《2014年高考物理一輪復(fù)習(xí) 章節(jié)訓(xùn)練 交變電流　傳感器》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2014年高考物理一輪復(fù)習(xí) 章節(jié)訓(xùn)練 交變電流　傳感器（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2014年高考一輪復(fù)習(xí)之交變電流　傳感器 一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分．有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)) 1．如下圖甲所示，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動．當(dāng)從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照圖乙所示的余弦規(guī)律變化，則在t＝時刻(　　) A．線圈中的電流最大　　　　 B．穿過線圈的磁通量為零 C．線圈所受的安培力為零 D．線圈中的電流為零 解析：由T＝，故t＝＝，此時線圈位于中性面位置，所以穿過線圈的磁通量最大，B錯誤，由于此時感應(yīng)

2、電動勢為零，所以線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零，A錯，C、D正確． 答案：CD 2．如下圖所示，面積均為S的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場B中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生正弦交變電動勢e＝BSωsinωt的圖是(　　) 解析：線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸(軸在線圈所在平面內(nèi))勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正弦交變電動勢為e＝BSωsinωt，由這一原則判斷，A圖中感應(yīng)電動勢為e＝BSωsinωt；B圖中的轉(zhuǎn)動軸不在線圈所在平面內(nèi)；C、D圖轉(zhuǎn)動軸與磁場方向平行，而不是垂直． 答案：A 3．下圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為10:1.變壓器的原線

3、圈接如圖乙所示的正弦式電流，兩個20 Ω的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端．電壓表為理想電表，則(　　) A．原線圈上電壓的有效值為100 V B．原線圈上電壓的有效值約為70.7 V C．電壓表的讀數(shù)為5.0 V D．電壓表的讀數(shù)約為3.5 V 解析：原線圈上電壓的最大值為100 V，有效值為50 V，即70.7 V，A錯，B對；根據(jù)原、副線圈電壓比與線圈匝數(shù)比的關(guān)系可得，副線圈電壓的有效值為7.07 V，而電壓表的讀數(shù)為其中一個定值電阻兩端電壓的有效值，約為3.5 V，C錯，D對． 答案：BD 4．阻值為10 Ω的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上．以下說法中正確的是(　　)

4、 A．電壓的有效值為10 V B．通過電阻的電流有效值為A C．電阻消耗電功率為5 W D．電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為10 J 解析：根據(jù)圖象可知電壓最大值為Um＝10 V，有效值為U＝ V．A錯誤；電流有效值為I＝＝ A，B正確；電阻消耗的電功率為P＝I2R＝()2×10 W＝5 W，C正確；由Q＝Pt知，電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為5 J，D錯誤． 答案：BC 5．利用光敏電阻制作的光傳感器，記錄了傳送帶上工件的輸送情況．如下圖(a)所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光．每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時，光傳感器就輸出一個電信號，并在屏幕上顯示出電信

5、號與時間的關(guān)系，如下圖(b)所示．若傳送帶始終勻速運動，每兩個工件間的距離為0.1 m，則下述說法正確的是(　　) A．傳送帶運動的速度是0.1 m/s B．傳送帶運動的速度是0.2 m/s C．該傳送帶每小時輸送3 600個工件 D．該傳送帶每小時輸送7 200個工件 解析：因為相鄰兩次擋光時間間隔為0.5 s，而每兩個工件間的距離為0.1 m，且傳送帶是勻速運動的，故傳送帶運動的速度v＝ m/s＝0.2 m/s，B正確；每小時傳送帶通過的距離為s＝vt＝720 m，故該傳送帶每小時輸送7 200個工件，D正確． 答案：BD 6．(2012·全國大綱)一臺電風(fēng)扇的額定電壓為

6、交流220 V．在其正常工作過程中，用交流電流表測得某一段時間內(nèi)的工作電流I隨時間t的變化如下圖所示．這段時間內(nèi)電風(fēng)扇的用電量為(　　) A．3.9×10－2度 B．5.5×10－2度 C．7.8×10－2度 D．11.0×10－2度 解析：由于電風(fēng)扇正常工作，根據(jù)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，選項B正確． 答案：B 7．(2012·福建理綜)如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsinωt，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器.和是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和

7、U2表示；和是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和I2表示．下列說法正確的是(　　) A．I1和I2表示電流的瞬時值 B．U1和U2表示電壓的最大值 C．滑片P向下滑動過程中，U2不變、I1變大 D．滑片P向下滑動過程中，U2變小、I1變小 解析：交流電表的示數(shù)表示交流電的有效值，選項A、B錯誤；滑片P向下滑動過程中，原、副線圈的匝數(shù)n1、n2不變，U1不變，則U2＝不變；R連入電路的電阻減小，則流過副線圈的電流I2＝變大，根據(jù)U1I1＝U2I2，可知I1變大，選項C對D錯． 答案：C 8．(2012·重慶理綜) 如右圖所示，理想變壓器的原線圈接入u＝11 000sin10

