2021年高考物理真題和模擬題分類匯編專題11交變電流傳感器【含答案】

專題11交變電流傳感器選擇題1.(浙江卷)如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值相同，則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值U滿足()

A.B.C.D.答案D解析：因虛線是正弦交流電的圖像，則該交流電的有效值為由圖可知，在任意時(shí)刻，實(shí)線所代表的交流電的瞬時(shí)值都不大于虛線表示的正弦交流電的瞬時(shí)值，則實(shí)線所代表的交流電的有效值小于虛線表示的正弦交流電的有效值，則故選D。2.(湖南卷)如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，輸入端、接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器的滑片從端滑動(dòng)到端的過程中，兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是()

A.L1先變暗后變亮，L2一直變亮B.L1先變亮后變暗，L2一直變亮C.L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D.L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗答案A解析：副線圈的總電阻為解得則滑動(dòng)變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，副線圈的總電阻選增大后減小，根據(jù)等效電阻關(guān)系有則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有，先減小后增大，先減小后增大，則先變暗后變亮，根據(jù)，由于先減小后增大，則副線圈的電壓先增大后減小，通過L2的電流為則滑動(dòng)變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，逐漸減小，副線圈的電壓增大過程中增大；在副線圈的電壓減小過程中，通過R0的電流為逐漸增大，則越來越小，則則先變暗后變亮，一直變亮；故選A。3.(河北卷)如圖，發(fā)電機(jī)矩形線圈長(zhǎng)為、寬為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為、和，兩個(gè)副線圈分別接有電阻和，當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I，不計(jì)線圈電阻，下列說法正確的是()A.通過電阻的電流為B.電阻兩端的電壓為C.與的比值為D.發(fā)電機(jī)的功率為答案BC解析：由題知理想電流表讀數(shù)為I，則根據(jù)歐姆定律U1=IR1根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有，代入數(shù)據(jù)有U0=，U2=再由歐姆定律有U2=I2R2可計(jì)算出I2=綜上可知，B正確；由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則有Emax=NB2L2ω，U0==NBL2ω由選項(xiàng)AB知：U0=則C正確；故選BC。4.(2021春·浙江卷)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定角速度繞OO’軸轉(zhuǎn)動(dòng)，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計(jì)，圖乙中的Um為已知量。則金屬框轉(zhuǎn)動(dòng)一周()A.框內(nèi)電流方向不變B.電動(dòng)勢(shì)的最大值為UmC.流過電阻的電荷D.電阻產(chǎn)生的焦耳熱BDA．當(dāng)線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，框內(nèi)電流方向每經(jīng)過中性面一次都要變化一次，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，電動(dòng)勢(shì)的最大值為Um，選項(xiàng)B正確；C．線圈轉(zhuǎn)過半周，則流過電阻的電荷量為則金屬框轉(zhuǎn)過一周流過電阻的電荷量為D．因?yàn)閯t金屬框轉(zhuǎn)過一周電阻產(chǎn)生焦耳熱選項(xiàng)D正確。故選BD。5.(廣東卷)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)充電裝置，如圖所示，假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電，周期為0.2s，電壓最大值為0.05V，理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為1∶60，下列說法正確的是()

A.交流電的頻率為10HzB.副線圈兩端電壓最大值為3VC.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱無關(guān)D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率答案B解析：由理想變壓器原理可知解得，副線兩端的最大電壓為故B正確；故選B。6.(北京通州一模)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示。產(chǎn)生的交變電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是()A.t=0時(shí)，線框中磁通量的變化率為零B.t=0.01s時(shí)，穿過線框的磁通量最大C.線框旋轉(zhuǎn)的角速度大小為50πrad/sD.