型表的工作原理如图所示 当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时 与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转 由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电 流成正比 所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流 日常所用交流电的频率在中国 和英国分别为 50 Hz 和 60 Hz 现用一钳型电流表在中国测量某一电流 电表读数为 10 A 若用同一电表在英国测量同样大小的电流 则读数将是 A 若此表在中国的测量值 是准确的 且量程为 30 A 为使其在英国的测量值变为准确 应重新将其量程标定为 A 解析 根据 i i Imsin 2 ft Im2 fcos 2 ft 说明线圈中的电 t 动势有效值与频率成正比 根据欧姆定律可知电流与频率成正比 所以用同一电表在英国测 量同样大小的电流的读数将是I 10 A 12 A 因为在英国电流值为标准的 需将量程 60 50 6 5 变为原来的 5 6 答案 12 25 10 12 分 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 请你在图甲所示的实物图上 连线 用心 爱心 专心 5 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 并据此绘得图乙所示的R t关系图 线 请根据图线写出该热敏电阻的R t关系式 R t 保留三位有效 数字 答案 1 如图丙所示 2 记录电压表的电压值 温度 3 100 0 400 甲 11 16 分 如图甲所示 一个单匝闭合圆形线圈面积为S 电阻为R 放在空间分布均 匀的磁场中 且线圈平面与磁场垂直 磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律为B B0sin t 2 T 1 在 0 T时间内 哪些时刻线圈中产生的感应电动势最大 用心 爱心 专心 6 2 在 时间内 通过线圈横截面的电荷量是多大 T 4 3T 4 3 在 0 T时间内 线圈中所产生的热量是多大 解析 乙 1 线圈面积一定 B的周期性变化使穿过线圈的磁通量发生变化 BmSsin t 根 2 T 据法拉第电磁感应律 E 可见电动势最大时最大 如何确定最大的时刻呢 t t t 我们可将 BmSsin t的函数关系用 t图来表示 如图乙所示 在该图上 曲线的 2 T 斜率反映了的大小 由图可见 当t等于 0 T时 切线的斜率最大 因此 在这些 t T 2 时刻线圈产生的感应电动势最大 2 的周期性变化使得E I也做周期性的变化 根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律 得 E I t E R R t 而 Q I t 所以 Q R 即在 t时间内 通过导体横截面的电荷量只与磁通量的初末状态 2 1 及 导体的电阻R有关 而与 t本身无关 所以有 Q R 2 1 R B0S B0S R 2B0S R 3 交流电动势的峰值Em m B0S 2 T 有效值E B0S Em 2 B0S2 T 22 T 由焦耳定律可知 Q I2RT 2RT E R 2 2B2 0S2 RT 答案 1 当t等于 0 T时刻线圈产生的感应电动势最大 2 3 T 2 2B0S R 2 2B2 0S2 RT 12 16 分 如图所示 每边质量为m 长为L的正方形匀质导线框在人的控制下可绕水 平轴OO 匀速转动 角速度为 线框处于方向竖直向上 磁感应强度大小为B的匀强磁 用心 爱心