2022屆新高考物理一輪復(fù)習(xí)練習(xí)：十三　交變電流　傳感器（含解析）

專題十三交變電流傳感器

考點(diǎn)1交變電流的產(chǎn)生及其描述

?揭秘?zé)狳c(diǎn)考向

[2019天津,8,6分,多選]如圖甲所示,單匝閉合矩形線框電阻為尤在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線垂

直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過線框的磁通量。與時(shí)間，的關(guān)系圖像如圖乙所示.下列說(shuō)法正確的是

()

圖甲圖乙

7

A.2時(shí)刻線框平面與中性面垂直

V2H%

B.線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為一「

2”卻

C.線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為RT

7工中m

D.從右0至IJ仁”過程中線框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

拓展變式

1.[2018海南,7,5分,多選]如

圖,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為6的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一面積為S的矩形單匝閉合導(dǎo)線abed,ab邊與磁

場(chǎng)方向垂直,線框的電阻為".使線框以恒定角速度。繞過ad、be中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn).下列說(shuō)法正確

的是()

A.線框a"cd中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是BS3

B.線框a6cd中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是BS3

C.線框平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí),流經(jīng)線框的電流最大

D.線框平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),流經(jīng)線框的電流最大

2.

［2018全國(guó)III,16,6分］一電阻接到方波交流電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為若該電阻

接到正弦交流電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為。正.該電阻上電壓的峰值均為如周期均為

7；如圖所示.則0"正等于（）

A.1：&B.V2：1C.1：2D.2：1

3.如圖所示為一個(gè)經(jīng)雙向可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，正弦交流電的每一個(gè)二分之一周

期中，前面四分之一周期被截去，則現(xiàn)在電燈上電壓的有效值為（）

三冬女

A.&B.也C.3D.2

4.［多選］圖甲所示為風(fēng)力發(fā)電的簡(jiǎn)易模型，在風(fēng)力作用下,風(fēng)葉帶動(dòng)與桿固定連接的永磁體轉(zhuǎn)

動(dòng)，磁體下方的線圈與電壓傳感器相連，在某一風(fēng)速時(shí)，傳感器顯示的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系

如圖乙所示，則（）

圖甲圖乙

A.磁體的轉(zhuǎn)速為10r/s

B.線圈兩端電壓的有效值為6&V

C.該交變電流的電壓表達(dá)式為產(chǎn)12sin5nt(V)

D.該交變電流可以直接加在擊穿電壓為9V的電容器上

5.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=Q.2T,OCA導(dǎo)軌與0A直導(dǎo)軌分別在0

點(diǎn)和4點(diǎn)接一阻值為用=8Q、兄=8Q且?guī)缀?/p>

尺寸可忽略的定值電阻，導(dǎo)軌0a的曲線方程為產(chǎn)sin3m.金屬棒數(shù)長(zhǎng)1.5m,沿y軸方向

放置，以速度片5.0m/s水平向右勻速運(yùn)動(dòng),6點(diǎn)始終在x軸上,設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌的接觸良好，

摩擦不計(jì)，電路中除了電阻R和兄外,其余電阻均不計(jì).求金屬棒在導(dǎo)軌上從后0運(yùn)動(dòng)到尸3m

的過程中，外力必須做多少功？

考點(diǎn)2變壓器、遠(yuǎn)距離輸電

?揭秘?zé)狳c(diǎn)考向

1.[2020全國(guó)HI,20,6分,多選]在圖(a)所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V,理想變

壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,用、是、用均為固定電阻，用=10Q,尼=20。，各電表均為理

想電表.已知電阻尼中電流血隨時(shí)間t變化的正弦曲線如圖(b)所示.下列說(shuō)法正確的是

()

A.所用交流電的頻率為50Hz

B.電壓表的示數(shù)為100V

C.電流表的示數(shù)為1.0A

1).變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W

2.[2020浙江7月選考，11,3分]如圖所示,某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率4100kW,發(fā)電機(jī)

的電壓〃=250V,經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻力線=8。，在用戶端用降壓變壓器

把電壓降為〃=220V.已知輸電線上損失的功率產(chǎn)所5kW,假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下

列說(shuō)法正確的是)

A.發(fā)電機(jī)輸出的電流/=40A

B.輸電線上的電流/線=625A

C.降壓變壓器的匝數(shù)比m：〃,=190:11

D.用戶得到的電流ZF455A

拓展變式

1.[2017北京，16,6分]如圖所示,理想變壓器的原線圈接在尸220&sin100nt（V）的交流

電源上,副線圈接有廬

55Q的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2：1,電流表、電壓表均為理想電表.下列說(shuō)法正確

的是（）

A.原線圈的輸入功率為220、眨W

B.電流表的讀數(shù)為1A

C.電壓表的讀數(shù)為110^v

D.副線圈輸出交流電的周期為50s

2.如圖所

MaN

-xxx^―

xxxx

xxx*

PbQ

示，極V'和圖為處于同一水平面內(nèi)的兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)），垂直導(dǎo)軌放置

