備考2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元訓(xùn)練金卷 第十二單元 交變電流 傳感器A卷

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1、 第十二單元 注意事項： 1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。 一、 (本題共13小題，每小題4分，共52分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～13題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對

2、但不全的得2分，有選錯的得0分) 1．一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是(　　) A．在中性面時，通過線圈的磁通量最小 B．在中性面時，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢最大 C．線圈通過中性面時，電流的方向發(fā)生改變 D．穿過線圈的磁通量為零時，感應(yīng)電動勢也為零 2．如圖所示，理想變壓器的原線圈接入電壓為7200 V的交變電壓，r為輸電線的等效電阻，且r＝5 Ω，電器RL的規(guī)格為“220 V　880 W”，已知該電器正常工作，由此可知(　　) A．原、副線圈的匝數(shù)比為30∶1 B．原線圈中的電流為A C．副線圈中的電流為2 A D．變壓器的輸入

3、功率為880 W 3．某興趣小組利用壓敏電阻(壓敏電阻的阻值R隨所受壓力的增大而減小)設(shè)計了判斷電梯運動狀態(tài)的裝置， 示意圖如圖甲所示。將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體A，電梯靜止時電壓表示數(shù)為U0，電梯在某次運動過程中，電壓表的示數(shù)變化情況如圖乙所示。下列判斷中正確的是(　　) A．O～t1內(nèi)電梯可能勻加速上升 B．t1～t2內(nèi)電梯可能勻速上升 C．t1～t2內(nèi)電梯可能在減速上升 D．t2～t3內(nèi)電梯可能勻減速下降 4．一個長為a、寬為b的單匝矩形線框，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，從線圈平面與磁場垂直的位置開始計時，轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/

4、秒，則(　　) A．線框產(chǎn)生的交變電動勢的最大值為nπBab B．線框產(chǎn)生的交變電動勢的有效值為2nπBab C．從開始轉(zhuǎn)動經(jīng)過周期，線框中的平均感應(yīng)電動勢為2nBab D．感應(yīng)電動勢的瞬時值e＝2nπBabsin 2nπt 5．某工廠為了防止意外停電，配備了一臺柴油發(fā)電機，發(fā)電機正常工作時能夠產(chǎn)生與我國照明電網(wǎng)相同的交變電流?，F(xiàn)在該發(fā)電機出現(xiàn)了故障，轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)速只能達到正常工作時的一半，則它產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖象可能是(　　) 6．某水電站的輸出功率恒為3×106 kW，現(xiàn)用總電阻為2.5 Ω的輸電線對500 km外的用戶供電，已知輸電電壓為500 kV，則

5、下列說法正確的是(　　) A．輸電線上輸送的電流大小為2×105 A B．輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kV C．若改用5 kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9×108 kW D．輸電線上損失的功率P＝，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻 7．如圖所示，L1和L2是輸電線，甲是電壓互感器，乙是電流互感器。已知圖甲中原、副線圈的匝數(shù)比為500∶1，圖乙中原、副線圈的匝數(shù)比為1∶50，電壓表的示數(shù)為220 V，電流表的示數(shù)為10 A，則輸電線的輸送功率為(　　) A．5.5×103 W B．5.5×107 W C．2.2×104 W

6、 D．2.2×103 W 8．如圖所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的中心軸以較小的角速度ω轉(zhuǎn)動，并通過兩滑環(huán)與電刷和演示用的電流表相連，演示用的電流表的0刻度在表盤中央，則可以看到(　　) A．線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電流表的指針左右擺動 B．線圈轉(zhuǎn)動的周期越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)的最大角度越小 C．線圈轉(zhuǎn)動的角速度越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)的最大角度越小 D．線圈轉(zhuǎn)動時，電流表的指針只向一個方向偏轉(zhuǎn)，不會左右擺動 9．中國已投產(chǎn)運行的1000 kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程，圖示是高壓輸電的示意圖。關(guān)于高壓輸電，下列表述正確的是(　　) A．輸送電壓越高，輸電

