2019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)10交變電流、傳感器(20201126014722)

1、章末質(zhì)量檢測(cè)(十 )( 時(shí)間：60 分鐘滿分：100 分)一、選擇題 (本題 10 小題，每小題7 分，共70 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第 1 7 題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8 10 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abcd 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸 OO 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著 OO 方向觀察，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?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l 1， ad 邊的邊長(zhǎng)為l2 ，線圈的電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則當(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)閍bcdaB 線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2nBl 2C穿過線圈磁通

2、量隨時(shí)間的變化率最大222D 線圈n B l 1l2ad 邊所受安培力的大小為R，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)合安培定則可知，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，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，穿過線圈的磁通量的l 1變化率最大。此時(shí)電動(dòng)勢(shì)的大小為e 2nBl 22 nBl 1 l2 ，B 錯(cuò)誤， C 正確；線enBl 1 l2圈此時(shí)的感應(yīng)電流大小為I RR，所以ad 邊所受的安培力的大小為F222n B l 1l 2D 錯(cuò)誤。 nBIl 2 ，代入 I 可得 FR，方向垂直紙面向外，答案C2正弦交

3、變電流經(jīng)過匝數(shù)比為n1 n2 10 1 的理想變壓器與電阻表 V 、交流電流表A 按圖 2 甲所示方式連接，R 10 。圖乙是隨時(shí)間變化的圖象，Um 10 V ，則下列說法中正確的是R、交流電壓R 兩端電壓U()圖 2A 通過R 的電流 i R 隨時(shí)間t 變化的規(guī)律是i R2cos 100 t(A)B 電流表A 的讀數(shù)為0.1 A2C電流表A 的讀數(shù)為20 AD 電壓表V 的讀數(shù)為10 V解析2s， f 50 Hz ， 2f 100 rad/s， I mUm1 A，由圖乙知 T2× 10RI m2I 1故 i R cos 100 t(A)，A 錯(cuò)誤；通過 R 的電流的有效值I 22

4、2A ，再根據(jù) I2n22A ， 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知， I120n1值，即 UUm10V，故 D 錯(cuò)誤。22答案C3一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比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) 10 的電阻，則()圖 3A 流過電阻的電流是20 AB 與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100 2VC經(jīng)過 1 分鐘電阻發(fā)出的熱量是6× 103JD 變壓器的輸入功率是1× 103 W解析 原線圈中電壓的有效值是220 V ，由變壓比U 1n1U 2知副線圈中電壓為 U2n2U 2

5、 100 V ，流過電阻的電流IR10 A ，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1 分鐘電阻發(fā)出的熱量Q I2Rt 6× 104 J， C 錯(cuò)誤；變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P 入P 出UI1×103 W，故 D 正確。答案D4(2014 ?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B622 25 T 的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈面積S 0.5m，內(nèi)阻不計(jì)。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度 10 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈通過金屬滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈接入一只“ 12 V ， 12 W ”燈泡，燈泡正常

6、發(fā)光，下列說法正確的是()圖 4A 通過燈泡的交變電流的頻率是50 HzB 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120 VD 若將燈泡更換為“ 12 V,24 W ”且保證其正常發(fā)光，需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速解析由 2f 可得通過燈泡的交變電流的頻率是5 Hz ，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 NBS 100×6225× 0.5× 10 V 1202 V ，變壓器輸入電壓為120 V ，由變壓器變壓公式可知，變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為101，選項(xiàng)B 正確， C 錯(cuò)誤；因副線圈電壓仍為 12 V

7、，故將燈泡更換為“12 V,24 W ”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)線傳輸過程中的電能損失，關(guān)于話筒內(nèi)的這只變壓器，下列判斷正確的是()圖 5A 一定是降壓變壓器，因?yàn)镻 I2R，降壓后電流減少，導(dǎo)線上損失的電能減少2UB 一定是降壓變壓器，因?yàn)镻 R ，降壓后電壓降低，導(dǎo)線上損失的電能減少UC一定是升壓變壓器，因?yàn)镮 R，升壓后，電流增大，使到達(dá)擴(kuò)音機(jī)的信號(hào)加強(qiáng)

8、D 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)?P 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1 000 kV 特高壓輸電，是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設(shè)甲、乙兩地原來用500 kV 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1 000 kV 特高壓輸電，不考慮其他因素的影響。則()A 送電電流變?yōu)樵瓉淼? 倍B 輸電線上降落的電壓將變?yōu)樵瓉淼? 倍1C輸電線上降落的電壓將變?yōu)樵瓉淼?D 輸