金屬棒ab,金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好.樂0端接理想變壓器的原線圈,理想變壓器的輸出端有

三組副線圈,分別接有電阻元件"電感元件L和電容元件C.在水平金屬導(dǎo)軌之間加豎直向下

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若用心、幾、7?分別表示通過“、/和。的電流,則下列判斷正確的是（）

A.在a6棒沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)且數(shù)棒上的電流已達(dá)到穩(wěn)定后，1方0、L=0、4=0

B.在劭棒沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)且泌棒上的電流已達(dá)到穩(wěn)定后，我0、/,/0、1,=0

C.若油棒沿導(dǎo)軌在某一中心位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則4￥0、1*0、1,=0

D.若棒沿導(dǎo)軌在某一中心位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則心WO、L=0、ZW0

3.［四川高考1如圖所示，圖甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，圖乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化

的圖像,則（）

□#5且用

發(fā)電機(jī)升壓降年用戶00\人。2以

變樂器變壓器-500-----------

圖甲圖乙

A.用戶用電器上交流電的頻率是100Hz

B.發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500V

C.輸電線的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定

D.當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí),輸電線上損失的功率減小

4.在“探究變壓器電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中.

（1）為了確保實(shí)驗(yàn)的安全，下列做法正確的是.

A.為了保證人身安全,只能使用低壓直流電源,所用電壓不要超過12V

B.連接好電路后,可不經(jīng)檢查電路是否正確,直接接通電源

C.因?yàn)槭褂秒妷狠^低，通電時(shí)可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱

D.為了保證交流電壓表的安全,測(cè)電壓時(shí),應(yīng)先用最大量程擋試測(cè)

（2）某實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn),記錄的數(shù)據(jù)如下表：

原線圈匝數(shù)

100200400400

加（匝）

副線圈匝數(shù)

400400200800

尼（匝）

原線圈兩端的電1.94.98.04.8

壓?(V)6006

副線圈兩端的電7.89.73.99.6

壓冰V)0604

通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

5.[2020廣東六校第一次聯(lián)考，多選]如圖所示,7?為定值電阻,4、B、。為三個(gè)完全相同的燈泡,

燈泡正常工作時(shí)的電阻也為R,燈泡的額定電壓為理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為"、

外交流電源的電壓為〃若4、B、C均正常發(fā)光,且流過"的電流為心，流過1的電流為心流

過8的電流為九則下列關(guān)系式中正確的是（）

A.后3%B.但44

C.lip-IBD./i[:zfe=l*2

考點(diǎn)3實(shí)驗(yàn):傳感器的簡(jiǎn)單使用

?揭秘?zé)狳c(diǎn)考向

[2020全國(guó)m,23,9分]已知一熱敏電阻當(dāng)溫度從10℃升至60℃時(shí)阻值從幾千歐姆降至幾百

歐姆,某同學(xué)利用伏安法測(cè)量其阻值隨溫度的變化關(guān)系.所用器材：電源2開關(guān)S、滑動(dòng)變阻

器A（最大阻值為20Q）、電壓表（可視為理想電表）和毫安表（內(nèi)阻約為100Q）.

：熱敏電阻

Q

（1）在虛線框中所給的器材符號(hào)之間畫出連線,組成測(cè)量電路圖.

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù)，計(jì)算出相

應(yīng)的熱敏電阻阻值.若某次測(cè)量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5V和3.0mA,則此時(shí)熱敏

電阻的阻值為kC（保留2位有效數(shù)字）.實(shí)驗(yàn)中得到的該熱敏電阻阻值斤隨溫度t變

化的曲線如圖（a）所示.

1*1(b)

（3）將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下，測(cè)得達(dá)到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2kQ.由圖

（a）求得，此時(shí)室溫為℃（保留3位有效數(shù)字）.

（4）利用實(shí)驗(yàn)中的熱敏電阻可以制作溫控報(bào)警器,其電路的一部分如圖（b）所示.圖中，E為直流

電源（電動(dòng)勢(shì)為10V,內(nèi)阻可忽略）；當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過6.0V時(shí),便觸發(fā)報(bào)警器（圖

中未畫出）報(bào)警.若要求開始報(bào)警時(shí)環(huán)境溫度為50℃,則圖中（填“用”或“用”）應(yīng)使

用熱敏電阻,另一固定電阻的阻值應(yīng)為kQ（保留2位有效數(shù)字）.

