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-(1697)

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 17 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2nBl2

2、C穿过线圈磁通量随时间的变化率最大2 2 2D 线圈 ad 边所受安培力的大小为n B l1l2，方向垂直纸面向里R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e22nBl2 nBl1l2，B 错误， C 正确；线enBl1l2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F- ·.n2B2l 1l22 nBIl 2，代入 I 可得 F，方向垂直纸面向外，D 错误。

3、R答案C2正弦交变电流经过匝数比为 n 1n2 101 的理想变压器与电阻 R、交流电压表 V 、交流电流表 A 按图 2 甲所示方式连接， R10 。图乙是 R 两端电压 U 随时间变化的图象， Um10 V，则下列说法中正确的是()图 2A 通过 R 的电流 i R 随时间 t 变化的规律是iR2cos 100t(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解析由图乙知 T2×10 2， ， ， m Um，s f50 Hz2 f100 rad/s I1 ARI故 i R cos 100 t(A)，A 错误；通过 R 的

4、电流的有效值 I 2 I m 2 A ，再根据 1I222n2 知， I1 2 A ，B 错误， C 正确；电压表读数应为副线圈两端电压的有效n120Um10值，即 UV，故 D错误。答案C3一理想变压器原、副线圈匝数比 n1n211 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6×103 JD 变压器的输入功率是1×103 W原线圈中电压的有效值是 220

5、V ，由变压比 U1n1 知副线圈中电压为 U2 U2 n2U2100 V，流过电阻的电流I R 10 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 I 2Rt6×104 J，C 错误；变压器的输入功率等于输出功率，即 P 入 P 出 UI 1×103 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 B622T 的水平匀强磁场中，线圈面积S 0.5 m ，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度 10rad/s 匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压

6、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 Hz- ·.B变压器原、副线圈匝数之比为101C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 ,24V 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62线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为EmNBS 100× 25× 0.5×10V 120 2 V ，变压器输入电压为 120 V，由变压器变压公式可知，变压

7、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，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PI 2R，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

8、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

9、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21D 输电线上损耗的电功率将变为原来的2根据输送电功率P 输 U 输 I 输及 P 输不变可知，输电电I 输 P 输/U解析流输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1降输降输R降落的电压 UII，所以，当输电电流变为原来的2时，输电线上1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I输 2R 降 I 输 2，所以输电线上损耗的电功率将变为原来的1，选项 D 错误。4答案C7如图 6 所示，某发电机输出功率是

10、 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 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 6A 16 119011B 1 1611 190C116190 11D 16111 190解析输电线损失功率P 损100×103×5% W5× 103 W，P 损所以，输电线电流I225 A，R 线P 总升压变压器原线圈电流I1U1400A，n1I 21故升压变压器原、副线圈匝数比。n2升压变压器副线圈端电压U2U14 000 V

11、，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，n3U3190故降压变压器原、副线圈匝数比为。n4U411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 的示数增大解析 当 U 增大时，变压器的输出电压增加，根据功率表达式阻消耗的功率增大，变压器输入功

12、率增大，故A 正确；当和输出电压不变，输出功率不变，故变压器的输入功率不变，故照增强时，光敏电阻的阻值减小，副线圈电压不变，交流电表U2P R ，光敏电f 减小时，输入电压B 错误；当光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/C0.6-

13、 ·.DYD100/C0.3CDYD150/D0.2C解析由 PUI 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 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R10 ，降压变压器T2 的原、副线圈匝数之比为41，

14、副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻R011 。若 T1、T2 均为理想变压器，T2 的副线圈两端电压表达式为u 220 2sin 100 tV。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 u220 2sin 100 t(V)可知：100，U2m 220 2 V ，所以 f50 Hz，以 I R 5 A，所以 P 损 IRR250W。U2220 V。U2通过用电器的电流IR0 R0 20 A，选项2- ·.IIn3R0R1A 错

15、， B 正确；由得 ，所nII R44R0- ·.U2P 入 P 出 I R0U2P 损 4 650 W，选项 C 正确；当 R0 减小时，由 P R0 可知，用户消耗的功率增大，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R9.0的电阻。已知大轮与小轮的半径之比5 1，小轮与线框同轴转动，为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n2 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

16、)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 vr 2rn 知 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e10 2sin 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。Rr(3)外接电阻 R 所消耗的电功率为P I2R9 W。答案(1)e10 2sin 20 t(V) (2)1.0 A(3)9 W- ·.12(15 分 )一个小型水力发电站，发电机输出电压U0250 V ，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为Pm30 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401，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损