高考物理一輪復(fù)習第十章第三講《交變電流傳感器》試題

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1、第十章交變電流傳感器（時間60分鐘，滿分100分）、單項選擇題（本題共4個小題，每小題 4分，共16分.每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求）1.如圖1所示為交變電流的電流隨時間而變化的圖象，此交變電流的有效值是A. 572 A712C.-2- A圖1B. 5 AD. 3.5 A解析：題圖所示圖象中的交變電流在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q = I/R2+ L2rT =(4V2)2R+(3V2)2rT=25RT.令此交變電流白有效值為 I,應(yīng)有Q = I2RT,故I2RT=25RT,解得I = 5 A. B項正確.答案：B2.如圖2所示為大型電子地磅電路圖，電源電動勢為E,內(nèi)阻不計.不稱

2、物體時，滑片 P在A端，滑動變阻器接入電路的有效電阻最大，電流最??；稱重物時，在壓力作用下使滑片 P下滑，滑動變阻器有效電阻變小，電流變大，這樣把電流對應(yīng)的重量值刻在刻度盤上，就可以讀出被稱物體的重力了.滑動變阻器上 A、B間距離為L,最大阻值等于定值電阻 Ro的阻值，已圖2知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為k,則所稱重物的重力G與電流大小I的關(guān)系為()A.G=2kL EkLB. G= kLC. G =EIR0D. G= kIL解析：電子地磅上有重物時，根據(jù)受力平衡及胡克定律得G=kAx,不稱物體時，滑片P在A端，放置重物 G時，滑片下移 Ax,變阻器在電路中的有效 電阻為,R0R0G

3、R =7(L- Ax)=(L-).由電路的特點，根據(jù)閉合電路歐姆定律可彳導(dǎo)1=Ro+R整理得G=2kL- -,所以A正確.IR 0答案：A3. （2010廣州調(diào)研）如圖3所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓“ u =311sin314t（V）的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)，其中R2是用半導(dǎo)體熱敏材料（電阻隨溫度升高而降低）制成的傳感器，電流表 A2是值班室的顯示器,顯示通過Ri的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓 （報警器未畫出），R3是一定值電阻.當傳感器 &所在處出現(xiàn)火情時，下列說法正確的是A . Ai的示數(shù)不變,圖3A2的示數(shù)增大B. Ai的示數(shù)增大,A

4、2的示數(shù)增大C. Vi的示數(shù)增大,V2的示數(shù)增大用心 愛心 專心-12 -D . V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小解析：當R2所在處出現(xiàn)火情時，溫度升高，其電阻減小，因Vi不變，所以副線圈中輸出端的電壓不變，副線圈中并聯(lián)電路兩端的電壓減小,V2減小，A2根據(jù)歐姆定律判斷也減小.因副線圈的總電阻減小，副線圈輸出功率增大,Ai讀數(shù)增大，綜述D項正確.答案：D4. （2010三亞模擬）如圖4所示，有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n,原線圈接正弦交流電壓U,輸出端接有一個交流電流表和一個電動機.電動機線圈電阻為 R.當輸入端接通電源后，電流表讀，數(shù)為I,電動機帶動一重物勻速上升，下列判斷正確的是圖4

5、A.原線圈中的電流為 nIB.變壓器的輸入功率為UI/nC.電動機輸出的總功率為I2RD .電動機兩端電壓為 IR解析：電流表的讀數(shù)為副線圈電流，所以原線圈電流為，故A錯誤；原線圈的輸入來功率則為U：,故B對；電動機上白熱功率為 I2R,電動機消耗功率為 U：,兩端電壓為U,故C、D錯誤. n答案：B二、雙項選擇題（本題共5小題，每小題 6分，共30分.每小題給出的四個選項中，有兩個選項符合題目要求，全選對的得6分，只選1個且正確的得1分，錯選或不選的得 0分）圖 5B. N35.為了監(jiān)測變電站向外輸電情況，要在變電站安裝互感器，其接線如圖5所示，兩變壓器匝數(shù)分別為 Ni、N2和N3、N4,

6、a和b是交流電表，則（）A. NiN2N4C . a為交流電流表，b為交流電壓表D. a為交流電壓表，b為交流電流表解析：題圖左半部分中變壓器與導(dǎo)線并聯(lián)為電壓互感器，為獲得低電壓，NiN2；題圖右半部分中變壓器與導(dǎo)線串聯(lián)為電流互感器，為獲得小電流，N3VN4.故A、D選項正確.答案：AD6. 一個矩形線圈在勻強磁場中勻角速度轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電動勢的瞬時值表達式為e= 10，2sin4 兀 t V則（）A.該交變電動勢的頻率為 2 HzB.零時刻線圈平面與磁場垂直C. t= 0.25 s時，e達到最大值D.在1 s時間內(nèi)，線圈中電流方向改變 100次解析：由題中給出的電動勢的表達式可以得到該交變電

7、動勢的角速度是4兀，由角速度和周期、頻率的關(guān)系 3=牛=2 f得到此交變電動勢的頻率為2 Hz,周期是0.5 s,所以選項A正確.周期是0.5 s,所以1 s內(nèi)線圈中的電流方向改變 4次，選項D錯誤.代入表達式t= 0.25 s,得到e= 0,選項C錯誤.零時刻，電動勢為零，此時穿過線圈的磁通量最大，選項 B正確.綜上所述，本題的正確選項為A、B.答案：AB7 .如圖6所示，2008年1月10日開始的低溫雨雪冰凍造成我國部分地區(qū)嚴重災(zāi)害，其中高壓輸電線因結(jié)冰而損毀嚴重.此次災(zāi)害牽動億萬人的心.為消除高壓輸電線上的凌冰，有人設(shè)計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰.若在正常供電時，高壓線上送電

