一輪復(fù)習(xí)人教版高中物理必考綜合評估(十一)交變電流傳感器單元測試

1、,名校名師推薦 ,階段綜合評估 (十一 )交變電流傳感器一、選擇題 (在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1 5 題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6 8題有多項(xiàng)符合題目要求)1一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電動勢為e 102sin 20t(V) ，則下列說法正確的是 ()A t 0 時，線圈位于中性面B t 0 時，穿過線圈的磁通量為零C t 0 時，線圈切割磁感線的有效速度最大D t 0.4 s 時，電動勢第一次出現(xiàn)最大值解析： 選 A由電動勢e 102sin 20t(V) 知，計(jì)時從線圈位于中性面時開始，所以t 0，線圈位于中性面，磁通量最大，但此時線圈切割磁感線的線速度方向與磁感線平行，切割磁感

2、線的有效速度為零， A 正確， B、 C 錯誤。當(dāng) t 0.4 s 時， e 10 2sin(20 0.4)V 0， D 錯誤。2照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的，可是我們在晚上七八點(diǎn)鐘用電高峰開燈時電燈比深夜時要顯得暗，這是因?yàn)榇藭r()A總電阻比深夜時大，干路電流小，每盞燈分到的電壓就小B總電阻比深夜時大，干路電流小，每一支路的電流就小C總電阻比深夜時小，干路電流大，輸電線上損失的電壓大D干路電流一定，支路比深夜時多，分去了一部分電流解析： 選 C 總電阻減小，總電流增大，輸電線電阻造成的電壓損失U IR 線增大，電燈得到的電壓減小，所以燈泡在七八點(diǎn)鐘時顯得要暗些。3.(2017 廣

3、東湛江調(diào)研 )如圖，實(shí)驗(yàn)室一臺手搖交流發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻r1.0 ，外接 R 9.0 的電阻。閉合開關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢e 10 2sin 10 t(V) ，則 ()A該交變電流的頻率為10 HzB該電動勢的最大值為10 VC外接電阻 R 所消耗的電功率為10 WD電路中理想交流電流表的示數(shù)為 1 AA解析：選 D 由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢表達(dá)式e 10 2sin 10t(V) 可知，該交變電流為正弦式交變電流，其感應(yīng)電動勢的瞬時值基本表達(dá)式為e E msin t，由兩式對照可知Em 10 2 V ，10 rad/s，又由于 2f，解得 f 5 Hz ，故選項(xiàng) A、B

4、 錯誤；理想交流電流表測量的是電路中總電流的有效值，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有I E 1 A，外接電R r1,名校名師推薦 ,阻 R 所消耗的電功率 P I 2R 9 W ，故選項(xiàng) C 錯誤， D 正確。4(2017 山東濰坊統(tǒng)考)如圖所示， 邊長為 L 、匝數(shù)為 N 、電阻不計(jì)的正方形線圈abcd，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO 以角速度勻速轉(zhuǎn)動，軸 OO 垂直于磁感線，制成一臺交流發(fā)電機(jī)，它與理想變壓器的原線圈連接，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為12，二極管的正向電阻為零，反向電阻無窮大，從正方形線圈處于圖示位置開始計(jì)時，下列判斷正確的是()A交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e

5、 NBL2sin tB變壓器的輸入功率與輸出功率之比為2 1C電壓表的示數(shù)為NBL2D若將滑動變阻器的滑片向下滑動，電流表和電壓表示數(shù)均減小解析： 選 C題中圖示線圈位置是與中性面垂直的位置，從圖示位置開始計(jì)時，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e NBL2cos t，選項(xiàng) A 錯誤。理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，選項(xiàng) B 錯誤。原線圈電壓的有效值U122U 1 122NBL ，由 ，得 U 22NBL ，U 2 2由于二極管的單向?qū)щ娦裕本€圈中只有半個周期內(nèi)有電流，設(shè)電壓表示數(shù)為U，根據(jù)有2 T2效值的定義得 U 2 U T ，所以電壓表的示數(shù)U NBL2，選項(xiàng) C 正確。 若滑動變阻器R2

