交變電流傳感器章末質(zhì)量檢測

1、必考部分選修3-2第十章交變電流傳感器gCL0室章未檢測部段大國兵一i±*玷存（時間100分鐘，滿分120分）命題設(shè)計難度題號目標較易中等稍難交變電流的產(chǎn)生6、87、12、13描述交變電流的四值”5變壓器的原理及U、I與n的關(guān)系1、4、911傳感器2、3、10交變電流的產(chǎn)生與變壓器綜合14、15父父電流的綜合應(yīng)用16一、單項選擇題（本題共7小題，每小題5分，共35分）1 .如圖1所示，電路中有四個完全相同的燈泡，額定電壓均為U,額定功率均為P,變壓器為理想變壓器，現(xiàn)在四個燈泡都正常發(fā)光，則變壓器的匝數(shù)比1：叫和電源電壓5分別為（）1 0_M_U圖IA.1：22UB.1：24UC.2：

2、14UD.2：12U解析：設(shè)燈泡正常發(fā)光時，額定電流為Io.由題圖可知，原線圈中電流I原=Io,副線圈中兩燈并聯(lián)，副線圈中電流I副=2I0,U副=U,根據(jù)理想變壓器的基本規(guī)律：I原n1=I副n2得n1:n2=2：1;U原/U副=n"n2得U原=2U,所以U1=4U.C項正確.答案：C2.（2008江蘇高考）2007年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了法國和德國的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”.基于巨磁電阻效應(yīng)開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù),被認為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用.在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說法中，錯誤的A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測控裝置中B.光敏電阻是一種光電傳感器C.電阻絲可應(yīng)

3、用于電熱設(shè)備中D.電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用解析：熱敏電阻對溫度很敏感，光敏電阻對光照很敏感，電阻絲可用于電加熱，這很常見，所以A、B、C三個說法均正確；交流電、直流電均可通過電阻，電阻對它們均可產(chǎn)生阻礙作用，所以D錯誤.答案：D3.如圖2所示，Ri為定值電阻，R2為負溫度系數(shù)的熱敏電阻（負溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻小燈泡，當溫度降低時A.Ri兩端的電壓增大B.電流表的示數(shù)增大C.小燈泡的亮度變強D.小燈泡的亮度變?nèi)蹼娏鞅硎緮?shù)都減小,10：1,Ri=20Q,解析：溫度降低時R2的阻值增大，干路電流減小，Ri兩端電壓、燈泡兩端電壓變大、亮度變強.只有C

4、項正確.答案：C4.（2009四川高考）如圖3甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為R2=30Q,C為電容器，已知通過Ri的正弦式電流如圖乙所示，則甲率為0.02Hz壓的最大值為200,2VA.交變電流的頻B.原線圈輸入電C,電阻R2的電功率約為6.67WD.通過R3的電流始終為零解析：由圖乙可知交變電流的頻率為50Hz,所以A錯.副線圈電壓最大值U2=I2R2=20V,由匕=業(yè)可知Ui=200V,B錯.&和R2并聯(lián)，2=(2)2/30=6.67W,Cnin22對.因電容器接交變電流有充、放電現(xiàn)象，故D錯.答案：C5.多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺燈、調(diào)速電風(fēng)扇，過去是用變壓器來實現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的

5、，缺點是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速.現(xiàn)在的調(diào)4所示為一個經(jīng)過雙光臺燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實現(xiàn)調(diào)節(jié)的，如圖*1向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦式電流的每一個彳周期中，前一一1面的1被截去，從而改變了電燈上的電壓.那么現(xiàn)在電燈上的電壓為（）4A.UmC.Um2圖4B.Um2UmD.y解析:由有效值的定義知得U=Um.C項正確.答案：C6.如圖5所示，一個匝數(shù)為10的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，周期為T.若把萬用電表的選擇開關(guān)撥到交流電壓擋，測得a、b兩點間的電壓為20V,則可知：從中性面開始計時，當t=T/8時，穿過線圈

6、的磁通量的變化率約為（）A.1.41Wb/sB.2.0Wb/sC. 14.1Wb/sD. 20.0Wb/s解析：由于電壓表測量的是交變電流的有效值，由此可以計算出交變電壓的最大值為Em=快=20陋V.交變電壓的瞬時值表達式為：e=20j2sint當t=T/8時的瞬時值為：e=20V由法拉第電磁感應(yīng)定律知，對應(yīng)該時刻磁通量的變化率為弓=2.0Wb/s,故選項B是正確的.答案：B7. 一個閉合的矩形線圈放在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，角速度為3時，線圈中產(chǎn)生的交變電動勢的最大值為Eo,周期為To,外力提供的功率為Po.若使線圈轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?以線圈中產(chǎn)生的交變電動勢的最大值為E,周期為T,外力提供的功率