若線框的電阻為0.4Ω，則線框的熱功率為5WDt=0時(shí)，線框中磁通量的變化率最大，因?yàn)閳D乙中的感應(yīng)電流最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t=0.01s時(shí)，感應(yīng)電流也是最大的，故此時(shí)穿過線框的磁通量為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由乙可知，周期T=0.02s，所以線框旋轉(zhuǎn)的角速度大小為ω==100rad/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由圖乙可知，交流電的最大值是5A，有效值為A，若線框的電阻為0.4Ω，則線框的熱功率P=I2R=()2×0.4W=5W，選項(xiàng)D正確。7.(四川瀘州三模)鉗形電流表是一種測(cè)量交變電流的儀表，其工作原理如圖所示。當(dāng)通有交變電流的單匝導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯中間穿過時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的交流電流表A指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。不考慮鐵芯的漏磁及各種能量損耗，已知n2=500匝，當(dāng)用該表測(cè)50Hz的正弦式交變電流時(shí)，則()A.A表中通過的交變電流頻率為100HzB.若A表中示數(shù)為50mA時(shí)，導(dǎo)線中被測(cè)電流為25AC.若導(dǎo)線中通10A的恒定電流時(shí)，A表的示數(shù)為20mAD.若只增大線圈匝數(shù)n2，則A表的示數(shù)將變小BDA．鉗形電流表不改變電流的頻率，故A錯(cuò)誤；B．分析題意可知，原線圈的匝數(shù)：n1=1匝，副線圈匝數(shù)：n2=500匝，根據(jù)變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)成反比可知，若G中通過的電流為50mA，則導(dǎo)線中的被測(cè)電流為25A，故B正確；C．若導(dǎo)線中通過的是10A的恒定電流，變壓器不工作，副線圈中無感應(yīng)電流，G中沒有電流通過，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)變流比n1I1=n2I2若只增大線圈匝數(shù)n2，I1、n1不變，則鉗形電流表的示數(shù)I2將變小，故D正確。故選BD。8.(北京海淀一模)如圖6所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為2：1，原線圈接在的交流源上，副線圈接一定值電阻和滑動(dòng)變阻器R，電流表、電壓表均為理想交流電表。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P由a端向b端緩慢滑動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是A．電流表、的示數(shù)之比為2：1B．電壓表、的示數(shù)之比為1：2C．滑動(dòng)變阻器R消耗的功率可能先增大后減小D．原線圈的輸入功率可能減小C根據(jù)理想變壓器的電流規(guī)律可知：，即電流表A1、A2的示數(shù)之比為1：2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；再根據(jù)電壓規(guī)律為，即電壓表V1、V2的示數(shù)之比為2：1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，變阻器的電阻變小，故副線圈的電流變大，如果把R0看成副線圈的內(nèi)電阻，則當(dāng)R=R0時(shí)，變阻器消耗的電功率才最大，故R消耗的電功率可能會(huì)先增大后減小，選項(xiàng)C正確；由于副線圈的電流變大，則原線圈的電流也會(huì)變大，故原線圈輸入的電功率也會(huì)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9.(河北唐山一模)如圖所示，理想變壓器的初級(jí)線圈連接電壓恒定的交流電源，初、次級(jí)線圈均接入阻值為R的負(fù)載電阻。當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，與初級(jí)線圈連接的電壓表V1的示數(shù)為U1，與次級(jí)線圈連接的電壓表V2的示數(shù)為U2，則以下判斷中正確的是()A.電鍵斷開時(shí)，初級(jí)線圈中的輸入電流為B.交流電源的電壓為C.電鍵閉合時(shí)，電壓表V1的示數(shù)減小D.電鍵閉合時(shí)，交流電源輸出功率減小BCA．設(shè)初級(jí)線圈中的電流為I1，理想變壓器原副線圈功率相等，可得化簡(jiǎn)可得，，A錯(cuò)誤；B．原線圈中電阻R兩端電壓為故交流電源的電壓為B正確；C．電鍵閉合時(shí)，副線圈電阻減小，電流增大，原線圈電流隨之增大，原線圈所接電阻R兩端電壓增大，原線圈電壓減小，即電壓表V1的示數(shù)減小，C正確；D．電鍵閉合時(shí)，交流電源輸出功率，由于電流增大，功率增大，D錯(cuò)誤。故選BC。10.(上海普陀一模)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R＝10Ω，其余電阻均不計(jì)。從某時(shí)刻開始在c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓。則下列說法中正確的有()A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22VB.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接時(shí)，在t＝0.01s時(shí)刻，電流表示數(shù)為4.4AC.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5HzD.