高考一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)物理單元質(zhì)檢十二交變電流傳感器

單元質(zhì)檢十二交變電流傳感器(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求)1.(2020新疆實(shí)驗(yàn)中學(xué)期末)某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電流的圖像如圖所示,由圖中信息可以判斷()A.在A、C時(shí)刻線圈處于中性面位置B.在B、D時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零C.從A~D線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為2πD.若從O~D歷時(shí)0.02s,則在1s內(nèi)交變電流的方向改變了100次2.(2020海南卷)圖甲、乙分別表示兩種電流的波形,其中圖乙所示電流按正弦規(guī)律變化,分別用I1和I2表示甲和乙兩電流的有效值,則()A.I1∶I2=2∶1 B.I1∶I2=1∶2C.I1∶I2=1∶2 D.I1∶I2=2∶13.如圖所示,電阻為r的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以某一角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。t=0時(shí),線圈平面與磁場(chǎng)垂直,各電表均為理想交流電表,則()A.t=0時(shí),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.1s內(nèi)電路中的電流方向改變了ω2C.滑片P向下滑動(dòng)時(shí),電壓表的讀數(shù)變大D.線圈勻速運(yùn)動(dòng)的角速度ω變?yōu)?倍時(shí),電阻R的電功率也變?yōu)?倍4.在圖甲所示電路中,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10∶1,電阻R1、R2的阻值分別為5Ω、6Ω,電壓表和電流表均為理想電表。若接在變壓器原線圈的輸入端的電壓如圖乙所示(為正弦曲線的一部分),則下列說(shuō)法正確的是()A.電壓表的示數(shù)為25.1V B.電流表的示數(shù)為1AC.變壓器的輸入功率為112W D.變壓器的輸出功率為11W5.(2021浙江嘉興五中月考)下圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)比為k。在T的原線圈兩端接入一電壓u=Umsinωt的交流電源,若輸送電功率為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其他因素的影響,則輸電線上損失的電功率為()A.2PkUm2r B.C.4PkUm2r D.6.(2021河北衡水中學(xué)月考)如圖所示,教學(xué)用的可拆變壓器有兩個(gè)線圈A、B,線圈匝數(shù)和線圈繞向已經(jīng)無(wú)法分辨,某同學(xué)為測(cè)定A、B兩個(gè)線圈的匝數(shù)進(jìn)行了如下操作。他先把漆包線比較細(xì)的線圈A接到u=162sin100πt(V)的低壓交流電源上,用交流電壓表測(cè)得線圈B的輸出電壓為4V;然后拆下線圈B,在線圈B原來(lái)匝數(shù)的基礎(chǔ)上,用漆包線沿某一個(gè)方向加繞10匝,然后重復(fù)上一步操作,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為4.4V,若可拆變壓器可看成理想變壓器,則可測(cè)得A、B兩個(gè)線圈原來(lái)的匝數(shù)分別為()A.400、100 B.320、80 C.216、54 D.256、64二、多項(xiàng)選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)7.街頭變壓器(可視為理想變壓器)通過(guò)降壓給用戶供電,變電站的輸出電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓,當(dāng)負(fù)載變化時(shí),該電壓幾乎不會(huì)有明顯的波動(dòng),某市區(qū)供電示意圖如圖所示。已知變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2,變阻器RP代表用戶用電器的總電阻,當(dāng)用電器增加時(shí),相當(dāng)于RP的值減小(滑片P向下移)。下列說(shuō)法正確的是()A.電流表A1與電流表A2的示數(shù)之比等于n2∶n1B.電壓表V1與電壓表V2的示數(shù)之比等于n1∶n2C.滑動(dòng)片P向上移時(shí),電流表A1、A2示數(shù)均減小,電壓表V2示數(shù)增大D.傍晚用電高峰期,電流表A1、A2示數(shù)均減小,電壓表V2示數(shù)減小8.(2020江蘇如皋中學(xué)月考)如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,原、副線圈中分別接有完全相同的三個(gè)燈泡a、b、c,當(dāng)A、B間電壓為U時(shí),三個(gè)燈泡a、b、c恰好都能正常發(fā)光,每個(gè)燈泡的額定電壓為U0,則()A.U=2U0B.U=3U0C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=1∶2D.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=2∶19.