屆高考物理人教版第一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)章末質(zhì)量檢測(cè)交變電流傳感器

1、章末質(zhì)量檢測(cè) 十 時(shí)間： 60 分鐘 總分值： 100 分 一、選擇題此題10小題，每題7分，共70分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1 7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第810題有多項(xiàng)符合題目要求。1 如圖1所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abed在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱(chēng)軸00勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著00方向觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長(zhǎng)為11，ad邊的邊長(zhǎng)為|2，線圈的電 阻為R,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 ，那么當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)圖1A .線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)?abedaB .線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 2n BI23C.穿過(guò)線圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大D .線圈ad邊所

2、受安培力的大小為，方向垂直紙面向里解析 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示的位置時(shí)，線圈的磁通量即將向右增加，由楞次定律結(jié)合 安培定那么可知，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)?adeba，故A錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)到圖示的位置 時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率 最大。此時(shí)電動(dòng)勢(shì)的大小為 e= 2nBl2 3= nBhb，B錯(cuò)誤，C正確；線圈此時(shí)的感 應(yīng)電流大小為1=，所以ad邊所受的安培力的大小為F = nBIl2，代入|可得F =，方向垂直紙面向外，D錯(cuò)誤。答案 C2. 正弦交變電流經(jīng)過(guò)匝數(shù)比為 n1 : n2= 10 : 1的理想變壓器與電阻 R、交流電壓表V、交流電流表A按圖2甲所示方式連接

3、，R= 10Qo圖乙是R兩端電壓U隨時(shí)間變化的圖象，Um= 10V，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()圖2A 通過(guò)R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR= coslOO nA)B .電流表A的讀數(shù)為C.電流表A的讀數(shù)為AD .電壓表V的讀數(shù)為10V解析 由圖乙知 T=2x 10_2s, f = 50Hz, 3= 2 nf = 100 n rad/slm= 1A，故 iR= coslOO t(A) , A錯(cuò)誤；通過(guò)R的電流的有效值|2= = A，再根據(jù)=知，I1 = A , B 錯(cuò)誤，C正確；電壓表讀數(shù)應(yīng)為副線圈兩端電壓的有效值，即 U = = V，故D錯(cuò) 誤。答案 C3. 理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比

4、n1 : n2= 11 : 5,原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖3所示。副線圈僅接入一個(gè)10Q的電阻，貝U()圖3A .流過(guò)電阻的電流是20AB .與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是 100VC.經(jīng)過(guò)1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6x 103JD .變壓器的輸入功率是 1 x 103W解析 原線圈中電壓的有效值是220V，由變壓比=知副線圈中電壓為 U2= 100V， 流過(guò)電阻的電流l = = 10A，A錯(cuò)誤；與電阻并聯(lián)的電壓示數(shù)是 100V，B錯(cuò)誤； 經(jīng)過(guò)1分鐘電阻發(fā)出的熱量 Q= I2Rt= 6X104J, C錯(cuò)誤；變壓器的輸入功率等于 輸出功率，即P入=P出=UI = 1X 1

5、03W，故D正確。答案 D4. (2021保定一模)如圖4所示，匝數(shù)為100匝的矩形線圈abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度B =T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈面積S=，內(nèi)阻不計(jì)。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度3= 10 n rad/勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈通過(guò)金屬滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈接入一只“ 12V，12W燈泡，燈泡正常發(fā)光，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 圖4A .通過(guò)燈泡的交變電流的頻率是 50HzB .變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為 10 : 1C.矩形線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為 120VD .假設(shè)將燈泡更換為“12V,24W且保證其正常發(fā)光，需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速解析 由3= 2廿可得通過(guò)燈泡的交變電流

6、的頻率是 5Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；矩形線圈在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為Em= NBSo = 100XXX 10 nV=120V，變壓器輸入電壓為120V，由變壓器變壓公式可知，變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10 : 1，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；因副線圈電壓仍為12V，故將燈泡更換為12V,24W能保證其正常發(fā)光，不需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案 B5. 如圖 5所示，動(dòng)圈式話筒能夠?qū)⒙曇艮D(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯碾娦盘?hào) 交變電流。產(chǎn)生的電 信號(hào)一般都不是直接送給擴(kuò)音機(jī)，而是經(jīng)過(guò)一只變壓器視為理想變壓器 之后再送給擴(kuò)音機(jī)放大， 變壓器的作用是為了減少電信號(hào)沿導(dǎo)線傳輸過(guò)程中的電能損失，關(guān)于話筒內(nèi)的這