7、線上的電流越大 B．高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗 C．在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小 D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好 10．自耦變壓器的鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分。一升壓式理想自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其原線圈匝數(shù)可調(diào)，P為自耦變壓器的滑片，Q為滑動變阻器的滑動觸頭，原線圈接在電壓有效值恒定的交流電源上，下列說法正確的是(　　) A．Q不動，P向下移動，則電流表的示數(shù)減小，電壓表的示數(shù)增大 B．Q不動，P向上移動，則電流表的示數(shù)減小，電壓表的示數(shù)減小 C．P不動，Q向上移動，則電

8、流表的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)不變 D．P不動，Q向下移動，則電流表的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)不變 11．一臺理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，原線圈接入電壓為220 V的正弦交流電，一個滑動變阻器R串聯(lián)接在副線圈上，如圖所示。電壓表和電流表均為理想交流電表，則下列說法正確的是(　　) A．原、副線圈中的電流之比為1∶4 B．電壓表的示數(shù)為55 V C．若滑動變阻器接入電路的阻值為30 Ω，則1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為3025 J D．若將滑動變阻器的滑片向下滑動，則電流表的示數(shù)變小 12．圖示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

9、知輸電線的總電阻R＝10 Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈的匝數(shù)比為5∶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的副線圈兩端的電壓u＝220sin 100πt(V)，當(dāng)用電器電阻R0＝5.5 Ω時，則(　　) A．升壓變壓器的輸出電壓為1180 V B．升壓變壓器的輸入功率為4650 W C．通過輸電線的電流的有效值為8 A D．當(dāng)用電器的電阻R0減小時，發(fā)電機的輸出功率減小 13．圖甲所示是交流發(fā)電機的模型示意圖。兩磁極間的磁場可以視作磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，有一矩形線圈可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO'轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖

10、象如圖乙所示。發(fā)電機線圈的內(nèi)阻為1 Ω，外接燈泡的電阻為9 Ω，則(　　) A．電壓表的示數(shù)為6 V B．在t＝0.005 s時，穿過線圈的磁通量為最大 C．若線圈的轉(zhuǎn)速改為25 r/s，則電動勢的有效值為3 V D．若線圈的轉(zhuǎn)速改為25 r/s，則通過電燈的電流為0.3 A 二、(本題共4小題，共48分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 14．(10分)如圖所示，在勻強磁場中有一個矩形線圈abcd，ab邊與磁場垂直，MN邊始終與金屬滑環(huán)K相連，

11、PQ邊始終與金屬滑環(huán)L相連。金屬滑環(huán)L、電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過導(dǎo)線串聯(lián)。使矩形線圈繞bc、ad中點的軸以角速度ω＝10π rad/s勻速轉(zhuǎn)動，線圈共20匝，線圈的總電阻r＝5 Ω，ab＝0.2 m，bc＝0.5 m，定值電阻R＝45 Ω，磁感應(yīng)強度B＝T。 (1)寫出從圖示位置開始計時，線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式； (2)電阻R在0.05 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。 15．(12分)圖甲為交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝100、電阻r＝10 Ω，定值電阻R＝90 Ω與線圈連接成回路。

12、在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t的關(guān)系如圖乙所示。 求： (1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值； (2)線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式； (3)電路中交流電壓表的示數(shù)。 16．(12分)在遠距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個小型發(fā)電站，發(fā)電機的輸出電壓為400 V，輸送的電功率P＝30 kW，輸電線的總電阻為4 Ω。 (1)若發(fā)電機直接對用戶輸電，則輸電線上損耗的功率為多少? (2)若要求輸電線上的損耗剛好占總功率的3%，則所用升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比應(yīng)為多大?

