第十二單元 交變電流 傳感器 A卷 教師版

1、.此卷只裝訂不密封班級(jí) 姓名 準(zhǔn)考證號(hào) 考場(chǎng)號(hào) 座位號(hào) 單元訓(xùn)練金卷·高三·物理A卷第十二單元 交變電流 傳感器本卷須知：1答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)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(duì)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考試完畢后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題：此題共10小題，每題5分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)符

2、合題目要求，第710題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1如圖甲所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交流電如圖乙所示，設(shè)沿abcda方向?yàn)殡娏髡较?，那么A乙圖中Oa時(shí)間段對(duì)應(yīng)甲圖中A至B圖的過程B乙圖中c時(shí)刻對(duì)應(yīng)甲圖中的C圖C假設(shè)乙圖中d等于0.02 s，那么1 s內(nèi)電流的方向改變了50次D假設(shè)乙圖中b等于0.02 s，那么交流電的頻率為50 Hz【答案】A【解析】選A.由交變電流的產(chǎn)生原理可知，甲圖中的A、C兩圖中線圈所在的平面為中性面，線圈在中性面時(shí)電流為零，再經(jīng)過1/4個(gè)周期電流到達(dá)最大值，再由楞次定律判斷出電流的方向

3、，因此甲圖中A至B圖的過程電流為正且從零逐漸增大到最大值，A正確；甲圖中的C圖對(duì)應(yīng)的電流為零，B錯(cuò)誤；每經(jīng)過中性面一次線圈中的電流方向?qū)⒁淖円淮?，所以一個(gè)周期以內(nèi)電流方向要改變兩次，所以在乙圖中對(duì)應(yīng)Od段等于交變電流的一個(gè)周期，假設(shè)d等于0.02 s，那么頻率為50 Hz，1 s內(nèi)電流的方向?qū)⒏淖?00次，C錯(cuò)誤；而D選項(xiàng)頻率應(yīng)該是25 Hz.22019·東北三校聯(lián)考關(guān)于圖甲、乙、丙、丁，以下說法正確的選項(xiàng)是A圖甲中電流的峰值為2 A，有效值為 A，周期為5 sB圖乙中電流的峰值為5 A，有效值為2.5 AC圖丙中電流的峰值為2 A，有效值為 AD圖丁中電流的最大值為4 A，有效值

4、為 A，周期為2 s【答案】B【解析】選B.圖甲是正弦式交變電流圖線，峰值最大值為2 A，有效值是峰值的，即 A，周期為4 s，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；圖乙電流大小改變但方向不變，所以不是交變電流，計(jì)算有效值時(shí)因?yàn)闊嵝?yīng)與電流方向無關(guān)，所以仍是峰值的，即2.5 A，所以B選項(xiàng)正確；圖丙是圖甲減半的脈沖電流，有效值不可能為峰值的，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；圖丁是交變電流圖線，周期為2 s，根據(jù)有效值定義那么有：42×R×32×R×I2RT，解得電流有效值I2.5 A，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤3.如圖，實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r1.0 ，外接R9.0 的電阻閉合開關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)

5、子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e10sin 10tV，那么A該交變電流的頻率為10 HzB該電動(dòng)勢(shì)的有效值為10 V C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A的示數(shù)為1.0 A【答案】D【解析】選D.因e10sin 10tV，故10 rad/s，f5 Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；Em10 V，故其有效值E10 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；交流電表的示數(shù)及功率的計(jì)算均要用有效值，因此電路中理想交流電流表A的示數(shù)I1.0 A，選項(xiàng)D正確；外接電阻R所消耗功率為PI2R1.02×9 W9 W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤4如圖甲所示，為一種調(diào)光臺(tái)燈電路示意圖，它通過雙向可控硅電子器件實(shí)現(xiàn)了無級(jí)調(diào)節(jié)亮度給

6、該臺(tái)燈接220 V的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示，那么此時(shí)交流電壓表的示數(shù)為A220 VB110 VC. V D V【答案】B【解析】選B.設(shè)電壓的有效值為U，根據(jù)有效值定義有·T，解得U110 V，那么B正確5.一臺(tái)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是51，原線圈接入電壓為220 V的正弦交流電，各元件正常工作，一個(gè)理想二極管和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在副線圈上，如下圖，電壓表和電流表均為理想交流電表那么以下說法正確的選項(xiàng)是A原、副線圈中的電流之比為51B電壓表的讀數(shù)約為44 VC假設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為20 ，那么1分鐘產(chǎn)生的熱量為2 904 JD假設(shè)將滑動(dòng)變阻器的滑