拓展變式

1.[2016全國(guó)I,23,10分]現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度

達(dá)到或超過60℃時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警.提供的器材有:熱敏電阻，報(bào)警器（內(nèi)阻很小，流過的電流超過

4時(shí)就會(huì)報(bào)警），電阻箱（最大阻值為999.9Q）,直流電源（輸出電壓為U,內(nèi)阻不計(jì)），滑動(dòng)變阻

器A（最大阻值為1000Q）,滑動(dòng)變阻器用（最大阻值為2000Q）,單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線

若干.

在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié).已知〃約為18V,A約為10mA;流過報(bào)警器的電流超過20mA時(shí)，

報(bào)警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60。。時(shí)阻值為650.0Q.

（1）完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線.

熱敏電阻

（2）電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器（填“R、”或“兄”）.

（3）按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng):

①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,這一阻值為Q;滑動(dòng)

變阻器的滑片應(yīng)置于（填“a”或"b”）端附近，不能置于另一端的原因是.

②將開關(guān)向（填“c”或"d”）端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直

至.

（4）保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,將開關(guān)向另一端閉合，報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用.

2.[2019全國(guó)H,23,10分]

圖（a）

某小組利用圖（a）所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓〃與溫度/的關(guān)系，

圖中?和C為理想電壓表;A為滑動(dòng)變阻器,吊為定值電阻（阻值100Q）;S為開關(guān),E為電源.

實(shí)驗(yàn)中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(jì)（圖中未畫出）測(cè)出.圖（b）是該小組在

恒定電流為50.0uA時(shí)得到的某硅二

極管2：關(guān)系圖線.回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)中，為保證流過二極管的電流為50.0uA,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器五,使電壓表⑨的示數(shù)為

〃=mV;根據(jù)圖（b）可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度Z升高時(shí)，硅二極管正向電阻（填“變

大”或“變小”）,電壓表?示數(shù)（填“增大”或“減小”），此時(shí)應(yīng)將R的滑片向

（填或“6”）端移動(dòng)，以使?示數(shù)仍為

（2）由圖（b）可以看出〃與力呈線性關(guān)系.硅二極管可以作為測(cè)溫傳感器,該硅二極管的測(cè)溫靈

敏度為1^1=

X103V/℃（保留2位有效數(shù)字）.

圖（b）

3.如圖甲為某磁敏電阻在室溫下的特性曲線，其中吊表示有磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值，而表示無(wú)

磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值.為測(cè)量某磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度氏需先測(cè)量磁敏電阻處于該磁場(chǎng)中的阻

值.

（1）某同學(xué)首先測(cè)量待測(cè)磁場(chǎng)中磁敏電阻的阻值，利用下面提供的器材,請(qǐng)將圖乙中的導(dǎo)線補(bǔ)

充完整.

提供的器材如下：

A.磁敏電阻（無(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值而=140Q）

B.滑動(dòng)變阻器以全電阻約20Q）

C.電流表?（量程2.5mA,內(nèi)阻尼=100Q）

1）.電壓表。（量程3V,內(nèi)阻約3kQ）

E.直流電源以電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)）

F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

圖乙

(2)正確接線后.測(cè)量數(shù)據(jù)如表中所示，請(qǐng)利用表中數(shù)據(jù)在圖丙中描點(diǎn)作圖.

123456

0.000.450.911.501.792.71

7/ihA0.000.300.601.001.201.80

(3)根據(jù)圖像盡可能準(zhǔn)確地求出磁敏電阻的阻值3Q,結(jié)合圖甲可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁

感應(yīng)強(qiáng)度B=T.

答案

專題十三交變電流傳感器

考點(diǎn)1交變電流的產(chǎn)生及其描述

勃rs等幫7招秘?zé)狳c(diǎn)嘀

BC由題0T圖像可知,2時(shí)刻穿過線框的磁通量最大,則線框位于中性面,A錯(cuò)誤;線框中產(chǎn)生

2工2f

的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值應(yīng)為區(qū)三A混S%又3二亍,八口,妗。，則整理得即"丁,因此感應(yīng)電動(dòng)

Em、?一小

勢(shì)的有效值為后逛r為正確；由功能關(guān)系可知線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功等于線框中產(chǎn)

引2”三I

生的焦耳熱，有聆斤向一方「I正確；?！┑倪^程中，線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

摯

錯(cuò)誤.

目［拓展變式

EmBSs

1.AC線框a8cd中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是合=微3,有效值為后8=",選項(xiàng)卜正確,B錯(cuò)誤；

線框平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，穿過線框的磁通量為零,磁通量的變化率最大，根據(jù)法拉第電磁

感應(yīng)定律可知，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,流經(jīng)線框的電流最大，選項(xiàng)C正確;線框平面與磁

場(chǎng)方向垂直時(shí)，穿過線框的磁通量最大,磁通量的變化率為零,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，

此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,流經(jīng)線框的電流為零,選項(xiàng)I)錯(cuò)誤.