13、 17．(14分)圖甲是一理想變壓器的電路連接圖，圖乙是原線圈兩端所加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∶1，兩個相同的燈泡L1和L2的電絲的電阻值均為R＝40 Ω，圖中電壓表和電流表均為理想電表。試求： (1)開關(guān)S閉合時，變壓器的輸入功率和電流表A2的示數(shù)； (2)閉合S開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，再將開關(guān)S斷開，定性分析電路中三只電表的示數(shù)變化情況。 3 單元訓(xùn)練金卷·高三·物理(A)卷 第十二單元 答 案 一、 (本題共13小題，每小題4分

14、，共52分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～13題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分) 1．【答案】C 【解析】在中性面時，通過線圈平面的磁通量為最大，但此時的磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動勢為零，選項A、B錯誤；線圈通過中性面時，電流的方向發(fā)生改變，選項C正確；通過線圈的磁通量為零時，線圈平面與磁感線平行，此時感應(yīng)電動勢最大，選項D錯誤。 2．【答案】A 【解析】由電器RL正常工作，可得通過副線圈的電流I＝A＝4 A，故選項C錯誤；副線圈導(dǎo)線上的電壓損失Ur＝4×5 V＝20 V，副線圈兩端的電壓U2＝220 V+2

15、0 V＝240 V，因此原、副線圈的匝數(shù)比，選項A正確；又P1＝P2＝U2I2＝240×4 W＝960 W，故選項D錯誤；原線圈中的電流I1＝ A， 選項B錯誤。 3．【答案】C 【解析】0～t1內(nèi)，電壓表讀數(shù)大于U0，可知壓敏電阻B的阻值增大，則所受的壓力小于A的重力，物塊A失重，所以電梯不可能勻加速上升，選項A錯誤；t1～t2內(nèi)，電壓表讀數(shù)大于U0保持不變，則壓敏電阻的阻值不變且大于靜止時的阻值，說明物塊A失重，則電梯可能勻減速上升，選項B錯誤，C正確；t2～t3內(nèi)電壓表讀數(shù)大于U0，說明壓敏電阻阻值大于原來靜止時的值，則物塊A失重，則電梯加速度向下，選項D錯誤。 4．【答案】D

16、【解析】線框產(chǎn)生交變電動勢的最大值Em＝BSω＝2nπBab，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值為e＝2nπBabsin 2nπt，選項A錯誤、D正確；該線框產(chǎn)生交變電動勢的有效值E＝nπBab，選項B錯誤；線框中的平均感應(yīng)電動勢E＝＝4nBab，選項C錯誤。 5．【答案】B 【解析】線圈轉(zhuǎn)速為正常時的一半，據(jù)ω＝2πn＝知，周期變?yōu)檎r的2倍，又據(jù)Em＝NBSω知，最大值變?yōu)檎r的一半，我國電網(wǎng)交流電的周期為0.02 s，最大電壓為220 V，則此發(fā)電機發(fā)出交流電的周期為0.04 s，最大電壓為110 V，選項B正確。 6．【答案】B 【解析】由P＝UI可得輸電電流為6×103 A，選項A

17、錯誤；由ΔU＝Ir可得，輸電線上由電阻造成的損失電壓為1.5×104 V，選項B正確；輸電線上損失的功率不可能比輸出的總功率還高，選項C錯誤；輸電線上損失的功率P＝，選項D錯誤。 7．【答案】B 【解析】由可得輸送電壓U1＝·U2＝1.1×105 V；由可得輸送電流I1＝·I2＝500 A；所以輸電線的輸送功率P＝U1I1＝5.5×107 W，選項B正確。 8．【答案】AB 【解析】線圈在勻強磁場中以較小的角速度轉(zhuǎn)動，可以認為電流表的示數(shù)反映了感應(yīng)電流的大小、方向的變化；線圈轉(zhuǎn)動一周，電流的方向變化兩次，故電流表的指針將左右擺動，選項A正確、D錯誤；線圈轉(zhuǎn)動的周期越大，即轉(zhuǎn)動越慢，線圈

18、中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越小，選項B正確；線圈轉(zhuǎn)動的角速度越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，選項C錯誤。 9．【答案】BD 【解析】依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗ΔP＝I2R線，而R線＝ρ，由P＝UI來看在輸送功率一定的情況下，輸送電壓U越大，則輸電電流越小，功率損耗越小，選項A、 C錯誤，選項B正確；輸電電壓并不是電壓越高越好，因為電壓越高，對于安全和技術(shù)的要求越高，也會增加架線成本，因此并不是輸電電壓越高越好，選項D正確。 10．【答案】BC 【解析】當(dāng)Q不變，P下移時，n1減小，U2增大，電壓表的示數(shù)增大，滑動變阻器上消耗的功率變大，則變壓器的輸入功率增大，原線圈的電流I1也增大，電流表的