7、片向上滑動(dòng)，那么兩電表讀數(shù)均增大【答案】C【解析】選C.理想二極管的特點(diǎn)是正向的電流通過時(shí)電阻很小，反向的電流通過時(shí)電阻很大，認(rèn)為斷路，理想二極管的作用是只允許正向的電流通過由于原、副線圈中的電流之比與匝數(shù)之比成反比，所以電流之比為15，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；原、副線圈的電壓之比和匝數(shù)之比成正比，所以副線圈兩端電壓為U244 V，但二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)有效值的定義有××T，從而求得電壓表兩端電壓有效值為U22 V，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；1 min產(chǎn)生的熱量為Qt2 904 J，C選項(xiàng)正確；將滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，接入電路中的阻值變小，但對(duì)原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的讀數(shù)不變，

8、電流表的讀數(shù)變大，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤62019·唐山模擬如下圖，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為21，原線圈接在u220sin 100tV的交流電源上，副線圈一端接有R55 的負(fù)載電阻、熔斷電流為1 A的保險(xiǎn)絲和一個(gè)燈泡D，電流表為理想電表以下說法正確的選項(xiàng)是AS斷開時(shí)，原線圈中電流表的讀數(shù)為 ABS斷開時(shí)，原線圈的輸入功率為220 WC副線圈中輸出交流電的周期為50 sDS閉合時(shí)，燈泡D正常發(fā)光，原線圈中電流表讀數(shù)不會(huì)超過1.5 A 【答案】D【解析】選D.由交流電源瞬時(shí)值表達(dá)式可知其原線圈兩端電壓的有效值為220 V，根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律可知，副線圈輸出電壓有效值為U2110 V，

9、由歐姆定律可知通過電阻的電流I22 A，由變壓器變流規(guī)律可知，原線圈輸入電流為1 A，故電流表示數(shù)為1 A，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原線圈的輸入功率P1U1I1220 W，B項(xiàng)錯(cuò)誤；變壓器不改變交流電的周期，由瞬時(shí)值表達(dá)式可知，交流電的周期為0.02 s，C項(xiàng)錯(cuò)誤；通過燈泡的電流有效值最大為1 A，故通過副線圈的最大電流為3 A，由變壓器變流規(guī)律可知，原線圈輸入電流有效值最大為1.5 A，故D項(xiàng)正確7如圖是手機(jī)充電器的內(nèi)部電路核心部分的簡(jiǎn)化模型，將變壓器和二極管都視為理想元件，變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為201，A、B端輸入電壓為U1220sin 100tV，對(duì)于輸出端CDOD為副線圈的中心抽頭A輸出電壓的有

10、效值為11 VB輸出電壓的有效值為5.5 VCCD端的輸出功率和AB端的輸入功率之比為12DCD端的輸出功率和AB端的輸入功率之比為11【答案】BD【解析】選BD.由于OD為副線圈的中心抽頭，AB與CD線圈匝數(shù)之比為401，那么線圈CD間電壓的最大值為 V，而此題中的兩個(gè)二極管相當(dāng)于把CD之間的交變電壓的負(fù)半部分對(duì)稱地變?yōu)檎氩糠?，這樣交變電流就全部變?yōu)檎担抑芷跒樵瓉淼囊话?，因此有效值?.5 V，A錯(cuò)誤，B正確變壓器AB端的輸入功率等于CD端的輸出功率，因此C錯(cuò)誤，D正確82019·高考江蘇卷某音響電路的簡(jiǎn)化電路圖如下圖，輸入信號(hào)既有高頻成分，也有低頻成分，那么A電感L1的作用

11、是通高頻B電容C2的作用是通高頻C揚(yáng)聲器甲用于輸出高頻成分D揚(yáng)聲器乙用于輸出高頻成分【答案】BD【解析】選BD.電感線圈有通低頻、阻高頻的作用，因此A項(xiàng)錯(cuò)誤；電容器有通高頻、阻低頻的作用，因此B項(xiàng)正確；由此可以判斷，揚(yáng)聲器甲主要用于輸出低頻成分，揚(yáng)聲器乙用于輸出高頻成分，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確9圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為程度方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為交流電流表，線圈繞垂直于磁場(chǎng)的程度軸OO沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開場(chǎng)計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的選項(xiàng)是A電流表的示數(shù)為10 AB線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50 rad/sC0.01 s時(shí)線圈平面

12、與磁場(chǎng)方向平行D0.02 s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左【答案】AC【解析】選AC.根據(jù)it圖象可知，電流最大值Im10 A，有效值I10 A，選項(xiàng)A正確；交變電流的周期T2×102 s，角速度100 rad/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從圖示位置開場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)0.01 s線圈回到程度狀態(tài)，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，選項(xiàng)C正確；根據(jù)右手定那么，在0.02 s時(shí)，線圈經(jīng)過一個(gè)周期，即在圖示位置，電阻R中的電流方向自左向右，因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤10.2019·東北三校聯(lián)考如下圖，空間中有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向下，在其間豎直放置兩彼此正對(duì)的一樣金屬圓環(huán)，兩環(huán)相距L，用導(dǎo)線將環(huán)與外電阻相