6、R的滑片向下滑動，副線圈的總阻值增大，原線圈電壓不變，副線圈電壓也不變，電壓表示數(shù)不變，由歐姆定律得副線圈的電流變小，原線圈中的電流也變小，電流表示數(shù)變小，選項(xiàng) D 錯誤。5.如圖所示，理想變壓器的輸入端通過燈泡L 1 與輸出電壓恒定的正弦交流電源相連，副線圈通過導(dǎo)線與兩個相同的燈泡L 2 和 L3 相連，開始時開關(guān)S 處于斷開狀態(tài)。當(dāng)S 閉合后，所有燈泡都能發(fā)光，則下列說法正確的有()A副線圈兩端電壓不變B燈泡 L 1 變亮， L 2 的亮度不變C副線圈中電流變大，燈泡L 1 變亮， L 2 變暗D因?yàn)椴恢儔浩髟?、副線圈的匝數(shù)比，所以L 1 及 L 2 的亮度變化不能判斷解析： 選 C當(dāng)

7、S 閉合后，通過副線圈的電流增大，根據(jù)變壓器的原理知，通過原線圈的電流也增大，故 L 1 因兩端電壓變大而變亮，則原線圈兩端的輸入電壓減小，副線圈兩端的輸出電壓也隨之減小， L 2 兩端電壓變小， L2 變暗，故選項(xiàng) C 正確。2,名校名師推薦 ,6.如圖所示， N 匝矩形導(dǎo)線框以角速度 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO 勻速轉(zhuǎn)動，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻 R、理想交流電流表A 和二極管 D 。二極管 D 具有單向?qū)щ娦裕凑螂娮铻榱?，反向電阻無窮大。下列說法正確的是()NBSA交流電流表的示數(shù)I 2R2NBSB一個周期內(nèi)通過 R 的電荷量 qRC R 兩端

8、電壓的有效值NBSU2D圖示位置電流表的示數(shù)為0解析：選 AB 設(shè)回路中電流的有效值為I ，由電流的熱效應(yīng)可知，1 NBS22RT，22RRT INBSNBSI 2R ，A 正確， D 錯誤；電阻 R 兩端電壓的有效值U IR 2， C 錯誤；一個周期內(nèi)通過 R 的電荷量 q N 2NBS， B 正確。RR7如圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1 n2 5 1，電阻 R 20 ， L 1、 L 2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1 為單刀雙擲開關(guān)。原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u 隨時間 t 的變化關(guān)系如圖乙所示?，F(xiàn)將 S1 接 1、S2 閉合，此時 L 2 正常發(fā)光。下列說法正確的是()A輸入

9、電壓 u 的表達(dá)式 u 20 2sin 100 t(V)B只斷開 S2 后， L 1、 L 2 均正常發(fā)光C只斷開 S2 后，原線圈的輸入功率增大D若將 S1 換接到 2， R 消耗的電功率為0.8 W2解析： 選 AD 由題圖乙可知， Um 202 V ，T 0.02 s，則 T 100 rad/s，輸入電壓 u 20 2sin 100 t(V) ，故 A 正確；由變壓器的變壓規(guī)律知：U1 n1，故 U 2 U1 n2 20 1U2n2n15V 4 V ，由題中將 S1 接 1、 S2 閉合時，燈泡L 2 正常發(fā)光可得，燈泡L 2 的額定電壓為4 V ，當(dāng)只斷開 S2 后，副線圈兩端電壓不變

10、，此時副線圈的負(fù)載為L 1、 L 2 串聯(lián)，故 L 1、 L 2 均不2能正常發(fā)光，B 錯；此時 P 出 U 2 ，副線圈負(fù)載 R 總增大，故 P 出 減小，又 P 入 P 出，故原R總3,名校名師推薦 ,線圈的輸入功率減小， C 錯誤；當(dāng) S 換接到 2 后，副線圈的負(fù)載僅是電阻R，故 P U 221R4220 W 0.8 W ， D 正確。8 (2016 海南高考 )如圖 (a)所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4 1， RT 為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1 為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓 u 隨時間 t 按正弦規(guī)律變化，如圖 (b) 所示。下列說法

