备战高考物理一轮复习单元训练金卷第十二单元交变电流传感器A卷(含解析)

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第十二单元

注意事项：

．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂

黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、(本题共13小题，每小题4分，共52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8～13题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是()A．在中性面时，通过线圈的磁通量最小B．在中性面时，磁通量的变化率最大，感应电动势最大C．线圈通过中性面时，电流的方向发生改变D．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零2．如图所示，理想变压器的原线圈接入电压为7200V的交变电压，r为输电线的等效电阻，且r＝5Ω，电器L的规格为“220V880W”，已知该电器正常工作，由此可知()RA．原、副线圈的匝数比为30∶111B．原线圈中的电流为90AC．副线圈中的电流为2AD．变压器的输入功率为880W3．某兴趣小组利用压敏电阻(压敏电阻的阻值R随所受压力的增大而减小)设计了判断电梯运动状态的装置，示意图如图甲所示。将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为 U0，电梯在某次运动过程中，电压表的示数变化情况如图乙所示。下列判断

中正确的是( )

A．O～t1内电梯可能匀加速上升

B．t1～t2内电梯可能匀速上升

C．t1～t2内电梯可能在减速上升

D．t2～t3内电梯可能匀减速下降

4．一个长为 a、宽为b的单匝矩形线框，在磁感应强度为 B

的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为 n鑰娄谐椟咙络騶挟闔誣薊谔檷郐刚。

转/秒，则( )

A．线框产生的交变电动势的最大值为 nπBab

B．线框产生的交变电动势的有效值为 2nπBab

1钡擔確礴镦鮒碼义勵驶鬓廁灤猪紉。C．从开始转动经过 4周期，线框中的平均感应电动势为 2nBab

D．感应电动势的瞬时值＝2πsin2nπtenBab5．某工厂为了防止意外停电，配备了一台柴油发电机，发电机正常工作时能够产生与我国照明

电网相同的交变电流。现在该发电机出现了故障，转子匀速转动时的转速只能达到正常工作时的一

半，则它产生的交变电动势随时间变化的图象可能是 ( )

檣条鰭壯阏条体補厙轄肠谗蔥牆岂。6．某水电站的输出功率恒为 3×106kW，现用总电阻为 2.5Ω的输电线对 500km外的用户供

电，已知输电电压为 500kV，则下列说法正确的是 ( )

A．输电线上输送的电流大小为 2×105A

B．输电线上由电阻造成的损失电压为 15kV

C．若改用 5kV电压输电，则输电线上损失的功率为 9×108kW

D．输电线上损失的功率 P＝错误!未找到引用源。 ，U为输电电压， r为输电线的电阻

7．如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。已知图甲中原、副线圈的

氈钩颓嵝诅饃餞讹愜壽阳離鲜鷂鄆。匝数比为500∶1，图乙中原、副线圈的匝数比为1∶50，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则输电线的输送功率为()A．5.5×103WB．55×107W.C．2.4D32×10W．2.2×10W8．如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的中心轴以较小的角速度ω转动，并通过两滑环与电刷和演示用的电流表相连，演示用的电流表的0刻度在表盘中央，则可以看到()A．线圈转动一周的过程中，电流表的指针左右摆动

B．线圈转动的周期越大，电流表指针偏转的最大角度越小

C．线圈转动的角速度越大，电流表指针偏转的最大角度越小

D．线圈转动时，电流表的指针只向一个方向偏转，不会左右摆动

9．中国已投产运行的 1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程，图示是高压输电

的示意图。关于高压输电，下列表述正确的是 ( )

A．输送电压越高，输电线上的电流越大

B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小

D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好

10．自耦变压器的铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式理想

自耦调压变压器的电路如图所示，其原线圈匝数可调， P为自耦变压器的滑片， Q为滑动变阻器的滑

壽諤驸臠痺鑑濑療違腫緒轹況癤誹。

1动触头，原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，下列说法正确的是 ( )

A．Q不动，P向下移动，则电流表的示数减小，电压表的示数增大

B．Q不动，P向上移动，则电流表的示数减小，电压表的示数减小

C．P不动，Q向上移动，则电流表的示数增大，电压表的示数不变

D．P不动，Q向下移动，则电流表的示数增大，电压表的示数不变

11．一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为 4∶1，原线圈接入电压为 220V的正弦交流电，

一个滑动变阻器 R串联接在副线圈上，如图所示。电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法

正确的是( )

A．原、副线圈中的电流之比为 1∶4

B．电压表的示数为 55V

浈蜆嘖蕴劍竅憮矫車歿锉錕拟鹫抡。C．若滑动变阻器接入电路的阻值为30Ω，则1min内产生的热量为3025JD．若将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表的示数变小12．图示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1和降压变压器2向用户TT供电，已知输电线的总电阻R＝10Ω，降压变压器T2的原、副线圈的匝数比为5∶1，副线圈与用电器R0组成闭合电路。若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端的电压u＝2202sin100πt(V)，当用电器电阻0＝5.5Ω时，则()R