13、連，現(xiàn)用外力使金屬桿沿兩環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓環(huán)半徑為R，桿轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，金屬桿和電阻的阻值均為r，其他電阻不計(jì)，那么A當(dāng)金屬桿從圓環(huán)最高點(diǎn)向最低點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，流過外電阻的電流先變大后變小B當(dāng)金屬桿從圓環(huán)最高點(diǎn)向最低點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，流過外電阻的電流先變小后變大C流過外電阻電流的有效值為D流過外電阻電流的有效值為【答案】BC【解析】選BC.金屬桿從圓環(huán)最高點(diǎn)向最低點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，垂直磁場(chǎng)方向的分速度先減小再增大，因此流過外電阻的電流先減小再增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；桿沿圓環(huán)的勻速率運(yùn)動(dòng)等效為以兩環(huán)圓心連線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸、長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為R的矩形線框的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，因此產(chǎn)生正弦交流電，遵守

14、I的關(guān)系電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmBLR，Im，I，應(yīng)選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤二、非選擇題：本大題共4小題，共60分。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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。111利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反響快，而且準(zhǔn)確度高假如將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個(gè)電路，其他因素不變，只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變_選填“大或“小上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度假如刻度盤正中的

15、溫度為20 如圖甲所示，那么25 的刻度應(yīng)在20 的刻度的_選填“左或“右側(cè)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測(cè)大棚內(nèi)溫度變化，請(qǐng)?jiān)趫D乙中用圖中的器材可增加元器件設(shè)計(jì)一個(gè)電路2圖甲為一測(cè)量硫化鎘光敏電阻特性的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒定，電流表內(nèi)阻不計(jì)，開關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使小燈泡發(fā)光逐漸增強(qiáng)，測(cè)得流過電阻的電流和光強(qiáng)的關(guān)系曲線如下圖，試根據(jù)這一特性，由圖丙中給定的器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)光控電路【答案】1小右見解析圖2見解析【解析】1因?yàn)闇囟冉档蜁r(shí)，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值增大，故電路中電流會(huì)減小由的分析知，溫度越高，電流越大，25 的刻度應(yīng)對(duì)應(yīng)較大電流，故在20 的刻度的右側(cè)電路如下圖2由光

16、敏電阻的特性曲線可以看出，當(dāng)入射光增強(qiáng)時(shí)，流過光敏電阻的電流增大，光敏電阻的阻值減小根據(jù)題意設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)光控電路，如下圖控制過程是：當(dāng)有光照時(shí)，放大器輸出一個(gè)較大的電流，驅(qū)動(dòng)電磁繼電器吸引銜鐵使兩個(gè)觸點(diǎn)斷開；當(dāng)無光照時(shí)，放大器輸出電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，使兩個(gè)觸點(diǎn)閉合，工作電路接通，電燈開場(chǎng)工作12如圖甲為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個(gè)接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的ut圖象如圖乙所示假設(shè)只在ce間接一只Rce400 的電阻或只在de間接一只Rde225 的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W. 1請(qǐng)寫出原線圈輸入電壓瞬時(shí)值uab的表達(dá)式；2求只在c

17、e間接400 電阻時(shí)，原線圈中的電流I1；3求ce和de間線圈的匝數(shù)比.【答案】見解析【解析】1由題圖乙知200 rad/s，Um400 V電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為uab400sin 200tV2電壓有效值U1200 V理想變壓器P1P2原線圈中的電流I1，解得I10.28 A.3設(shè)ab間匝數(shù)為n1，同理由題意知，解得 代入數(shù)據(jù)得.13. 2019·武漢模擬在遠(yuǎn)間隔 輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失有一個(gè)小型發(fā)電站，輸送的電功率為P500 kW，當(dāng)使用U5 kV的電壓輸電時(shí)，測(cè)得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4 800 kW·h.求：1輸電效率和輸

18、電線的總電阻r；2假設(shè)想使輸電效率進(jìn)步到98%，又不改變輸電線，那么發(fā)電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？【答案】160%20 222.4 kV【解析】1輸送功率P500 kW，一晝夜輸送電能EPt12 000 kW·h由題知輸電線上損失的電能E4 800 kW·h終點(diǎn)得到的電能EEE7 200 kW·h所以輸電效率×100%60%輸電線上的電流I100 A輸電線損耗功率PrI2r其中Pr200 kW得r20 .2輸電線上損耗功率Prr原來Pr200 kW，如今要求Pr10 kW代入數(shù)據(jù)解得輸電電壓應(yīng)調(diào)節(jié)為U22.4 kV.14發(fā)電機(jī)的端電壓為220 V，輸出電功率為44 kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 ，假如用原、副線圈匝數(shù)之比為110 的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用原、副線圈匝數(shù)比為101的降壓變壓器降壓供給用戶1畫出全過程的線路圖；2求用戶得到的電壓和功率；3假設(shè)不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓【答案】見解析【解析】1線路圖如下圖：2升壓變壓器副線