7、只變壓器，以下判斷正確的選項(xiàng)是()圖5A.一定是降壓變壓器，因?yàn)锽.一定是降壓變壓器，因?yàn)镃.因?yàn)橐欢ㄊ巧龎鹤儔浩鳎珼.一定是升壓變壓器，因?yàn)樯貾= i2r，降壓后電流減少，導(dǎo)線上損失的電能減少 p=，降壓后電壓降低，導(dǎo)線上損失的電能減少 1 =，升壓后，電流增大，使到達(dá)擴(kuò)音機(jī)的信號(hào)加強(qiáng) P= UI，升壓后，電流減小，導(dǎo)線上損失的電能減解析 根據(jù)變壓器的作用是為了減少電信號(hào)沿導(dǎo)線傳輸過(guò)程中的電能損失可知，話筒內(nèi)的這只變壓器一定是升壓變壓器，因?yàn)镻= UI，升壓后，電流減小，導(dǎo)線上損失的電能減少，選項(xiàng) D 正確。答案 D6中國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的 1000kV 特高壓輸電，是目前世界上電壓最高的輸電工程

8、。假 設(shè)甲、乙兩地原來(lái)用 500kV 的超高壓輸電，在保持輸送電功率和輸電線電阻都不 變的條件下，現(xiàn)改用 1000kV 特高壓輸電，不考慮其他因素的影響。那么()A 送電電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B 輸電線上降落的電壓將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C.輸電線上降落的電壓將變?yōu)樵瓉?lái)的D 輸電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉?lái)的解析 根據(jù)輸送電功率P輸=U輸I輸及P輸不變可知，輸電電流I輸=P輸/U輸X1/U 輸，當(dāng)U輸變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，I輸變?yōu)樵瓉?lái)的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；輸電線上降落的電 壓U降=I輸R降*1輸，所以，當(dāng)輸電電流變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，輸電線上降落的電壓也 變?yōu)樵瓉?lái)的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤、C正確；輸電線上損耗的電功率 P損二IR降X,

9、所以 輸電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉?lái)的，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。答案 C7如圖6所示，某發(fā)電機(jī)輸出功率是100kW，輸出電壓是250V，從發(fā)電機(jī)到用戶間的輸電線總電阻為8Q,要使輸電線上的功率損失為 5%,而用戶得到的電壓正好為220V，求升壓變壓器和降壓變壓器原、畐懺圈匝數(shù)比分別是()圖6A. 16 : 1 190 : 11B. 1 : 16 11 : 190C. 1 : 16 190 : 11D. 16 : 1 11 : 190解析 輸電線損失功率P 損=100X 103X 5%W = 5X 103W，所以，輸電線電流2= = 25A,升壓變壓器原線圈電流li = = 400A,故升壓變壓器原、副

10、線圈匝數(shù)比=。升壓變壓器副線圈端電壓 U2= Ui = 4000V,輸電線損失電壓 U損=2R線=200V,降壓變壓器原線圈電壓 U3= U2-U損=3800V,故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為=。應(yīng)選項(xiàng) C 正確。答案 C8如圖7所示，理想變壓器的原線圈接有頻率為 f、電壓為U的交流電，副線圈接有光敏電阻R、理想交流電表A。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖7A 當(dāng)U增大時(shí)，變壓器的輸入功率增大B當(dāng)f減小時(shí)，變壓器的輸入功率減小C.當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，交流電表 A的示數(shù)減小D當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，交流電表A的示數(shù)增大解析 當(dāng)U增大時(shí)，變壓器的輸出電壓增加，根據(jù)功率表達(dá)式P=，光敏電阻消耗的功率增大，變壓器

