【志鸿优化设计】（江苏专用）2014届高考物理 交变电流 传感器单元检测

1 单元检测十单元检测十 交变电流交变电流 传感器传感器 时间 60 分钟 满分 100 分 一 单项选择题 本题 4 小题 每小题 6 分 共 24 分 在每小题给出的四个选项中 只有一个选项正确 选对的得 6 分 选错或不答的得 0 分 1 图甲 乙分别表示两种电压的波形 其中图甲所示电压按正弦规律变化 下列说法 正确的是 A 图甲表示交流电 图乙表示直流电 B 两种电压的有效值相等 C 图甲所示电压的瞬时值表达式为u 311sin 100 t V D 图甲所示电压经匝数比为 10 1 的变压器变压后 频率变为原来的 1 10 2 2012 皖南八校联考 如图所示 图甲中的变压器为理想变压器 其原线圈接到 U 220 V 的交流电源上 副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路 图乙中阻值为R2的电 阻直接接到电压为U 220 V 的交流电源上 结果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等 则 变压器原 副线圈的匝数之比为 A B C D R1 R2 R2 R1 R1 R2 R2 R1 3 2012 大纲全国 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的变化如图所示 这段时间内电风 扇的用电量为 A 3 9 10 2度 B 5 5 10 2度 C 7 8 10 2度 D 11 0 10 2度 4 2012 天津理综 通过一理想变压器 经同一线路输送相同的电功率P 原线圈 的电压U保持不变 输电线路的总电阻为R 当副线圈与原线圈的匝数比为k时 线路损 耗的电功率为P1 若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk 线路损耗的电功率为P2 则 2 P1和分别为 P2 P1 A B 2R PR kU 1 n P kU 1 n C D 2R PR kU 1 n2 P kU 1 n2 二 多项选择题 本题 4 小题 每小题 8 分 共 32 分 在每小题给出的四个选项中有 多个选项正确 全选对的得 8 分 选对但不全的得 4 分 有选错或不答的得 0 分 5 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示 已知发电机 线圈内阻为 5 0 则外接一只电阻为 95 0 的灯泡 如图乙所示 则 A 电压表的示数为 220 V B 电路中的电流方向每秒钟改变 100 次 C 灯泡实际消耗的功率为 484 W D 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24 2 J 6 如图所示 边长为l的正方形线圈abcd 其匝数为n 总电阻为r 外电路的电阻 为R ab的中点和cd的中点的连线OO 恰好位于匀强磁场的边界线上 磁场的磁感应强 度为B 若线圈从图示位置开始 以角速度 绕OO 轴匀速转动 则以下判断中正确的是 A 闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式e nBl2 sin t B 在t 时刻 磁场穿过线圈的磁通量为零 但此时磁通量随时间变化最快 2 C 从t 0 时刻到t 时刻 电阻R上产生的热量为Q 2 n2B2l4 R 16 R r 2 D 从t 0 时刻到t 时刻 通过R的电荷量q 2 nBl2 2 R r 7 如图所示 理想变压器的原线圈接入u 11 000sin 100 t V 的交变电压 2 副线圈通过电阻r 6 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 3 A 原 副线圈的匝数比为 50 1 B 交变电压的频率为 50 Hz C 副线圈中电流的有效值为 4 A D 变压器的输入功率为 880 W 8 2012 江苏单科 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示 铁芯左侧线圈L1由 火线和零线并行绕成 当右侧线圈L2中产生电流时 电流经放大器放大后 使电磁铁吸起 铁质开关 K 从而切断家庭电路 仅考虑L1在铁芯中产生的磁场 下列说法正确的有 A 家庭电路正常工作时 L2中的磁通量为零 B 家庭电路中使用的电器增多时 L2中的磁通量不变 C 家庭电路发生短路时 开关 K 将被电磁铁吸起 D 地面上的人接触火线发生触电时 开关 K 将被电磁铁吸起 三 非选择题 共 44 分 9 10 分 如图所示 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I U关系曲线图 1 为了通过测量得到如图所示I U关系的完整曲线 在下图中甲和乙两个电路中 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 0 100 4 2 在图丙电路中 电源电压恒为 9 V 电流表读数为 70 mA 定值电阻R1 250 由热敏电阻的I U关系曲线可知 热敏电阻两端的电压为 V 电阻R2的阻值 为 3 举出一个可以应用热敏电阻的例子 10 16 分 一个直流电动机的内电阻r 2 与R 8 的电阻串联接在线圈上 如图所示 已知线圈面积为 m2 共 100 匝 线圈的电阻为 2 线圈在B T 的匀 2 20 2 强磁场中绕OO 以转速n 600 r min 匀速转动 在合上开关 S 后电动机正常工作时 