2019届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业章末质量检测10交变电流、传感器(20201126014722)

1、章末质量检测(十 )( 时间：60 分钟满分：100 分)一、选择题 (本题 10 小题，每小题7 分，共70 分。在每小题给出的四个选项中，第 1 7 题只有一项符合题目要求，第8 10 题有多项符合题目要求。)1如图1 所示，闭合的矩形导体线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO 匀速转动，沿着 OO 方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n， ab 边的边长为l 1， ad 边的边长为l2 ，线圈的电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时()图 1A 线圈中感应电流的方向为abcdaB 线圈中的感应电动势为2nBl 2C穿过线圈磁通

2、量随时间的变化率最大222D 线圈n B l 1l2ad 边所受安培力的大小为R，方向垂直纸面向里解析当线圈转到图示的位置时，线圈的磁通量即将向右增加，由楞次定律结合安培定则可知，线圈中感应电流的方向为adcba，故 A 错误；当转到图示的位置时产生的电动势最大，由法拉第电磁感应定律可得，穿过线圈的磁通量的l 1变化率最大。此时电动势的大小为e 2nBl 22 nBl 1 l2 ，B 错误， C 正确；线enBl 1 l2圈此时的感应电流大小为I RR，所以ad 边所受的安培力的大小为F222n B l 1l 2D 错误。 nBIl 2 ，代入 I 可得 FR，方向垂直纸面向外，答案C2正弦交

3、变电流经过匝数比为n1 n2 10 1 的理想变压器与电阻表 V 、交流电流表A 按图 2 甲所示方式连接，R 10 。图乙是随时间变化的图象，Um 10 V ，则下列说法中正确的是R、交流电压R 两端电压U()图 2A 通过R 的电流 i R 随时间t 变化的规律是i R2cos 100 t(A)B 电流表A 的读数为0.1 A2C电流表A 的读数为20 AD 电压表V 的读数为10 V解析2s， f 50 Hz ， 2f 100 rad/s， I mUm1 A，由图乙知 T2× 10RI m2I 1故 i R cos 100 t(A)，A 错误；通过 R 的电流的有效值I 22

4、2A ，再根据 I2n22A ， B 错误， C 正确；电压表读数应为副线圈两端电压的有效知， I120n1值，即 UUm10V，故 D 错误。22答案C3一理想变压器原、副线圈匝数比n1 n2 11 5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压 u 随时间 t 的变化规律如图 3 所示。副线圈仅接入一个 10 的电阻，则()图 3A 流过电阻的电流是20 AB 与电阻并联的电压表的示数是100 2VC经过 1 分钟电阻发出的热量是6× 103JD 变压器的输入功率是1× 103 W解析 原线圈中电压的有效值是220 V ，由变压比U 1n1U 2知副线圈中电压为 U2n2U 2

5、 100 V ，流过电阻的电流IR10 A ，A错误；与电阻并联的电压示数是100V ， B 错误；经过1 分钟电阻发出的热量Q I2Rt 6× 104 J， C 错误；变压器的输入功率等于输出功率，即P 入P 出UI1×103 W，故 D 正确。答案D4(2014 ?保定一模 )如图 4 所示，匝数为100 匝的矩形线圈abcd 位于磁感应强度B622 25 T 的水平匀强磁场中，线圈面积S 0.5m，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度 10 rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“ 12 V ， 12 W ”灯泡，灯泡正常

6、发光，下列说法正确的是()图 4A 通过灯泡的交变电流的频率是50 HzB 变压器原、副线圈匝数之比为10 1C矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 VD 若将灯泡更换为“ 12 V,24 W ”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速解析由 2f 可得通过灯泡的交变电流的频率是5 Hz ，选项 A 错误；矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为Em NBS 100×6225× 0.5× 10 V 1202 V ，变压器输入电压为120 V ，由变压器变压公式可知，变压器原、副线圈匝数之比为101，选项B 正确， C 错误；因副线圈电压仍为 12 V

7、，故将灯泡更换为“12 V,24 W ”能保证其正常发光，不需要增大矩形线圈的转速，选项D 错误。答案B5如图5 所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号(交变电流 )。产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器(视为理想变压器)之后再送给扩音机放大，变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列判断正确的是()图 5A 一定是降压变压器，因为P I2R，降压后电流减少，导线上损失的电能减少2UB 一定是降压变压器，因为P R ，降压后电压降低，导线上损失的电能减少UC一定是升压变压器，因为I R，升压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强

8、D 一定是升压变压器，因为PUI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少解析根据变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失可知，话筒内的这只变压器一定是升压变压器，因为 P UI ，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少，选项D 正确。答案D6中国已投产运行的1 000 kV 特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500 kV 的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV 特高压输电，不考虑其他因素的影响。则()A 送电电流变为原来的2 倍B 输电线上降落的电压将变为原来的2 倍1C输电线上降落的电压将变为原来的2D 输