8、0πt(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r＝6Ω的導(dǎo)線對“220 V 880 W”的電器RL供電，該電器正常工作．由此可知(　　) A．原、副線圈的匝數(shù)比為50:1 B．交變電壓的頻率為100 Hz C．副線圈中電流的有效值為4 A D．變壓器的輸入功率為880 W 解析：由P＝UI可得I＝＝4 A，選項C正確；根據(jù)Ir＝24 V得副線圈電壓U2＝UL＋Ur＝244 V，再由＝可得n1:n2＝2 750:61≈45:1，選項A錯誤；由u＝11 000sin100πt(V)及f＝可得f＝50 Hz，選項B錯誤；因?qū)Ь€電阻消耗電能，故變壓器輸入功率為P＝PL＋I2r＝976 W，選項D錯誤

9、． 答案：C 9．如下圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強度大小B＝ T的水平勻強磁場中，線框面積S＝0.5 m2，線框電阻不計．線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω＝200 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220 V,60 W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10 A，下列說法正確的是(　　) A．圖示位置穿過線框的磁通量為零 B．線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500 V C．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25:11 D．允許變壓器輸出的最大功率為5 000 W 解析：圖示位置穿過線圈的磁通量最大，A錯；產(chǎn)生的交變電流的最

10、大電動勢Em＝NBSω＝500 V，有效值為500 V，B錯；變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為500:220＝25:11，C對；允許變壓器輸出的最大功率為500×10 W＝5 000 W，D對． 答案：CD 10．下圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電，已知輸電線的總電阻R＝10 Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，副線圈與用電器R0組成閉合電路．若T1、T2均為理想變壓器，T2的副線圈兩端電壓u＝220sin100πt(V)，當(dāng)用電器電阻R0＝11 Ω時(　　) A．通過用電器R0的電流有效值是20 A B．升壓變壓器的輸入功

11、率為4 650 W C．發(fā)電機中的電流變化頻率為100 Hz D．當(dāng)用電器的電阻R0減小時，發(fā)電機的輸出功率減小 解析：由T2的副線圈兩端電壓的表達式知，副線圈兩端的電壓有效值為220 V，電流為I＝ A＝20 A，A對；由于輸電線電流I′＝ A＝5 A，所以升壓變壓器的輸入功率為P＝P線＋PR0＝52×10 W＋202×11 W＝4 650 W，B對；發(fā)電機中的電流變化頻率與T2的副線圈兩端電壓的頻率相同，也為50 Hz，C錯；當(dāng)用電器的電阻R0減小時，其消耗的功率變大，發(fā)電機的輸出功率變大，D錯． 答案：AB 第Ⅱ卷(非選擇題，共60分) 二、填空題(本題共2小題，每題8分，共

12、16分) 11．(2011·海南高考)如圖，理想變壓器原線圈與一10 V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3 W ，正常發(fā)光時電阻為30Ω，已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09 A，可計算出原、副線圈的匝數(shù)比為________，流過燈泡b的電流為________A. 解析：根據(jù)P＝和P＝I2R得燈泡a兩端的電壓U2＝＝ V＝3 V，通過燈泡a的電流Ia＝＝ A＝0.1 A，根據(jù)＝得原、副線圈匝數(shù)之比＝＝，根據(jù)＝，得副線圈上的電流I2＝I1＝×0.09 A＝0.3 A．根據(jù)I2＝Ia＋Ib得，流過燈泡b的電流為Ib＝I2－Ia＝0.2 A.

13、 答案：103　0.2 12．某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性．現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等． (1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請你在下圖(1)的實物圖上連線． (2)實驗的主要步驟： ①正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，__________，__________，斷開開關(guān)； ③重復(fù)第②步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)． (3)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪

14、得上圖(2)的R－t關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R－t關(guān)系式：R＝________＋________t(Ω)(保留3位有效數(shù)字)． 解析：改變溫度后，熱敏電阻阻值改變，電壓表示數(shù)改變，從圖線知R與t成線性關(guān)系，且縱軸上截距(當(dāng)t＝0℃時)R＝100 Ω，斜率為ΔR/Δt＝0.395，所以R＝100＋0.395t(Ω)． 答案：(1)實物連線圖如下圖　(2)記錄溫度計數(shù)值　記錄電壓表數(shù)值　(3)100　0.395 三、計算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 13．如下圖(a)是