19、示數(shù)增大，選項A錯誤；同理可分析得，選項B正確；當(dāng)P不動時，n1不變，由知U2不變，電壓表的示數(shù)不變，Q上移，R減小，原、副線圈的電流都增大，故選項C正確，同理可分析得，選項D錯誤。 11．【答案】ABD 【解析】原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，故副線圈兩端的電壓U2＝55 V，由P入＝P出，即U1I1＝U2I2，得，選項A、B正確；由Q＝×60＝6050 J，選項C錯誤；將滑動變阻器的滑片向下滑動，接入電路中的阻值變大 ，但對原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的示數(shù)不變，副線圈中的電流變小，則電流表的示數(shù)變小，選項D正確。 12．【答案】AC 【解析】由所給的電壓的表達式知，副線圈兩

20、端電壓的有效值為220 V，電流I4＝＝40 A，輸電線電流I3＝I4＝8 A，選項C正確；升壓變壓器的輸出電壓U2＝U線+U3＝I3R+U4＝1180 V，選項A正確；升壓變壓器的輸入功率P＝P線+R+＝9440 W，選項B錯誤；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，選項D錯誤。 13．【答案】CD 【解析】電壓表的示數(shù)是有效值，U＝R＝×9 V＝5.4 V，選項A錯誤；t＝0.005 s時，感應(yīng)電動勢最大，穿過線圈的磁通量為零，選項B錯誤；原來線圈的轉(zhuǎn)速n＝＝50 r/s，當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速改為25 r/s時，感應(yīng)電動勢的最大值Um＝ V＝3 V，有效值為3 V，

21、選項C正確；若線圈的轉(zhuǎn)速改為25 r/s，通過燈泡的電流為0.3 A，選項D正確。 二、(本題共4小題，共48分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 14．【解析】(1)在圖示位置，線圈甲的磁通量為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大 感應(yīng)電動勢的最大值Em＝nBSω＝160 V　(2分) 故瞬時值的表達式e＝Em·cos ωt＝160cos (10πt) V?！?3分) (2)電流的有效值I＝ A　(2分) 所以0.05 s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量 Q＝I2Rt＝11.52

22、J?！?3分) 15．【解析】(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值Em＝nBSω　(2分) 而Φm＝BS、ω＝，由Φ-t圖線可知Φm＝2.0×10-2 Wb，T＝6.28×10 -2 s　(2分) 所以，Em＝＝200 V?！?2分) (2)線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式e＝Emcosωt＝200cos 100t (V)?！?2分) (3)電動勢的有效值 E＝Em＝100 V　(1分) 由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值I＝ A　(1分) 交流電壓表的示數(shù)為U＝I R＝90 V＝127 V。　(2分) 16．【解析】(1)輸電線上的電流I＝ A＝75 A　(2分) 輸電

23、線上損耗的功率P損'＝I2R＝22.5 kW?！?2分) (2)輸電線上損耗的功率P損＝P×3%＝900 W　(2分) 變壓器副線圈的電流等于輸電線上的電流，I2＝ A＝15 A　(2分) 副線圈兩端的電壓應(yīng)為U2＝＝2000 V　(2分) 則升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為?！?2分) 17．【解析】(1)由圖乙可知輸入電壓的有效值U1＝200 V　(1分) 由得U2＝＝20 V　(2分) 開關(guān)S閉合時，兩燈泡的并聯(lián)電阻R并＝＝20 Ω　(2分) 電流表A2的示數(shù)I2＝＝1 A　(2分) 變壓器的輸入功率P1等于輸出功率P2 故P1＝P2＝U2I2＝20×1 W＝20 W。　(3分) (2)將開關(guān)S斷開后，U2不變，即電壓表的示數(shù)保持不變　(1分) 由于負載減少，負載總電阻增大，電流表A2的示數(shù)減??；　(1分) 副線圈的輸出功率減小，原線圈的輸入功率隨之減小，電流表A2的示數(shù)減小。　(2分) 1