11、正確的是()A變壓器輸入、輸出功率之比為4 1B變壓器原、副線圈中的電流強(qiáng)度之比為1 4C u 隨 t 變化的規(guī)律為u 51sin(50 t)(國際單位制 )D若熱敏電阻RT 的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大解析： 選 BD由題意，理想變壓器輸入、輸出功率之比為1 1，選項(xiàng)A 錯誤；變壓器原、副線圈中的電流強(qiáng)度與匝數(shù)成反比，即I 1 n2 1，故選項(xiàng)B 正確；由題圖(b)可知交I 2n14流電壓最大值 U m 51 V ，周期 T 0.02 s，角速度 100 rad/s，則可得 u 51sin(100 t)(V) ，故選項(xiàng) C 錯誤； RT 的溫度升高時，阻值減小，電流表的示

12、數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變，故選項(xiàng) D 正確。二、實(shí)驗(yàn)題9 (2016 北京高考 )熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)裝置中。如圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R 隨溫度 t 變化的示意圖。 由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時導(dǎo)電能力_(選填“增強(qiáng)”或“減弱” )；相對金屬熱電阻而言，熱敏電阻對溫度變化的響應(yīng)更_(選填“敏感”或“不敏感”)。解析： 由 R-t 圖像可知，熱敏電阻在溫度上升時電阻減小，則導(dǎo)電能力增強(qiáng)。相對金屬熱電阻，熱敏電阻在相同的溫度變化情況下電阻變化大，則熱敏電阻對溫度變化的響應(yīng)更敏感。答案： 增強(qiáng)敏感10.熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，其阻值隨溫度升高而降低。某同學(xué)用伏

13、安法研究一只熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，并希望所測曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約40 50 。熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的水瓶(圖中4,名校名師推薦 ,未畫出 )、電源 (3 V ，內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約 1 )、直流電壓表(內(nèi)阻約 5 k)、滑動變阻器 (0 10 )、開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1) 在圖甲中， a、 b、 c 三條圖線能正確反映熱敏電阻伏安特性的是_。(2) 為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從圖乙中A、 B、C 、D 四個電路中選擇_電路來測量熱敏電阻的阻值。(3)

14、根據(jù)問題 (2)中所選電路圖，請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖丙的實(shí)物電路補(bǔ)充完整，要求正確體現(xiàn)電流表和電壓表擋位選擇。丙解析： (1)由 I UR可知， I -U 圖線上某點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率k R1，而熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，故對應(yīng)的伏安特性曲線應(yīng)為c。(2) 描繪電阻的伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于待測電阻阻值較小，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選圖 B 所示的實(shí)驗(yàn)電路。(3) 由原理圖將實(shí)物圖連接，注意電流表量程選0 0.6 A，電壓表量程選0 3 V，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，如圖所示。答案： (1)c(2)B(3) 見解

15、析圖三、計(jì)算題11如圖所示，線圈abcd 的面積是0.05 m2，共 100 匝，線圈電阻為1 ，外接電阻R 9 ，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 1T ，當(dāng)線圈以 300 r/min 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，求：5,名校名師推薦 ,(1) 轉(zhuǎn)動中感應(yīng)電動勢的有效值。(2) 電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)。(3) 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過 90的過程中通過電阻 R 的電荷量。解析： (1)E m NBS 100 1 0.05 2 300 V 50 V60EE m 252 V 35.4 V 。2(2) 電流表示數(shù) I E 3.54 A R r電壓表示數(shù)U IR 3.54 9 V 31.86 V 。(3) 從圖示位

16、置轉(zhuǎn)過 90的過程中，E N，t又因?yàn)?I E，所以 q I t，R r解得 qN NB S 0.16 C 。R rR r答案： (1)35.4 V(2)31.86 V 3.54 A (3)0.16 C12如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1 n2 3 1，原線圈電路中接有一量程為 3A 的理想交流電流表，副線圈兩端接有理想交流電壓表一只和可變電阻R 以及若干“ 6 V6W”的相同燈泡。輸入端交流電壓u 的圖像如圖乙所示。(1) 求圖甲中電壓表的讀數(shù)。(2) 要求燈泡均正常發(fā)光，求電路中最多允許接入的燈泡個數(shù)。(3) 為滿足第 (2)問中要求，求可變電阻R 應(yīng)調(diào)到的電阻值。解析： (1)根據(jù)題圖可得原線圈電壓的最大值U