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2=10∶1,原線圈M、N兩端接入圖乙所示的不完整的正弦交變電流,電壓表和電流表均為理想電表,R0和R1為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,則()甲乙A.圖乙中電壓的有效值為10V B.電壓表的示數(shù)為2VC.當(dāng)P向上滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)減小 D.當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)不變10.如圖所示,變壓器原線圈兩端接正弦交變電流,電流表A和電壓表V均為理想交流電表,L為小燈泡,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,P、Q分別為滑動(dòng)變阻器和副線圈上的滑動(dòng)觸頭,二者都有一定的調(diào)節(jié)范圍。若只調(diào)節(jié)P或者只調(diào)節(jié)Q,使電流表示數(shù)增大,則還可能同時(shí)觀察到的現(xiàn)象是()A.電壓表示數(shù)增大,小燈泡L變亮B.電壓表示數(shù)增大,小燈泡L變暗C.電壓表示數(shù)減小,小燈泡L變亮D.電壓表示數(shù)減小,小燈泡L變暗11.如圖所示,變壓器由一個(gè)原線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈組成,線圈匝數(shù)之比n1∶n2∶n3=10∶3∶2,原線圈接在電壓恒定的交變電流源上。以下說(shuō)法正確的是()A.兩個(gè)次級(jí)線圈的電壓之比u2uB.兩個(gè)次級(jí)線圈中的電流之比I2IC.兩個(gè)次級(jí)線圈中的電流的頻率之比為1∶1D.改變R的阻值,R兩端電壓隨之改變12.如圖所示,開(kāi)關(guān)S閉合后,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間輸入有效值為UAB的交流電壓時(shí),電阻值恒定的六個(gè)相同燈泡發(fā)光亮度相同(即通過(guò)電流相等),已知變壓器為理想變壓器,原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,UAB保持不變,副線圈兩端電壓用UCD表示,開(kāi)關(guān)S閉合或斷開(kāi),六個(gè)燈泡都不損壞,則下列說(shuō)法正確的是()A.n1∶n2=1∶4B.若開(kāi)關(guān)S閉合,UAB∶UCD=6∶1C.若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),UAB∶UCD=11∶2D.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后,燈泡L1的亮度比S閉合時(shí)暗三、非選擇題(本題共2小題,共28分)13.(8分)(1)如圖所示,在用可拆變壓器“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是(填字母)。

A.用可拆變壓器,能方便地從不同接線柱上選取不同匝數(shù)的線圈B.測(cè)量原、副線圈的電壓,可用“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中的直流電壓表C.原線圈接0、8接線柱,副線圈接0、4接線柱,副線圈電壓大于原線圈電壓D.為便于探究,先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變,改變副線圈的匝數(shù),研究其對(duì)副線圈電壓的影響(2)圖示電路中各電表均為理想電表,變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置,觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8A,則下列說(shuō)法正確的是()A.電壓表V1示數(shù)增大 B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大C.該電壓器起升壓作用D.變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng)14.(20分)(2020浙江卷)如圖甲所示,在xOy水平面內(nèi),固定放置著間距為l的兩平行金屬直導(dǎo)軌,其間連接有阻值為R的電阻,電阻兩端連接示波器(內(nèi)阻可視為無(wú)窮大),可動(dòng)態(tài)顯示電阻R兩端的電壓。兩導(dǎo)軌間存在大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。t=0時(shí)一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒在外力F作用下從x=x0位置開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),觀察到示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的波形是如圖乙所示的正弦曲線。取x0=UmT2πBl,則簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)O。不計(jì)摩擦阻力和其他電阻,導(dǎo)體棒始終垂直導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。(提示:可以用Fx圖像下的“面積(1)求導(dǎo)體棒所受到的安培力FA隨時(shí)間t的變化規(guī)律;(2)求在0至0.25T時(shí)間內(nèi)外力F的沖量;(3)若t=0時(shí)外力F0=1N,l=1m,T=2πs,m=1kg,R=1Ω,Um=0.5V,B=0.5T,求外力與安培力大小相等時(shí)棒的位置坐標(biāo)和速度。