电 压表的示数为 100 V 求电动机正常工作时的输出功率 11 18 分 一个小型水力发电站 发电机输出电压U0 250 V 内电阻可以忽略不计 最大输出功率为Pm 30 kW 它通过总电阻R线 2 0 的输电线直接向远处的居民区供电 设居民区所有用电器都是额定电压U用 220 V 的电灯 总功率为P用 22 kW 不计灯丝 电阻随温度的变化 1 当居民区的电灯全部使用时 电灯两端的电压是多少伏 发电机实际输出的电功 率是多大 2 若采用高压输电 在发电机端用升压变压器 在用户端用降压变压器 且不计变 压器和用户线路的损耗 已知用户变压器的降压比为 40 1 当全部用户电灯正常发光时 输电线上损耗的功率是多大 5 参考答案参考答案 1 C 解析 解析 电流方向随时间周期性变化的电流为交变电流 电流方向不改变的为直 流电 显然两图中表示的都是交变电流 A 错误 两图中电压的最大值相同 但图甲中是 正弦交流电 有效值为V 220 V 图乙是锯齿形交流电 有效值不能按上式计算 B 错 311 2 误 图甲所示的正弦式交流电的周期为 2 10 2 s 角速度 100 所以电压的 2 T 瞬时值表达式为u 311sin 100 t V C 正确 变压器原副线圈的电压与匝数成正比 频 率不变 D 错误 2 D 解析 解析 设副线圈两端电压为U 由题意知 U 2 R1 U2 R2 故 n1 n2 U U R2 R1 3 B 解析 解析 由于电风扇正常工作 根据W UIt可得 W 220 0 3 10 0 4 10 0 2 40 60 J 1 98 105 J 5 5 10 2 kW h 选项 B 正确 4 D 解析 解析 设副线圈与原线圈匝数比为k时 副线圈输出电压为U1 输出电流为 I1 电路损耗功率为P1 设副线圈与原线圈匝数比为nk时 副线圈输出电压为U2 输出电 流为I2 电路损耗功率为P2 根据理想变压器原副线圈电压与匝数成正比可得 k nk 且P U1I1 U2I2 线路损耗功率分别为P1 I R P2 I U1 U U2 U2 1 R 由 联立解得P1 2R 据此排除选项 A C 由 联立解得 2 2 P kU 所以选项 B 错误 选项 D 正确 P2 P1 1 n2 5 BD 解析 解析 由图象可知电动势的有效值为 220 V 而电压表测量的是路端电压 其 大小为U R 95 V 209 V B 选项 由图象读出交变电流的周期为T 0 02 E R r 220 95 5 s 则频率f 50 Hz 一个周期内电流的方向要改变 2 次 故每秒钟电流方向要改变 1 T 2 50 100 次 C 选项 灯泡的实际功率为P 2R 2 95 W 459 8 W D E R r 220 95 5 选项 由焦耳定律得Q 2rt 2 5 1 J 24 2 J 本题正确选项为 BD E R r 220 95 5 6 BCD 解析 解析 闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式e Umsin t nBS sin t nBl2 sin t A 错 在t 时刻 线圈转过 90 线圈平面与磁场平行 B 正 1 2 2 确 电阻R上产生的热量为Q 2Rt 故 C 正确 从t 0 时刻到t Um 2 R r n2B2l4 R 16 R r 2 时刻 通过R的电荷量q it t 故 D 正 2 n t R r n R r nB l 1 2l R r nBl2 2 R r 确 7 BC 解析 解析 由P UI可得I 4 A 选项 C 正确 根据Ir 24 V 得副线圈电压 PL UL U2 UL Ur 244 V 再由 可得n1 n2 2 750 61 45 1 选项 A 错误 由u 11 n1 n2 U1 U2 000sin 100 t V 及f 可得f 50 Hz 选项 B 正确 因导线电阻消耗电能 故 2 2 6 变压器输入功率为P PL I2r 976 W 选项 D 错误 8 ABD 解析 解析 由于线圈L1用零线和火线双线绕制而成 正常情况下零线和火线中的 电流等大反向 线圈L1内产生的磁场相互抵消 线圈L2中磁通量为零 选项 A 正确 当家 用电器增多时 通过零线和火线的电流同时增大 合磁场仍为零 即线圈L2中磁通量不变 仍为零 选项 B 正确 家庭电路发生短路时造成通过零线和火线的电流同时增大 线圈L2 中磁通量不变 不会产生感应电流 开关 K 也不会被电磁铁吸起 选项 C 错误 地面上的 人接触火线时 火线和大地构成闭合回路 零线中电流小于火线 此时线圈L1产生变化的 磁场 引起线圈L2中磁通量变化产生感应电流 电磁铁线圈有电流通过 产生磁性 将开 关 K 吸起 选项 D 正确 9 答案 答案 1 甲 电压可从 0 调到所需电压 调节范围较大 2 5 2 111 8 111 6 112 0 均可 3 热敏温度计 提出其他实例 只要合理均可 解析 解析 由于图中要求测量多组数据 所需电压调节范围较大 且从零开始变化 所以 应选用分压电路 即图甲 根据欧姆定律可以先求出R1的电流I1 36 mA 所以热敏电阻 和R2电流为I2 I I1 34 mA 由图可读出热敏电阻在 34 mA 时的电压为 5 2 V 则R2两 端电压为 3 8 V 即可求出R2 111 8 10 答案 答案 800 W 解析 解析 线圈转动时产生的电动势的最大值为 Em NBS 200 V 2 有效值为 E 200 V Em 2 设线圈的电阻为r 则电路中的电流I为 I 10 A E U R r 电动机正常工作时的输出功率为 P UI I2r 800 W 11 答案 答案 1 131 V 14 9 kW 2 12 5