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，原線圈的輸入功率變小ABA.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10∶1，輸入電壓＝220V故根據(jù)變壓比公式可得輸出電壓為22V，電壓表的示數(shù)為22V，故A正確；B.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接時(shí)，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為5∶1，輸入電壓U1＝220V，故根據(jù)變壓比公式，輸出電壓為44V，根據(jù)歐姆定律，電流表的示數(shù)即為輸出電流的有效值故B正確；C.由圖象可知，交流電的周期為，所以交流電的頻率為當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，變壓器不會(huì)改變電流的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率為50Hz。故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，根據(jù)變壓比公式，輸出電壓增加，故輸出電流增加，故輸入電流也增加，則原線圈的輸入功率變大，故D錯(cuò)誤。故選AB。11.(上海普陀一模)如圖甲所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一匝數(shù)為n，面積為S，總電阻為r的矩形線圈abcd繞軸OO’做角速度為ω的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中可以保持和外電路電阻R形成閉合電路，回路中接有一理想交流電流表.圖乙是線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的圖象，下列說法中正確的是A.從t1到t3這段時(shí)間穿過線圈磁通量的變化量為2nBSB.從t3到t4這段時(shí)間通過電阻R的電荷量為Nbs/RC.t3時(shí)刻穿過線圈的磁通量變化率為nBSωD.電流表的示數(shù)為D試題分析：由圖可知，tl和t3這兩時(shí)刻的磁通量大小為BS，方向相反；故穿過線圈磁通量的變化量為2BS；故A錯(cuò)誤；從t3到t4這段時(shí)間磁通量的變化為BS，則平均電動(dòng)勢(shì)；因此通過電阻R的電荷量為；故B錯(cuò)誤；t3時(shí)刻電動(dòng)勢(shì)E=NBSω；則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：；則穿過線圈的磁通量變化率為BSω；故C錯(cuò)誤；電流表的示數(shù)為有效值，則有：；故D正確；故選D.考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；交流電的有效值12.(廣西柳州一模)某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55：8，原線圈所接交流電源按圖示規(guī)律變化，副線圈接有負(fù)載。下列判斷正確的是()A.交流電源頻率為50HzB.原副線圈中電流之比為55：8C.變壓器輸入、輸出功率之比為8：55D.輸出電壓的最大值為32VAA．從圖上可以看出，交流電的周期T=0.02s，所以頻率為50Hz，故A正確；B．電流之比等于原副線圈匝數(shù)的反比，即為8：55，故B錯(cuò)誤；C．變壓器只能改變交流電的電壓，而不能改變頻率和功率，即對(duì)于理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，所以C錯(cuò)誤；D．原線圈電壓的最大值為，變壓器的輸入和輸出電壓之比等于原副線圈匝數(shù)比，所以輸出電壓的最大值為，所以D錯(cuò)誤。故選A。13．(北京東城一模)圖1表示某壓敏電阻的阻值R隨壓力F變化的情況，平放在電梯地板上并接入圖2所示的電路中，在其受壓面上放一物體，即可通過電路中數(shù)字電流表的示數(shù)I來電梯靜止時(shí)數(shù)字電流表示數(shù)為I0。下列說法正確的是A．若示數(shù)I不變說明電梯正在勻速運(yùn)動(dòng)B．若示數(shù)I在增大說明電梯的速度在增大C．若示數(shù)I>I0說明電梯可能在加速向上運(yùn)動(dòng)D．若示數(shù)為I0說明電梯一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C因?yàn)殡娞蒽o止時(shí)數(shù)字電流表示數(shù)為I0，那么數(shù)字電流表示數(shù)為I0時(shí)，電梯既可能靜止也可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；若示數(shù)為I且不變，則說明壓敏電阻的大小沒變，則壓力也沒變化，電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)壓力可以不變，勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓力也可以不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若I在增大，說明壓敏電阻在減小，由圖1可知，壓力在增大，根據(jù)力的作用是相互的，則物體受到的支持力壓力也在增大，即加速度可能向上在增大，但并不說明它的速度在增大，也可能是它在減速下降，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若示數(shù)I>I0，則說明壓敏電阻變小，即它受到的壓力變大，故它的加速度向上，所以它可能在加速向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確。14．(北京東城一模)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖2所示，則A．t＝0.005