2.D根據(jù)焦耳定律知熱量與方波中的電流方向的變化無(wú)關(guān)，故。方=五7;正弦交流電電壓的有

二尊嚴(yán)!田上三

效值等于峰值的”,故。正=*戶2.五刀所以h=1,D正確.

1義仁翕曠I三

3.D每個(gè)4周期正弦波形的有效值為謔,根據(jù)有效值的定義有餐往十X*X2+0,解得Q,D

正確.

4.BC交流電壓的周期為六0.4s,故磁體的轉(zhuǎn)速為/T=T=2.5r/s,故A錯(cuò)誤;通過題圖乙可知，

三擔(dān)2工2工

線圈兩端電壓的最大值為12V,故其有效值代也=0V=6&V,故B正確；六0.4s,則3二1r二五

rad/s=5nrad/s,故電壓的表達(dá)式為尸12sin5nt(V),C正確;該交變電流的電壓的最大值

為12V,大于電容器的擊穿電壓,故D錯(cuò)誤.

5.0.075J

工X

解析:金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)之間的長(zhǎng)度隨時(shí)間變化，有效切割長(zhǎng)度為人sinTm,且產(chǎn)北，所以

5xtV2

金屬棒上的電動(dòng)勢(shì)為氏L8尸sin~V,電動(dòng)勢(shì)最大值為笈=1V,電動(dòng)勢(shì)有效值為彳V.又因

為電路總電阻為廬&+&二4Q,根據(jù)能量守恒，外力做功等于電路中產(chǎn)生的總熱量

E2*

胎①Rt=0.075J(t=v=0.6s).

考點(diǎn)2變壓器、遠(yuǎn)距離輸電

目［高考幫二揭秘?zé)狳c(diǎn)考向

1.AI)由變壓器不會(huì)使交流電的周期改變和題圖(b)可知所用交流電的周期為2義10es,可求

得所用交流電的頻率為50Hz,選項(xiàng)A正確.由題圖(b)可知通過此的電流的有效值為1A,則由

串、并聯(lián)電路特點(diǎn)可知通過后的電流(即通過電流表的電流)為0.5A,故流過副線圈的電流為

72=1.5A;由歐姆定律可得副線圈兩端的電壓^=1X10V=10V,則由變壓器原、副線圈兩端電

也

壓比與原、副線圈匝數(shù)比的關(guān)系可得，原線圈兩端的電壓小=100V；再根據(jù)原線圈電路的

串聯(lián)關(guān)系可得A兩端的電壓為〃，=220V-100V=120V,選項(xiàng)B、C均錯(cuò)誤.根據(jù)變壓器原理可得

變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿楫a(chǎn)"72=10X1.5W=15.0鞏選項(xiàng)D正確.

Plooxio3

2.C發(fā)電機(jī)輸出的電流發(fā)氣25。A=400A,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.輸電線上的電流/方

—100X103

3

A=25A,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.升壓變壓器的副線圈輸出電壓“兒25v=4X10V,輸電線損耗電壓

△華/建后25X8V=200V,降壓變壓器的原線圈電壓戶3800V,故降壓變壓器的匝數(shù)

a3%19C

比人/j11,選項(xiàng)c正確.降壓變壓器的副線圈的輸出功率R=R=P-P后95kW,故用戶得到的電

乙95乂103

流220A=?431.8A,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

懶拓展變式

1.B由交流電壓的表達(dá)式可知,原線圈兩端所加的電壓最大值為220衣V,故有效值為〃=220

匹2U2

V,又火=三故副線圈兩端電壓的有效值為原=110V,輸出功率月=瓦=220W,再由輸入功率等于輸

(n

_U2_I__2

出功率知,A=g=220W,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)歐姆定律知，A=R=2A,又邑？得Z=1A,故電流表讀數(shù)

為1A,所以B項(xiàng)正確；電壓表的讀數(shù)為有效值，即^=110V,C項(xiàng)錯(cuò)誤；由交流電壓的表達(dá)式可

2H

知，0=100災(zāi)rad/s,又白白，解得片o.02s,所以D項(xiàng)錯(cuò)誤.

2.A在a6棒勻速運(yùn)動(dòng)過程中，棒產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，左邊原線圈中產(chǎn)生恒定的電流，

右側(cè)三個(gè)副線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,所以加0、L=0、/產(chǎn)0,A正確,B錯(cuò)誤;若數(shù)棒沿導(dǎo)軌

在某一中心位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，原線圈中產(chǎn)生交變電流,三個(gè)副線圈中都將有感應(yīng)電流產(chǎn)生,

故/〃W0、/HO、4W0,C、D錯(cuò)誤.