15、一理想變壓器的電路連接圖，圖(b)是原線圈兩端所加的電壓隨時間變化的關(guān)系圖象，已知原、副線圈的匝數(shù)比為101，電流表A2的示數(shù)為2 A，開關(guān)S斷開，求： (1)變壓器的輸入功率和電壓表的示數(shù)； (2)將開關(guān)S閉合，定性分析電路中三只電表的示數(shù)變化情況． 解析：(1)由圖(b)可知輸入電壓的有效值 U1＝200 V 由＝得 U2＝＝20 V 變壓器的輸入功率P1等于輸出功率P2 故P1＝P2＝U2I2＝20×2 W＝40 W. (2)將S閉合，U2不變，即電壓表示數(shù)保持20 V不變；由于負載增多，負載總電阻減小，電流表A2的示數(shù)增大；次級線圈的輸出功率增加，初級線圈的輸入

16、功率隨之增加，電流表A1的示數(shù)增大． 答案：(1)40 W　20 V (2)A1示數(shù)增大　A2示數(shù)增大　V示數(shù)不變 14．交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動．一小型發(fā)電機的線圈共220匝，線圈面積S＝0.05 m2，線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50 Hz，線圈內(nèi)阻不計，磁場的磁感應(yīng)強度B＝ T．用此發(fā)電機所發(fā)出的交流電帶動兩個標有“220 V 11 kW”的電動機正常工作，需在發(fā)電機的輸出端a、b與電動機之間接一個理想變壓器，電路如下圖所示，求： (1)發(fā)電機的輸出電壓為多少？ (2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為多少？ (3)與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流

17、表的示數(shù)為多大？ 解析：(1)根據(jù)Em＝NBSω＝1 100 V 得輸出電壓的有效值為U1＝＝1 100 V. (2)根據(jù)＝得＝5:1. (3)根據(jù)P入＝P出＝2.2×104 W 再根據(jù)P入＝U1I1，解得I1＝20 A. 答案：(1)1 100 V　(2)5:1　(3)20 A 15．如下圖甲所示是一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)由一個半徑為r＝0.1 m的50匝的線圈套在輻形永久磁鐵槽上組成，假設(shè)磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(如圖乙)．線圈運動區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強度B的大小均為 T，方向不變，線圈的總電阻為2 Ω，它的引出線接有8 Ω的電珠L，外力推動線圈的P端，使線圈做往復(fù)運動，便

18、有電流通過電珠，當(dāng)線圈向右的位移隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示時(x取向右為正)． (1)畫出線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的圖象(取電流從a→L→b為正方向)； (2)在0.1～0.15 s內(nèi)推動線圈運動過程中的作用力； (3)求該發(fā)電機的輸出功率(其他損耗不計)． 解析：(1)在0 s～0.1 s內(nèi)感應(yīng)電動勢E1＝nBLv1 v1＝ m/s＝1 m/s　L＝2πr，I1＝＝0.2 A 在0.1～0.15 s內(nèi)：v2＝2 m/s，E2＝nBLv2，I2＝＝0.4 A. (2)因為外力勻速推動線圈，所以有：F＝F安＝nBI2L＝nBI2·2πr＝50××0.4×2π×0.1 N＝0

19、.8 N. (3)電流的有效值為I，則有： I2R×0.15＝0.22R×0.1＋0.42R×0.05 I2＝ 所以P出＝I2R＝×8 W＝ W＝0.64 W. 答案：(1)見解析　(2)0.8 N　(3)0.64 W 16．有條河流，流量Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機總效率為50%，輸出電壓為240 V，輸電線總電阻R＝30 Ω，允許損失功率為輸出功率的6%，為滿足用電的需求，則該輸電線路所使用的理想的升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少？能使多少盞“220 V,100 W”的電燈正常發(fā)光？(g取10 N/kg) 解析：設(shè)水的密度為ρ 電源端：P輸出＝m

20、gh/t×50%＝Qρgh×0.5 ＝2×1×103×10×5×0.5 W＝5×104 W 輸出電壓U0＝240 V；輸送電路如下圖所示． 為滿足輸電要求，據(jù)ΔP損＝IR 有I送＝＝＝A ＝10A，則送電電壓為U送＝＝V ＝5×103 V 所以升壓變壓器的變壓比為 n1:n2＝U0:U送＝240/(5×103)＝6:125 輸電線電壓損失ΔU損＝I送R＝10×30 V＝300 V， 用戶端：U1＝U送－ΔU損＝5×103V－300V＝4700V，據(jù)題意可知U2＝220 V，所以降壓變壓器的匝數(shù)比為n1′:n2′＝U1:U2＝4700/220＝235:11.因為理想變壓器沒有能量損失，所以可正常發(fā)光的電燈盞數(shù)為 N＝＝(盞) ＝470(盞)． 答案：6:125　235:11　470