11、輸入功率增大，故 A正確；當(dāng)f減小時(shí)，輸入電壓和輸出 電壓不變， 輸出功率不變， 故變壓器的輸入功率不變， 故 B 錯(cuò)誤； 當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)， 光敏電阻的阻值減小，副線圈電壓不變，交流電表 A的示數(shù)增大，故C錯(cuò)誤；當(dāng) 滑動(dòng)觸頭 P 向下滑動(dòng)時(shí)，原線圈匝數(shù)減少，變壓器的輸出電壓增大，交流電表 A 的示數(shù)增大，故 D 正確。答案 AD9. 如圖8所示，某變電站用10kV的高壓向10km外的小區(qū)供電，輸送的電功率為200kW?，F(xiàn)要求在輸電線路上損耗的功率不超過(guò)輸送電功率的2%,以下不同規(guī)格的輸電線中，符合要求的是()圖8選項(xiàng)型號(hào)千米電阻(Q /km)ADYD30/C1BDYD50/CCDYD100/CD

12、DYD150/C解析 由P= UI解得輸電電流1 = P/U = 20A .輸電線路上損耗的功率不超過(guò) P線 =200kWx2% = 4kW，由P線=I2R解得R= 10Q。由于輸電線長(zhǎng)度需要 20km, 所以可以選擇千米電阻 Q /km以下的型號(hào)DYD100/C或型號(hào)DYD150/C，符合要 求的是選項(xiàng)C、D。答案 CD10. (2021 山東高考針對(duì)性訓(xùn)練)圖9為某小型水電站的電能輸送示意圖， 發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變壓器Ti和降壓變壓器T2向用戶供電。輸電線的總電阻 R= 10Q，降壓 變壓器T2的原、畐懺圈匝數(shù)之比為4： 1,畐懺圈與純電阻用電器組成閉合電路，用電器電阻R0= 11 Qo假設(shè)T

13、1、T2均為理想變壓器，T2的副線圈兩端電壓表達(dá)式為u = 220sin100 tV。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖9A .發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為100HzB .通過(guò)用電器的電流有效值為 20AC.升壓變壓器的輸入功率為4650WD .當(dāng)用電器的電阻R0減小時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率減小解析 由 u = 220sin100 nV可知：3= 100n,U2m = 220V,所以 f= 50Hz,U2 = 220V。通過(guò)用電器的電流|R0= = 20A，選項(xiàng)A錯(cuò)，B正確；由=得=，所以Ir= 5A，所以 P 損=IR = 250W。P入=P出=IR0U2+ P損=4650W,選項(xiàng)C正確；當(dāng)R0減小時(shí)，由P

14、 =可知，用戶消耗的功率增大，線路上損耗的功率也增大，所以發(fā)電機(jī)的輸出功率增大。選項(xiàng)D 錯(cuò)誤。答案 BC二、非選擇題 (此題共 2小題，共 30分)11. (15分)如圖10所示是實(shí)驗(yàn)室中的一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r = Q，外接R= Q的電阻。大輪與小輪的半徑之比為 5: 1，小輪與線框同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶與輪子 之間不打滑。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)搖把使大輪以轉(zhuǎn)速n= 2r/s轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的正弦 交變電流的電動(dòng)勢(shì)的最大值為 10V。圖 10(1) 寫(xiě)出產(chǎn)生的正弦交變電流的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；的示數(shù)；(2) 求出電路中理想交流電流表求外接電阻R所消耗的電功率解析 由 v= r 3= 2nn 知=5,線

15、框轉(zhuǎn)速 n = 5X2r/s= 10r/s。線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 3= 2 n = 20 n rad/s正弦交變電流的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式e= 10sin20 t(V) /電動(dòng)勢(shì)有效值E= 10V，由閉合電路歐姆定律可知，外接電阻R中電流l = = 1A，所以電路中理想交流電流表的示數(shù)為。(3) 外接電阻 R 所消耗的電功率為 P= l2R= 9W。答案 (1)e= 10sin20 t(V) (2)(3)9W12. (15分)一個(gè)小型水力發(fā)電站，發(fā)電機(jī)輸出電壓 Uo = 250V，內(nèi)電阻可以忽略不計(jì)，最大輸出功率為Pm= 30kW，它通過(guò)總電阻為R線=2Q的輸電線直接向遠(yuǎn)處的居 民區(qū)供電/設(shè)居民區(qū)所有用電器都是額定電壓為 U=220V 的白熾燈，總功率為 P 用=22kW，不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化/(1 )當(dāng)居民區(qū)的電燈全部使用時(shí)，電燈兩端的電壓是多少伏？發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出的電 功率為多大？(2)假設(shè)采用高壓輸電，在發(fā)電機(jī)端用升壓變壓器，在用戶端用降壓變壓器，且不計(jì) 變