3.D根據(jù)題圖乙可知，發(fā)電機(jī)輸出的交流電的周期為0.02s,根據(jù)頻率與周期的關(guān)系得發(fā)電機(jī)

輸出的交流電的頻率為50Hz,由于變壓器在傳輸電能的過程中不改變交流電的頻率,故用戶

用電器上交流電的頻率為50Hz,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題圖乙可知，發(fā)電機(jī)輸出的交流電的最大值為

500V,由于該交流電是正弦式交變電流，根據(jù)正弦式交變電流的有效值與最大值的關(guān)系可得，

發(fā)電機(jī)輸出的交流電的電壓有效值為250“2V,6項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)輸電線上的電流與升壓變壓器的

輸入電壓〃和升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比"2、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比及輸

電線上的電阻隔、負(fù)載電阻距的關(guān)系可得/線MTV-Q—,即/戰(zhàn)=肌中小沁),可知/

巴匕

稅只由"'決定的說(shuō)法錯(cuò)誤,C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)焦耳定律可得,輸電線上損失的功率尸后R%又/級(jí)

」風(fēng)以儀用),即j=n網(wǎng)則當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí),輸電線上損失的功率將

減小,D項(xiàng)正確.

4.(1)D(2)變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比

解析：(D變壓器改變的是交流電壓，因此為了保證人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電

源,所用電壓不超過

12V,A錯(cuò)誤;為保證人身安全及用電器安全,不能用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱，接通電路前應(yīng)

先檢查電路是否正確,B、C錯(cuò)誤;測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè),大致確定被測(cè)電壓后再選用

適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量,故D正確.

(2)分析每組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可知及與“的值近似相等,可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:變壓器原、副線圈的電

壓比等于匝數(shù)比.

5.ABD變壓器輸入電壓等于燈泡A的電壓火輸出電壓等于燈泡氏C串聯(lián)的總電壓2%故原、

/1

--.........-

副線圈的匝數(shù)比"J3=2,D項(xiàng)正確；由于三個(gè)燈泡規(guī)格相同且都正常發(fā)光,故分析可得

原線圈總電流為2/〃,故流過電阻"的電流為37ftA項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;因燈泡和電阻〃的阻值均

相等,故電阻7?兩端的電壓為3〃廬3%電源電壓為3"+"=4。6,B項(xiàng)正確.

考點(diǎn)3實(shí)驗(yàn):傳感器的簡(jiǎn)單使用

目|高考幫二揭秘?zé)狳c(diǎn)考向

(1)如圖所示(2)1.8(3)25.5(4)A1.2

解析：(1)由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值比待測(cè)電阻的阻值小得多，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式

接法，由于電壓表可視為理想電表，則電流表應(yīng)用外接法，電路圖如答圖所示.(2)由歐姆定律

V5.5

得產(chǎn)7=3-。乂12(或1.8kQ).(3)由題圖(a)可直接讀出熱敏電阻的阻值為2.2

Q=18X10BQ

kQ時(shí),室溫為25.5°C.(4)由題意可知隨溫度的升高膠兩端的輸出電壓應(yīng)增大,又由串聯(lián)電路

的特點(diǎn)可知,后的阻值應(yīng)減小或是的阻值應(yīng)增大,而熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,因此

后應(yīng)為熱敏電阻;當(dāng)環(huán)境溫度為50℃時(shí)，熱敏電阻的阻值為0.8k。，則由串聯(lián)電路的特點(diǎn)有

EU2

Ri+RjRz,解得尼=].2kQ.

罐拓展變式

1.(1)見解析(2)尼(3)①650.0b若置于a端，接通電源后，流過報(bào)警器的電流會(huì)超過20

mA,報(bào)警器可能會(huì)損壞②c報(bào)警器開始報(bào)警

解析：(1)根據(jù)題述可知,應(yīng)該采用滑動(dòng)變阻器的限流接法,連接的電路如圖所示.

熱敏電阻

⑵根據(jù)題述可知,流過報(bào)警器的工作電流超過10mA時(shí)，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警，可知滑動(dòng)變阻器的

U18

0

最大阻值至少為廬心的乂'^Q=1800C,因此在電路中應(yīng)選用最大阻值為2000Q的滑動(dòng)變

阻器Ri.

⑶①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為熱敏電阻在

60℃時(shí)的阻值為650.0Q;滑片應(yīng)置于使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大處,即b端附近,若

置于a端,則閉合開關(guān)后，報(bào)警器中電流將大于

20mA,報(bào)警器可能會(huì)損壞.②I等開關(guān)向c端閉合,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至報(bào)警器開始

報(bào)警.

2.(1)5.00變小增大B(2)2.8

解析：(1)實(shí)驗(yàn)中硅二極管與定值電阻限串聯(lián)，由歐姆定律可知,定值電阻兩端電壓〃=/4=50.0

PAX100Q=5.00mV;由圖(b)可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)溫度升高時(shí)，硅二極管兩端電壓減小，又圖(b)

對(duì)應(yīng)的電流恒為50.0UA,可知硅二極管的正向電阻變小，由“串反”規(guī)律可知，定值電阻吊

兩端電壓增大,即電壓表?示數(shù)增大,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值以減小電路中的電流,

0.44-0.30

從而使電壓表?示數(shù)保持不變，故應(yīng)將R的滑片向B端移動(dòng).⑵由圖(b)可知三7=8-3。

V/℃=2.8X10"V/℃.