9、电线上损耗的电功率将变为原来的12解析根据输送电功率P 输 U 输 I 输 及 P 输不变可知，输电电流I 输 P 输/U 输11/U 输 ，当 U 输 变为原来的2 倍时， I 输变为原来的2，选项 A 错误；输电线上降落的电压U 降 I 输 R 降I 输 ，所以，当输电电流变为原来的1时，输电线上21降落的电压也变为原来的2，选项B 错误、C正确；输电线上损耗的电功率P损2 I输R2降 I输 ，所以输电线上损耗的电功率将变为原来的14，选项D 错误。答案C7如图6 所示，某发电机输出功率是100 kW ，输出电压是250 V ，从发电机到用户间的输电线总电阻为8 ，要使输电线上的功率损失为

10、5% ，而用户得到的电压正好为220 V ，求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是()图 6A161190 11B 1 1611 190C1 16190 11D 16 111 190解析输电线损失功率P 损100×103× 103×5% W 5W ，P损所以，输电线电流I225 A ，R线升压变压器原线圈电流I 1P总U1 400 A，故升压变压器原、副线圈匝数比n1I 21。n2升压变压器副线圈端电压U2U14 000 V，n1输电线损失电压U 损I2R 线200 V，降压变压器原线圈电压U3U2 U 损3 800 V ，故降压变压器原、副线圈匝数比为n

11、3 U 3 n4 U 419011 。故选项C 正确。答案C8如图7 所示，理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U 的交流电，副线圈接有光敏电阻R、理想交流电表A 。下列说法正确的是()图 7A 当 U 增大时，变压器的输入功率增大B 当 f 减小时，变压器的输入功率减小C当光照增强时，交流电表A 的示数减小D 当滑动触头 P 向下滑动时，交流电表A 的示数增大2U解析 当 U 增大时，变压器的输出电压增加，根据功率表达式P R ，光敏电阻消耗的功率增大，变压器输入功率增大，故A 正确；当f 减小时，输入电压和输出电压不变，输出功率不变，故变压器的输入功率不变，故B 错误；当光照增强时，光敏

12、电阻的阻值减小，副线圈电压不变，交流电表A 的示数增大，故 C 错误；当滑动触头 P 向下滑动时，原线圈匝数减少，变压器的输出电压增大，交流电表 A 的示数增大，故 D 正确。答案 AD9如图 8 所示，某变电站用10 kV 的高压向10 km 外的小区供电，输送的电功率为 200 kW 。现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2% ，下列不同规格的输电线中，符合要求的是()图 8选项型号千米电阻 ( /km)ADYD30/C1BDYD50/C0.6CDYD100/0.3CDDYD150/0.2C解析由 P UI 解得输电电流I P/U 20 A 输电线路上损耗的功率不超过P线 200

13、 kW × 2% 4 kW ，由 P 线 I2R 解得 R 10 。由于输电线长度需要20km ，所以可以选择千米电阻0.5 /km以下的型号DYD100/C 或型号 DYD150/C ，符合要求的是选项C、 D。答案CD10 (2015 ?山东高考针对性训练)图 9 为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1 和降压变压器T2 向用户供电。已知输电线的总电阻R 10 ，降压变压器T2 的原、副线圈匝数之比为4 1，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻R0 11 。若 T1、T2 均为理想变压器，T2 的副线圈两端电压表达式为u 2202sin 100 tV 。

14、下列说法正确的是()图 9A 发电机中的电流变化频率为100 HzB 通过用电器的电流有效值为20 AC升压变压器的输入功率为4650WD 当用电器的电阻R0 减小时，发电机的输出功率减小解析由 u 2202sin 100 t(V) 可知： 100，U 2m 2202 V ，所以 f 50 Hz ，U2220 V 。通过用电器的电流U 2IR0 R0 20 A，选项A 错，B 正确；由n3 n4I R0IRI R1得 I R0 4，所2以 IR5 A，所以P 损IRR250 W 。 P I P 4 650 W ，选项 C 正确；当 R 减小时，由 P2P 入出R0U2损0 可知，0UR用户消耗

15、的功率增大，线路上损耗的功率也增大，所以发电机的输出功率增大。选项 D 错误。答案BC二、非选择题(本题共 2 小题，共30 分 )11 (15 分 )如图 10 所示是实验室中的一台手摇交流发电机，内阻r 1.0 ，外接R 9.0的电阻。已知大轮与小轮的半径之比为5 1，小轮与线框同轴转动，皮带与轮子之间不打滑。闭合开关S，当转动摇把使大轮以转速n 2 r/s 转动时，产生的正弦交变电流的电动势的最大值为102V。图 10(1) 写出产生的正弦交变电流的电动势的瞬时值表达式；(2) 求出电路中理想交流电流表的示数；(3) 求外接电阻 R 所消耗的电功率。nR解析(1)由 v r 2rn 知

16、n r 5，线框转速n 5× 2 r/s 10 r/s 。线框转动的角速度 2 n 20 rad/s。正弦交变电流的电动势瞬时值表达式e 102sin 20 t(V)。(2) 电动势有效值E 10 V ，由闭合电路欧姆定律可知，外接电阻R 中电流 I E 1 A ，所以电路中理想交流电流表的示数为1.0 A 。R r(3) 外接电阻R 所消耗的电功率为P I2 R 9 W 。答案(1)e 102sin 20 t(V)(2)1.0 A(3)9 W12(15 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 ，它通过总电阻为R 线2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为U 220 V的白炽灯，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为多大？(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。已知用户端变压器的降压比为40 1，当全部