8、電壓為 U,電流為I,熱耗功率為 AP;除冰時，輸電線上的熱耗功率需變?yōu)?9AP,則除冰時（認為輸電功率和輸電線電阻不變）圖6A.輸電電流為3IC.輸電電壓為3U解析：高壓線上的熱耗功率B.輸電電流為 9ID.輸電電壓為1U3P= I2R 線若熱耗功率變?yōu)?AP,則9AP=I 2R線由得I =3I , A對.又輸送功率不變，由 P=UI =U I 得U =U,所以D 3對.答案：AD8. 一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖7甲所示，則下列說法正確的是圖7A . t= 0時刻，線圈平面位于中性面位置B . t= 0.01 s時刻，的變化率最大

9、C. t= 0.02 s時刻，交流電動勢達到最大D.該線圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動勢的圖象如圖6乙所示解析：由一t圖知，t=0時，最大，即線圈處于中性面位置，此時e= 0,故A項人 ，一，,A一，一， 正確、D項錯誤；由圖知 T = 0.04 s,在t=0.01 s時，=0, 1最大，e最大，則 B 一， 一，A _項正確；在t = 0.02 s時，取大，/= ，e=0,則C項錯反.答案：AB9. 如圖8所示，T為理想變壓器，副線圈回路中的輸電線ab和cd的電阻不可忽略，其余輸電線電阻可不計，則當電鍵S閉合時.（）圖8A .交流電壓表 Vi和V2的示數(shù)一定都變小B.交流電壓表只有 V2的示數(shù)變小C.

10、交流電流表 Ai、A2和A3的示數(shù)一定都變大D.電流表 Ai、A2的示數(shù)變大解析：閉合S時，輸出電路電阻減小，副線圈中電流增大，Vi示數(shù)不變，V2示數(shù)變小，A2示數(shù)變大，則 Ai示數(shù)也變大，由于 Vi示數(shù)不變，A2示數(shù)變大，V2示數(shù)變小,則A3示數(shù)變小.B、D項正確.答案：BD三、非選擇題（本題包括3小題，共54分.按題目要求作答，解答應(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）10. （i0分）如圖9所示，圖甲為熱敏電阻的R- t圖象，圖乙為用此熱敏電阻 R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為 i00

11、.當線圈的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合.為繼電器線圈供電的電池的電動勢E = 9.0 V,內(nèi)阻可以不計.圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源.則白 501QQ150 g 甲電源圖9(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)白加熱器接在 (填“A、B端”或“ C、D端”).來(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50C,可變電阻 R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為 Q.解析：(1)恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在 A、B端.當線圈中的電流 較小時，繼電器的銜鐵在上方，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高.(2)隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當線圈中的電流大于或等于 20 mA時，繼電器的銜鐵被吸

12、到下方來，則恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低.隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當線圈的電流小于20 mA時，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度.要使恒溫箱內(nèi)白溫度保持50C,即50c時線圈內(nèi)的電流為 20mA.由閉合電路歐姆定律1 = E，r為繼電器的電阻.由圖甲可知，50c時熱敏電阻的阻值為 90 Q,r+R+R所以 R =-R-r=260 Q.答案：(1)A、B 端 (2)26011. (22分)如圖10所示的電路中，理想變壓器初級線圈匝數(shù)ni=1000匝，次級有兩個線圈，匝數(shù)分別

13、為 何=500匝，圖=200匝，分別接一個 R= 55 的電阻，在初級線圈上接入Ui=220 V的交變電流.求：圖10（1）兩次級線圈輸出電功率之比；（2）初級線圈中的電流.解析：（1）對兩個次級線圈有U1=n1, U1=-U2 n2 U3 n3n2U1 U1 , n3U1 U1r所以 6 =不丁=萬，U3=T=TP2 U22 25P3U7= 4.（2）由歐姆定律得U2U3l2=-R-= 2 A, I3=U3=0.8 A.對有兩個次級線圈的變壓器有ml 1= n2l 2+ n3l 3所以 I1=n；l2 + n；l3=1.16 A.答案:,(1)25 ： 4 (2)1.16 A12.（22分）

14、如圖11甲所示，在兩根水平放置的平行金屬導(dǎo)軌兩端各接一只R=1 的電阻,導(dǎo)軌間距L = 0.2 m,導(dǎo)軌的電阻忽略不計，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=0.8 T. 一根電阻r=0.3 的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌良好接觸，若導(dǎo)體棒沿平行于導(dǎo)軌的方向在PQ和MN之間運動，其速度圖象如圖乙所示（正弦曲線）.求:圖11(1)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式.整個電路 在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量.解析：(1)由速度圖象得，某時刻導(dǎo)體棒運動速度表達式v= 10sin10 戒 m/s導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e= BLv= 10BLsin10 戒=1.6sin10 疝 V(2)感應(yīng)電動勢的最大值為Em=10BL= 1.6 V感應(yīng)電動勢的有效值為E = Em=4/2 V回路中的總電阻為 R =r+2=0.8 Q電流1 =吳=亞A R整個電路在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q=I2R t=96 J.答案：(1)e= 1.6sin10 t V (2)96 J