3.(1)如圖1所示(2)如圖2所示(3)1.4X10，1.2

圖1

u/\

圖2

解析：（1）由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值小于待測(cè)電阻的阻值，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，

由于電流表的內(nèi)阻已知，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法.（2）將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描

繪在圖像中，并用直線連接，使盡可能多的點(diǎn)落在直線上或均勻分布在直線兩側(cè).（3）%/圖像

3.0

中，圖像的斜率大小為磁敏電阻的阻值和電流表內(nèi)阻之和，則距Q_100Q=L4X103

Rs

Q,則R°=10,待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8=1.2T.

專題十三交變電流傳感器

夯基礎(chǔ)考點(diǎn)練透

考點(diǎn)1交變電流的產(chǎn)生及其描述

1.[2021浙江杭州重點(diǎn)中學(xué)檢測(cè)]新安江水電站交流發(fā)電機(jī)在正常工作時(shí)，電動(dòng)勢(shì)6-310sin

100nt（V）,若水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加到原來(lái)的1.2倍，其他條件不變，則電動(dòng)勢(shì)為

()

A.e'=372sin120nt(V)B.e'=310sin120itt(V)

C.e'=372sin100Jtt（V）D.e'=310sin100nt（V）

2.一交流電源的輸出電壓表達(dá)式為y=/4xsin。力其中爆產(chǎn)311V,3=100nrad/s,下列表述

正確的是（）

A.該電源輸出的交流電的頻率是100Hz

B.該電源輸出的交流電的周期是0.05s

C.若用交流電壓表測(cè)量這一電源的輸出電壓，電壓表示數(shù)為3nV

D.若將一電阻為50Q的電熱器接在這一電源上，電熱器的電功率約為968W

3.[2021安徽合肥高三調(diào)研,多選]某閉合金屬線圈,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線

垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示規(guī)律變化.已知線圈匝數(shù)為100,總

電阻為1Q,n2取10,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.Q0時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零

B.QIs時(shí)，線圈中的電流改變方向

C.片3s時(shí)，線圈平面垂直于磁感線

D.4s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為125J

4.[2019天津,8,多選]單匝閉合矩形線框電阻為用在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)

動(dòng),穿過線框的磁通量0與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖所示,下列說(shuō)法正確的是（）

A.z時(shí)刻線框平面與中性面垂直

B.線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為一L

c.線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為打

D.從片0到A，過程中線框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為'

5.[2020湖南郴州檢測(cè)]一個(gè)小型電熱器若接在輸出電壓為10V的直流電源上，消耗電功率為

P；若把它接在某個(gè)正弦交流電源上,其消耗的電功率為2.如果電熱器電阻不變,則此交流電源

輸出電壓的最大值為（）

A.5VB.5四VC.10VD.10^2v

6.[2020北京豐臺(tái)區(qū)檢測(cè)]如圖甲所示,用和總是材料相同、厚度相同、上下截面為正方形的導(dǎo)

體，邊長(zhǎng)之比為2：1,通過導(dǎo)體的電流方向如虛線箭頭所示;現(xiàn)將用、用串聯(lián)接入正弦交流電路,

如圖乙所示;交流電源的電壓u隨時(shí)間￡變化的情況如圖丙所示，電源內(nèi)阻不計(jì)，則下列說(shuō)法正

確的是()

A.導(dǎo)體R、和良的阻值之比為1：2

B.流過導(dǎo)體分和尼的電流大小之比為1：2

C.導(dǎo)體用兩端的電壓最大值為220V

D.導(dǎo)體兆兩端的電壓有效值為110V

考點(diǎn)2變壓器、遠(yuǎn)距離輸電

1.[2021江西紅色七校聯(lián)考]如圖甲所示的變壓器電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為

1：2,a、方輸入端輸入如圖乙所示的交變電流，電阻吊的功率是股的功率的一半，電流表的示

數(shù)為2A,電路中的電流表、電壓表都是理想電表.則()

A.交流電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為z^l00Ain(50nr)V

B.a、。端輸入的功率為600W

C.電壓表示數(shù)為100<2V,電阻R的阻值為50、尺Q

D.通過電阻水的電流為4A

2.[2021湖北武漢高三質(zhì)量檢測(cè)]如圖所示,正弦交流電源的輸出電壓為跖

理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為5:1,電阻關(guān)系為"：兆：尼=1：4：4,電壓表為理想交流

電壓表,示數(shù)用〃表示，則下列說(shuō)法正確的是()