7、為P.則E、T和P的大小為1A. E=2Eo,T=2To,P=2P°B. E=Eo,T=1To,P=2PoC. E=2Eo,T=To,P=2Po1D. E=2Eo,T=2To,P=4Po解析：設(shè)線圈為N匝，面積為S,所在區(qū)域磁感應(yīng)強度為B,當角速度為3時，產(chǎn)生的2c2最大感應(yīng)電動勢Eo=NBSo,周期To=JC,外力提供的功率Po=E=(NBS2)=3R(<2)RN2B2S2321擊、4I一.當角速度為23時,2R產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢一，,12nE=2NBSo=2Eo,周期T=2co兀1“2口n(NBS2co)24N2B2S2co2,-=2To,外力提供的功率P=I(&

8、)2r：=2R=4Po.故選項D對.答案：D二、多項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分.每小題有多個選項符合題意，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，錯選或不答的得0分)8. (2010揚州*II擬)如圖6所示，面積為S、匝數(shù)為N、電阻為r的線圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合回路，理想交流電壓表并聯(lián)在電阻R的兩端.線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)動軸以角速度w勻速轉(zhuǎn)動.設(shè)線圈轉(zhuǎn)動到圖示位置的時刻t=0.則A.在t=0時刻，線圈處于中性面，流過電阻R的電流為0,電壓表的t數(shù)也為03、,B.1秒鐘內(nèi)流過電阻R的電流方向改變一次兀C.在電阻R的兩端再并聯(lián)一只電阻后，電壓表的讀數(shù)將

9、減小D.在電阻R的兩端再并聯(lián)一只電容較大的電容器后，電壓表的讀數(shù)不變解析：圖示位置為中性面，但由于產(chǎn)生的是正弦式電流，故流過電阻的瞬時電流是零，電壓表的讀數(shù)為其有效值，不是0,故A錯；線圈每轉(zhuǎn)過一圈，電流方向改變2次,故1秒內(nèi)電流方向改變的次數(shù)為2f=2X=-,B正確；R兩端再并聯(lián)電阻時，干路2兀兀電流增大，路端電壓減小，故電壓表讀數(shù)減小，C正確；并上電容后，由于電路與交變電源相連，電容反復(fù)充電放電，該支路有電流通過，故電壓表的讀數(shù)也減小，D錯誤.答案：BC9.利用如圖7所示的電流互感器可以測量被測電路中的大電流,若互感器原、副線圈的匝數(shù)比A的示數(shù)是50mA,則A.被測電路的電流的有效值為B.

10、被測電路的電流的平均值為C.被測電路的電流的最大值為ni:n2=1：100,交流電流表()5A0.5A52A原線圈IJJ副線圈被測電路D.原、副線圈中的電流同時達到最大值解析：交流電流表示數(shù)為副線圈中電流的有效值，即12=50mA=0.05A,根據(jù)F=n2得,12n1I1=5A,A正確B錯誤；原線圈（被測電路）中電流的最大值l1m=V2l1=5V2A,C項正確；原線圈中電流最大時，線圈中磁通量的變化率等于零，此時副線圈中的電流最小；原線圈中電流等于0時，磁通量的變化率最大，副線圈中電流最大；所以原、副線圈中的電流有相位差，故不能同時達到最大值，D項錯誤.答案：AC10.計算機光驅(qū)的主要部分是激

11、光頭，它可以發(fā)射脈沖激光信號，激光掃描光盤時，激光頭利用光敏電阻自動計數(shù)器將反射回來的脈沖信號傳輸給信號處理系統(tǒng)，再通過計算機顯示出相應(yīng)信息.光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖如圖8所示，其中&為光敏電阻，R2為定值電阻，此光電計數(shù)器的基本工作原理是（）信號處理系統(tǒng)激光B.當有光照射Ri時，處理系統(tǒng)獲得低電壓C.信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計數(shù)一次D.信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數(shù)一次解析：Ri、R2和電源組成一個閉合電路，只有R2兩端獲得高電壓時，處理系統(tǒng)才能進行信號處理，當激光照到光敏電阻時，Ri的阻值變小，總電流變大，則R2兩端獲得高電壓，因此選A、D.答案：AD11. （2008

12、四川高考）如圖9所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中Ri、R2、R3和R4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的©禾®為理想電壓表，讀數(shù)分另1J為Ui和U，Q危）為理想電流表，讀數(shù)分別為Ii、I2和I3,現(xiàn)斷開S,Ui數(shù)值不變，下列推斷中正確的是（）A.U2變小，I3變小B.U2不變、I3變大C.Ii變小、變小D.Ii變大、變大解析：因為變壓器的匝數(shù)與Ui不變，所以U2不變，故兩電壓表的示數(shù)均不變.當S斷開時，因為負載電阻增大，故副線圈中的電流I2減小，由于輸入功率等于輸出功率，所以Ii也將減小，C正確；因為Ri的電壓減小，故R2、R3兩端的電壓將增大，I3變大，B正