A．升压变压器的输出电压为1180VB．升压变压器的输入功率为4650WC．通过输电线的电流的有效值为 8A

D．当用电器的电阻 R0减小时，发电机的输出功率减小

13．图甲所示是交流发电机的模型示意图。两磁极间的磁场可以视作磁感应强度大小为 B的匀

强磁场，有一矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴 OO'转动，产生的电动势随时间变化的正

弦规律图象如图乙所示。发电机线圈的内阻为 1Ω，外接灯泡的电阻为 9Ω，则( )

则縷阁寿檣茑龜愦蓽谖厙骑隶针贬。A．电压表的示数为6VB．在t＝0.005s时，穿过线圈的磁通量为最大C．若线圈的转速改为25r/s，则电动势的有效值为3VD．若线圈的转速改为25r/s，则通过电灯的电流为0.3A

二、(本题共4小题，共 48分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必

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，答案中必淪蹰体顶災噦達刭魷阶糁犊樁鳅櫪。

须明确写出数值和单位 )

14．(10分)如图所示，在匀强磁场中有一个矩形线圈 abcd，ab边与磁场垂直， MN边始终与金

属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环 L相连。金属滑环 L、电流表A、定值电阻R、金属滑环 K通过

导线串联。使矩形线圈绕 bc、ad中点的轴以角速度 ω＝10πrad/s 匀速转动，线圈共 20匝，线圈

8

的总电阻r＝5Ω，ab＝0.2m，bc＝0.5m，定值电阻 R＝45Ω，磁感应强度 B＝πT。

写出从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值表达式；

电阻R在0.05s内产生的热量。

15．(12分)图甲为交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴

OO'匀速转动，线圈的匝数 n＝100、电阻r＝10Ω，定值电阻 R＝90Ω与线圈连接成回路。 在t

＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量 Φ随时间t的关系如图乙所示。 求：

交流发电机产生的电动势的最大值；

线框中感应电动势的瞬时值表达式；

电路中交流电压表的示数。

澠輩屨獷趙伫鏝妆涛僨紀诲練滥貴。2

16．(12分)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电站，发电

机的输出电压为 400V，输送的电功率 P＝30kW，输电线的总电阻为 4Ω。

(1)若发电机直接对用户输电，则输电线上损耗的功率为多少 ?

(2)若要求输电线上的损耗刚好占总功率的 3%，则所用升压变压器原、副线圈的匝数比应为多

大?

17．(14分)图甲是一理想变压器的电路连接图，图乙是原线圈两端所加电压随时间变化的关系

图象，已知原、副线圈的匝数比为 10∶1，两个相同的灯泡 L1和L2的电丝的电阻值均为 R＝40Ω，

图中电压表和电流表均为理想电表。试求：

开关S闭合时，变压器的输入功率和电流表A2的示数；

闭合S开关，待电路稳定后，再将开关S断开，定性分析电路中三只电表的示数变化情况。缇捣貯东讽鋝鰉戧岿蝾苋缎覘鲥莳。

3单元训练金卷·高三·物理 (A)卷

第十二单元 答 案

一、(本题共13小题，每小题 4分，共52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 8～13题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有

选错的得 0分)

1．【答案】C

【解析】在中性面时，通过线圈平面的磁通量为最大，但此时的磁通量的变化率为零，感应电

动势为零，选项 A、B错误；线圈通过中性面时，电流的方向发生改变，选项 C正确；通过线圈的磁

通量为零时，线圈平面与磁感线平行，此时感应电动势最大，选项 D错误。

2．【答案】A

瞼紜钩慫凫荚謊鮑篋宁嬌論銨质鹵。【解析】由电器R正常工作，可得通过副线圈的电流I＝错误!未找到引用源。A＝4A，故选项LC错误；副线圈导线上的电压损失Ur＝4×5V＝20V，副线圈两端的电压U2＝220V+20V＝240V，因此原、副线圈的匝数比错误!未找到引用源。，选项A正确；又12222404W960W，P＝P＝UI＝×＝故选项D错误；原线圈中的电流I1＝错误!未找到引用源。A，选项B错误。3．【答案】C【解析】0～t1内，电压表读数大于U0，可知压敏电阻B的阻值增大，则所受的压力小于A的重力，物块A失重，所以电梯不可能匀加速上升，选项A错误；t1～t2内，电压表读数大于U0保持不变，则压敏电阻的阻值不变且大于静止时的阻值，说明物块A失重，则电梯可能匀减速上升，选项B错误，C正确；t～t3内电压表读数大于U，说明压敏电阻阻值大于原来静止时的值，则物块A失20重，则电梯加速度向下，选项 D错误。