A.閉合開關(guān)S前后，電壓表示數(shù)不變

B.閉合開關(guān)S前，06：戶5：1

C.閉合開關(guān)S后，:比15：2

D.閉合開關(guān)S后，電阻用與人消耗的功率之比為4：1

3.［2021貴州貴陽(yáng)高三摸底,多選］如圖甲所示,三個(gè)完全相同的燈泡,功率均為15W,一個(gè)與理

想變壓器的原線圈串聯(lián)后接在圖乙所示的交流電源上，另外兩個(gè)并聯(lián)后接在副線圈兩端.閉合

開關(guān)S后,三個(gè)燈泡均正常發(fā)光.圖中電表為理想電壓表,則下列說(shuō)法正確的是（）

s

圖甲

A.原、副線圈的匝數(shù)之比為2：1

B.原、副線圈的匝數(shù)之比為1：2

C.電壓表的示數(shù)為V

D.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?0W

4.［2020全國(guó)H,19,多選］特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低.我國(guó)已成

功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù).假設(shè)從1處采用550kV的超高壓向8處輸電，輸電線上

損耗的電功率為△巴到達(dá)6處時(shí)電壓下降了△〃在保持4處輸送的電功率和輸電線電阻都不

變的條件下，改用1100kV特高壓輸電,輸電線上損耗的電功率變?yōu)榈竭_(dá)6處時(shí)電壓下

降了A.不考慮其他因素的影響，則（）

1111

A.AX=4A）P8.XPC.D.△AU

5.［2018江蘇,2］采用220kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電.當(dāng)輸送功率一定時(shí),為使輸電線上損耗的

功率減小為原來(lái)的t輸電電壓應(yīng)變?yōu)椋ǎ?/p>

A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV

6.［新角度］［6分］在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，已有下列圖中器材、

開關(guān)和導(dǎo)線若干.

ABCD

(1)上述器材中不需要的是(填字母)，還需要的是(填名稱).

(2)對(duì)于匝數(shù)為5=100和3=200的變壓器,當(dāng)副線圈處于空載狀態(tài)(沒有接負(fù)載)時(shí),測(cè)量其原、

副線圈的電壓,〃“對(duì)應(yīng)的為4,小,對(duì)應(yīng)的為以實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表.

1.802.803.804.90

4.006.018.029.98

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷原線圈是(填“nJ或“力”).

(3)保持原線圈匝數(shù)和交流電壓均不變,給副線圈接上小燈泡,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著副線圈匝數(shù)的增

加，小燈泡得到的電壓反而減小,亮度減弱，出現(xiàn)這種情況可能的原因是.

考點(diǎn)3實(shí)驗(yàn):傳感器的簡(jiǎn)單使用

1.［生產(chǎn)生活實(shí)踐問題情境一一電子體溫計(jì)］［8分］感冒發(fā)熱是冬春季節(jié)常見的疾病，用電子體

溫計(jì)測(cè)量體溫既方便又安全.電子體溫計(jì)的工作原理是利用熱敏電阻阻值隨溫度的變化將溫

度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量.某同學(xué)想利用一熱敏電阻和一數(shù)字電壓表制作一個(gè)電子體溫計(jì).

(1)該同學(xué)用多用電表歐姆擋“義10”倍率，粗測(cè)了一熱敏電阻的阻值，測(cè)量結(jié)果如圖甲所示,

則該熱敏電阻此次測(cè)量的限值為Q.

(2)該同學(xué)用伏安法測(cè)該熱敏電阻在不同溫度t下的電阻尼得到如圖乙所示的兄V圖像，由圖

像可知該熱敏電阻在34℃的溫度下的電阻為Q.

圖丙

（3）該同學(xué)利用這個(gè)熱敏電阻和一數(shù)字電壓表制作的電子體溫計(jì)電路圖如圖丙所示，其中電源

電動(dòng)勢(shì)后1.5V,內(nèi)阻不計(jì)，電壓反饋電阻吊=32。，后為保護(hù)電阻，泥為熱敏電阻，用為定值電阻,

則溫度越高,數(shù)字電壓表的示數(shù)越（選填“大”或“小”）；為了使溫度從35℃變化到

42℃時(shí)數(shù)字電壓表的示數(shù)能從0.35V變化到0.42V,則定值電阻的阻值%=Q.

2.[8分]甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組利用傳感器研究電池組電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻及負(fù)教功率問題.已知兩小

組所選用的定值電阻阻值相同,均為%=1.0Q.

⑴甲小組利用電壓傳感器（相當(dāng)于理想電壓表）和電阻箱，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示.改變電阻

巴

箱接入電路的阻值,獲得多組電壓〃與電阻〃的值，根據(jù)片耳在坐標(biāo)紙上描出的尸/圖像如圖

乙所示.發(fā)現(xiàn)當(dāng)廬1.5Q時(shí)，電阻箱的功率P達(dá)到最大值1.5W.