9、電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉淼?2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11/U 輸 ，當(dāng) U 輸 變?yōu)樵瓉淼? 倍時(shí)， I 輸變?yōu)樵瓉淼?，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；輸電線上降落的電壓U 降 I 輸 R 降I 輸 ，所以，當(dāng)輸電電流變?yōu)樵瓉淼?時(shí)，輸電線上21降落的電壓也變?yōu)樵瓉淼?，選項(xiàng)B 錯(cuò)誤、C正確；輸電線上損耗的電功率P損2 I輸R2降 I輸 ，所以輸電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉淼?4，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100 kW ，輸出電壓是250 V ，從發(fā)電機(jī)到用戶間的輸電線總電阻為8 ，要使輸電線上的功率損失為

10、5% ，而用戶得到的電壓正好為220 V ，求升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比分別是()圖 6A161190 11B 1 1611 190C1 16190 11D 16 111 190解析輸電線損失功率P 損100×103× 103×5% W 5W ，P損所以，輸電線電流I225 A ，R線升壓變壓器原線圈電流I 1P總U1 400 A，故升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1I 21。n2升壓變壓器副線圈端電壓U2U14 000 V，n1輸電線損失電壓U 損I2R 線200 V，降壓變壓器原線圈電壓U3U2 U 損3 800 V ，故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n

11、3 U 3 n4 U 419011 。故選項(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 。下列說法正確的是()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2U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 R ，光敏電阻消耗的功率增大，變壓器輸入功率增大，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

12、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10 kV 的高壓向10 km 外的小區(qū)供電，輸送的電功率為 200 kW ?，F(xiàn)要求在輸電線路上損耗的功率不超過輸送電功率的2% ，下列不同規(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 ( /km)ADYD30/C1BDYD50/C0.6CDYD100/0.3CDDYD150/0.2C解析由 P UI 解得輸電電流I P/U 20 A 輸電線路上損耗的功率不超過P線 200

13、 kW × 2% 4 kW ，由 P 線 I2R 解得 R 10 。由于輸電線長(zhǎng)度需要20km ，所以可以選擇千米電阻0.5 /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 (2015 ?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 ，降壓變壓器T2 的原、副線圈匝數(shù)之比為4 1，副線圈與純電阻用電器組成閉合電路，用電器電阻R0 11 。若 T1、T2 均為理想變壓器，T2 的副線圈兩端電壓表達(dá)式為u 2202sin 100 tV 。

14、下列說法正確的是()圖 9A 發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為100 HzB 通過用電器的電流有效值為20 AC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 2202sin 100 t(V) 可知： 100，U 2m 2202 V ，所以 f 50 Hz ，U2220 V 。通過用電器的電流U 2IR0 R0 20 A，選項(xiàng)A 錯(cuò)，B 正確；由n3 n4I R0IRI R1得 I R0 4，所2以 IR5 A，所以P 損IRR250 W 。 P I P 4 650 W ，選項(xiàng) C 正確；當(dāng) R 減小時(shí)，由 P2P 入出R0U2損0 可知，0UR用戶消耗

15、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(本題共 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 1.0 ，外接R 9.0的電阻。已知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。閉合開關(guān)S，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)搖把使大輪以轉(zhuǎn)速n 2 r/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102V。圖 10(1) 寫出產(chǎn)生的正弦交變電流的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2) 求出電路中理想交流電流表的示數(shù)；(3) 求外接電阻 R 所消耗的電功率。nR解析(1)由 v r 2rn 知

16、n r 5，線框轉(zhuǎn)速n 5× 2 r/s 10 r/s 。線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 2 n 20 rad/s。正弦交變電流的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式e 102sin 20 t(V)。(2) 電動(dòng)勢(shì)有效值E 10 V ，由閉合電路歐姆定律可知，外接電阻R 中電流 I E 1 A ，所以電路中理想交流電流表的示數(shù)為1.0 A 。R r(3) 外接電阻R 所消耗的電功率為P I2 R 9 W 。答案(1)e 102sin 20 t(V)(2)1.0 A(3)9 W12(15 分 )一個(gè)小型水力發(fā)電站，發(fā)電機(jī)輸出電壓U0 250 V ，內(nèi)電阻可以忽略不計(jì)，最大輸出功率為Pm 30 kW ，它通過總電阻為R 線2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 220 V的白熾燈，總功率為P 用 22 kW，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) 若采用高壓輸電，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)變壓器和用戶線路的損耗。已知用戶端變壓器的降壓比為40 1，當(dāng)全部