13、確.答案：BC12. （20i0鹽城*II擬）面積為S的兩個電阻相同的線圈，分別放在如圖i0所示的磁場中，圖甲中是磁感應(yīng)強度為Bo的勻強磁場，線圈在磁場中以周期T繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動，圖乙中磁場變化規(guī)律為B=Bocos2Tt，從圖示位置開始計時，則（）甲乙A.兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同B.兩線圈中感應(yīng)電動勢達到最大值的時刻不同C.經(jīng)相同的時間t（t>T）,兩線圈產(chǎn)生的熱量相同D.從此時刻起，經(jīng)T/4時間，流過兩線圈橫截面的電荷量相同解析：圖甲中的磁通量變化規(guī)律為甲=B0ScoSTt，圖乙中磁通量的變化規(guī)律為乙=BeScosTt.由于兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同，則兩線圈中感應(yīng)電動勢的

14、變化規(guī)律相同，到達最大值的時刻也相同，有效值E也相同.又因兩線圈電阻相同，所以Q=Et也相R一,一，TT,一,一一同.經(jīng)過4時間，流過兩線圈橫截面的電荷量q=IT也相同.故A、C、D三項正確.答案：ACD三、計算題（本題共4小題，共55分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.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）13.（10分）一小型發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度向的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)n=100.穿過每匝線圈的磁通量3繞垂直于磁場方隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖11所示，發(fā)電機內(nèi)阻r=5.0Q,外電路電阻R=95.已知感應(yīng)電動勢的最

15、大值Em=ncom,其中m為穿過每匝線圈磁通量的最大值.求串聯(lián)在外電路中的交流電流表（內(nèi)阻不計）的讀數(shù).4.71認X10年)1.0O1.0解析：從一t圖象可以看出m=1.0X102Wb,T=3.14X102s,已知Em=nco(I)m,又故電路中電流最大值_Em_n2矗mIm=R+r=T(R+r)一2100X2X3.14X1.0X103.14X102X(95+5.0)A=2A.交流電流表讀數(shù)I=Im/，2=1.4A.答案：1.4A14.(14分)交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動.一小型發(fā)電機的線圈共220匝，線圈面積S=0.05m2,線圈轉(zhuǎn)動的頻

16、率為50Hz,線圈內(nèi)阻不計，磁場的磁感應(yīng)強度B="1T.為用此發(fā)電機所發(fā)出交變電流帶動兩個標有“220V,11kW”的電機正常工作，需在發(fā)電機的輸出端a、b與電機之間接一個理想變壓器，電路如圖12所示，求：圖12(1)發(fā)電機的輸出電壓有效值為多少？(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為多少？(3)與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多大？解析：(1)根據(jù)Em=NB$=1100/2V得輸出電壓的有效值為U1=Em=1100V.僅)根據(jù)U>n2得胃號(3)根據(jù)P入=出=2.2X104W再根據(jù)P入=511,解得Ii=20A.答案：(1)1100V(2)5：1(3)20A15.(14分)為

17、了減少因火電站中煤的燃燒對大氣的污染，目前正大力發(fā)展水電站.某一水電站發(fā)電機組設(shè)計為：水以v1=3m/s的速度流入水輪機后以V2=1m/s的速度流出，流出水位比流入的水位低100m,水流量為Q=100m3/s,水輪機效率為75%,發(fā)電機效率為80%,求：(g=10m/s2,水的密度p=103kg/m3)(1)發(fā)電機組的輸出功率是多少？(2)如果發(fā)電機輸出電壓為24kV,輸電線路中能量損失為0.05%,輸電線電阻為19.5R那么所需升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比是多少？解析：(1)時間t內(nèi)水流質(zhì)量m=pQt水輪機獲得的機械能E=mgh+2m(v12-v22)x75%則發(fā)電機輸出的電能E電=EX80

18、%發(fā)電機的輸出功率P0=Et6.02X107w.(2)發(fā)電機的輸出電流Ii=Po/U產(chǎn)2508A輸電線路損失AP=PoX0.05%輸電電流滿足I22=AP/R,得12=39.3A則升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比：n1：n2=I2:I產(chǎn)1:64.答案：(1)6.02X107W(2)1：6416.(17分)如圖13所示，一個半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n,ab的左側(cè)有垂直于紙面向里(與垂直)的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.M和N是兩個集流環(huán)，負載電阻為R,線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計，求：(1)從圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)負載電阻R上產(chǎn)生的熱量；(2)從圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)通過負載電阻R的電荷量；(3)電流表的示數(shù).解析：線圈繞軸