定值電阻尼的作用是

可求出甲小組電池組電動(dòng)勢(shì)R=V,內(nèi)阻rkQ.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（2）乙小組利用電壓傳感器（相當(dāng)于理想電壓表）、電流傳感器（相當(dāng)于理想電流表）和滑動(dòng)變阻

器，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丙所示.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,獲得多組電壓〃與電流/的值，根據(jù)用UI,

利用作圖軟件生成的人〃圖像如圖丁所示.發(fā)現(xiàn)當(dāng)代1.4V時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率尸達(dá)到最大

值1.0W.

可求出乙小組電池組電動(dòng)勢(shì)后=V,內(nèi)阻r2=Q.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

若乙小組的定值電阻尼未知，能否求出電池組內(nèi)阻?.（填“能”或“不能”）

國(guó)練綜合專題檢測(cè)

一、選擇題（共12小題,72分）

1.如圖甲所示為自耦變壓器,原線圈接有圖乙所示的交流電源,副線圈兩端電壓有效值為220V,

燈泡和其他電阻受溫度的影響忽略不計(jì)，開始時(shí)開關(guān)S斷開,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.原、副線圈匝數(shù)比為11：5

B.閉合開關(guān)S后，小燈泡微亮,月上滑可使小燈泡恢復(fù)正常發(fā)光

C.滑片R上滑,通過電阻用的電流增大

D.向上滑動(dòng)R,變壓器的輸出功率增大

“….0

XXXX

......................0'

2.如圖所示,虛線比'的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B,右側(cè)有垂直紙面向

里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一總阻值為力的導(dǎo)線框ABCD以00'為軸做角速度為。的逆時(shí)

針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線框的16邊長(zhǎng)為3A,a'邊長(zhǎng)為L(zhǎng),9邊到軸0。'的距離也是L,以圖示位置為

計(jì)時(shí)起點(diǎn),規(guī)定導(dǎo)線框內(nèi)電流沿流動(dòng)時(shí)為電流的正方向.下列關(guān)于導(dǎo)線框中感

BL2a

應(yīng)電流的圖像（圖中7o=k）正確的是（）

54

4/,,

O

X

cD

220V交流電

3.電吹風(fēng)是常用的家用電器，一種電吹風(fēng)的內(nèi)部電路如圖所示，圖中a、b、c、d為四個(gè)固定點(diǎn).

可動(dòng)的扇形金屬觸片〃可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn).己知電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)的輸入功率為60W,小風(fēng)扇

的額定電壓為60V,正常工作時(shí)小風(fēng)扇的輸出功率為52W,變壓器為理想變壓器，則

()

A.當(dāng)扇形金屬觸片尸與觸點(diǎn)c、,接觸時(shí)，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)

B.當(dāng)扇形金屬觸片一與觸點(diǎn)a、6接觸時(shí)，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)

C.小風(fēng)扇的內(nèi)阻為8Q

?i11

D.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為"=石

4.一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生正弦式交變電流,其電動(dòng)勢(shì)的

變化規(guī)律如圖(a)中圖線①所示.當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖(a)中圖線②所示.

用此線圈給圖⑹中原、副線圈匝數(shù)比為2：1的理想變壓器供電.則()

圖(b)

A.Q0時(shí)刻，線圈平面恰好與磁場(chǎng)方向平行

B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2：3

C.轉(zhuǎn)速調(diào)整前，圖(b)中電壓表的示數(shù)為10aV

20

D.圖線②電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為^40sin3JirV

5.[2020江蘇,2]電流互感器是一種測(cè)量電路中電流的變壓器，工作原理如圖所示.其原線圈匝

數(shù)較少，串聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較多，兩端接在電流表上，則電流互感器()

____^11路^_____

A.是一種降壓變壓器

B.能測(cè)量直流電路的電流

C.原、副線圈電流的頻率不同

D,副線圈的電流小于原線圈的電流

6.如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1,電流表和電壓表均為理想電

表,斤是光敏電阻（其阻值隨光強(qiáng)的增大而減?。?、/是理想線圈、C是耐壓值和電容都足夠大的

電容器、L是燈泡、K是單刀雙擲開關(guān).當(dāng)原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電時(shí)，下列說(shuō)法正

確的是（）

圖甲

A.開關(guān)K連通1時(shí),若光照增強(qiáng)，電流表的示數(shù)變小

B.開關(guān)K連通1時(shí)，電壓表的示數(shù)為22V

C.開關(guān)K連通2時(shí),燈泡L一定不亮

D.開關(guān)K連通2時(shí),若光照增強(qiáng)，電壓表的示數(shù)減小

7.[2021吉林長(zhǎng)春高三質(zhì)量監(jiān)測(cè)，多選]遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈

的匝數(shù)分別為冰上,電壓分別為〃、電流分別為6