4．【答案】D

【解析】线框产生交变电动势的最大值 Em＝BSω＝2nπBab，产生的感应电动势的瞬时值为 e＝

礫領诔厲禪竊繞璉鲒燉綰賦糝峽鮞。2nπBabsin2nπt，选项A错误、D正确；该线框产生交变电动势的有效值E＝错误!未找到引用源。nπ，选项B错误；线框中的平均感应电动势E＝错误!未找到引用源。4，选项C错误。Bab＝nBab5．【答案】B【解析】线圈转速为正常时的一半，据ω＝2πn＝错误!未找到引用源。知，周期变为正常时的2倍，又据m知，最大值变为正常时的一半，我国电网交流电的周期为002s，最大电E＝NBSω.压为220错误!未找到引用源。V，则此发电机发出交流电的周期为0.04s，最大电压为110错误!未找到引用源。V，选项B正确。6．【答案】B【解析】由P＝UI可得输电电流为6×103A，选项A错误；由U＝Ir可得，输电线上由电阻造成的损失电压为1.5×104V，选项B正确；输电线上损失的功率不可能比输出的总功率还高，选项C错误；输电线上损失的功率P＝错误!未找到引用源。，选项D错误。7．【答案】B

【解析】由错误!未找到引用源。可得输送电压U1＝错误!未找到引用源。·U2＝1.1×105V；由

错误!未找到引用源。 可得输送电流 I1＝错误!未找到引用源。 ·I2＝500A；所以输电线的输送功率鶇歐咼謝缬嘰与砖鸫页赕鳇铯寻韞。

7P＝U1I1＝5.5×10W，选项B正确。

8．【答案】AB

【解析】线圈在匀强磁场中以较小的角速度转动，可以认为电流表的示数反映了感应电流的大

小、方向的变化；线圈转动一周，电流的方向变化两次，故电流表的指针将左右摆动，选项 A正确、

D错误；线圈转动的周期越大，即转动越慢，线圈中产生的感应电流越小，选项 B正确；线圈转动

的角速度越大，线圈中产生的感应电流越大，选项 C错误。

9．【答案】BD

【解析】依据输电原理，电路中的功率损耗 P＝I2R线，而R线＝ρ错误!未找到引用源。 ，由

P＝UI来看在输送功率一定的情况下，输送电压 U越大，则输电电流越小，功率损耗越小，选项 A、

C错误，选项 B正确；输电电压并不是电压越高越好，因为电压越高，对于安全和技术的要求越高，

也会增加架线成本，因此并不是输电电压越高越好，选项 D正确。

10．【答案】BC

【解析】当Q不变，P下移时，n1减小，U2增大，电压表的示数增大，滑动变阻器上消耗的功率

闔锊垭鷚診呖無畬籃貯嫱贪蚕劌贤。变大，则变压器的输入功率增大，原线圈的电流I1也增大，电流表的示数增大，选项A错误；同理可分析得，选项B正确；当P不动时，n不变，由错误!未找到引用源。知U不变，电压表的示数不12变，上移，R减小，原、副线圈的电流都增大，故选项C正确，同理可分析得，选项D错误。Q11．【答案】ABD【解析】原、副线圈的电压与匝数成正比，故副线圈两端的电压U2＝55V，由P入＝P出，即U1I122，得错误!未找到引用源。，选项A、B正确；由Q＝错误!未找到引用源。×60＝6050J，选＝UI项C错误；将滑动变阻器的滑片向下滑动，接入电路中的阻值变大，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的示数不变，副线圈中的电流变小，则电流表的示数变小，选项 D正确。

12．【答案】AC

【解析】由所给的电压的表达式知，副线圈两端电压的有效值为 220V，电流I4＝错误!未找到

引用源。＝40A，输电线电流 I3＝错误!未找到引用源。 I4＝8A，选项C正确；升压变压器的输出

电压U2＝U线+U3＝I3R+错误!未找到引用源。 U4＝1180V，选项A正确；升压变压器的输入功率 P＝P

线+错误!未找到引用源。R+错误!未找到引用源。 ＝9440W，选项B错误；当用电器的电阻 R0减小时，

其消耗的功率变大，发电机的输出功率变大，选项 D错误。

13．【答案】CD

【解析】电压表的示数是有效值， U＝错误!未找到引用源。R＝错误!未找到引用源。×9V＝5.4

V，选项A错误；t＝0.005s时，感应电动势最大，穿过线圈的磁通量为零，选项 B错误；原来线

圈的转速n＝错误!未找到引用源。 ＝50r/s ，当线圈的转速改为 25r/s 时，感应电动势的最大值

Um＝错误!未找到引用源。 V＝3错误!未找到引用源。 V，有效值为 3V，选项C正确；若线圈的转

速改为25r/s ，通过灯泡的电流为 0.3A，选项D正确。

二、(本题共4小题，共 48分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必

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 )

14．【解析】(1)在图示位置，线圈甲的磁通量为零，产生的感应电流最大

蹰強阊嘆轩譜奂嫗開巅貢誡轅諮斩。1感应电动势的最大值E＝nBSω＝160V(2分)m故瞬时值的表达式mcosωt＝160cos(10πt)V。(3分)e＝E·(2)电流的有效值I＝错误!未找到引用源。A(2分)所以0.05s内R上产生的热量Q＝I2Rt＝11.52J。(3分)15．【解析】(1)交流发电机产生的电动势的最大