參考答案單元質(zhì)檢十二交變電流傳感器1.D由題中圖像可知,在B、D時(shí)刻,感應(yīng)電流為零,此時(shí)線圈位于中性面上,穿過(guò)線圈的磁通量最大,A、C時(shí)刻感應(yīng)電流最大,此時(shí)線圈與中性面垂直,磁通量為零,故A、B錯(cuò)誤;從A到D,經(jīng)歷34個(gè)周期,線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為34×2π=3π2,故C錯(cuò)誤;由題中圖像可知,從O~D是一個(gè)周期,如果經(jīng)歷時(shí)間為0.02s,則1s是50個(gè)周期,電流方向改變100次2.D對(duì)題圖甲的交變電流分析,可知一個(gè)周期內(nèi)交變電流的電流方向變化,而電流的大小不變,故題圖甲的電流有效值為I1=I0;對(duì)題圖乙的交變電流分析可知,其為正弦式交變電流,故其有效值為I2=I02,故I1∶I2=2∶1,故選3.Ct=0時(shí),線圈位于中性面,此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,A錯(cuò)誤;交變電流的頻率為f=ω2π,1s內(nèi)電流方向改變2f(次),即1s內(nèi)電路中的電流方向改變了ωπ次,B錯(cuò)誤;滑片P向下滑動(dòng)時(shí),電阻增大,電流減小,電源內(nèi)阻分壓減小,所以電壓表讀數(shù)變大,C正確;根據(jù)Em=NBSω,以及電壓有效值U=22Em,若ω增大為原來(lái)的2倍,電阻R兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,故R的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4.D根據(jù)電流的熱效應(yīng),有22022R·T2=U12R·T,解得U1=110V,根據(jù)U1U2=n1n2可得副線圈兩端的電壓為U2=11V,A錯(cuò)誤;副線圈中電流為I2=U2R1+R2=1A,根據(jù)I1I2=n2n1,電流表示數(shù)為I1=1105.C加在原線圈上的電壓為U1=U根據(jù)電壓比與匝數(shù)比關(guān)系有U所以有U2=2輸電線上的電流為I=P輸電線上損失的功率為P損=I2·2r聯(lián)立解得P損=4n1又k=n則P損=4PkU所以C正確。6.A設(shè)A、B兩個(gè)線圈原來(lái)的匝數(shù)分別為n1、n2,線圈A的輸入電壓有效值U1=16V,線圈B的輸出電壓U2=4V,根據(jù)變壓器電壓比U1U2=n1n2,可得n1n2=41。在線圈B加繞10匝后,線圈B的輸出電壓升高,說(shuō)明加繞的線圈與原來(lái)線圈B的繞向相同,根據(jù)電壓比關(guān)系應(yīng)有7.AC電流表A1與電流表A2的示數(shù)分別是通過(guò)原線圈和副線圈的電流,根據(jù)理想變壓器原理可知,電流表A1與電流表A2的示數(shù)之比I1I2=n2n1,故A正確;電壓表V1不是測(cè)量原線圈兩端電壓,電壓表V2是測(cè)量副線圈兩端電壓,所以電壓表V1與電壓表V2的示數(shù)之比不等于n1∶n2,故B錯(cuò)誤;滑片P向上移時(shí),滑動(dòng)變阻器阻值變大,副線圈電流減小,電流表A2示數(shù)減小,根據(jù)理想變壓器原理可知,原線圈電流減小,電流表A1示數(shù)減小,電阻R0兩端電壓減小,原線圈兩端電壓增大,副線圈兩端電壓增大,電壓表V2示數(shù)增大,故C正確;傍晚用電高峰期,用電器增加時(shí),相當(dāng)于RP的值減小,副線圈電流增大,電流表A2示數(shù)增大,根據(jù)理想變壓器原理可知,原線圈電流增大,電流表A1示數(shù)增大,電阻R0兩端電壓增大,原線圈兩端電壓減小,副線圈兩端電壓減小,8.BD由于三個(gè)燈泡正常發(fā)光,副線圈中的電流為2I,原線圈中的電流為I,則變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為等于原、副線圈中電流的反比,即為2∶1,根據(jù)原、副線圈兩端電壓比等于匝數(shù)比且副線圈兩端電壓為U0,則原線圈兩端電壓為2U0,則U=U0+2U0=3U0,故選BD。9.AD根據(jù)交變電流在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量與等效恒定電流在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等有2022R·T2=U2RT,解得題圖乙所示電壓的有效值為U=10V,故A正確;根據(jù)U1U2=n1n2,其中U1=10V,可得副線圈兩端的電壓為U2=1V,故B錯(cuò)誤;當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí),原、副線圈匝數(shù)不變,副線圈兩端的電壓不變,即電壓表示數(shù)不變,當(dāng)P向上滑動(dòng)時(shí),電阻R減小10.AB若只調(diào)節(jié)Q,副線圈電路總電阻不變,當(dāng)Q向上移動(dòng)時(shí),U2增大,I2增大,輸出功率增大,輸入功率增大,I1增大,電壓表示數(shù)增大,小燈泡變亮,若只調(diào)節(jié)P,原、副線圈匝數(shù)比不變,副線圈兩端電壓U2不變,當(dāng)P向左滑動(dòng)時(shí),副線圈電路總電阻減小,副線圈中的電流I2增大,則原線圈中電流I1增大,電壓表示數(shù)增大,小燈泡電壓減小,亮度變暗,故A、B正確,C、D錯(cuò)誤。11.AC次級(jí)線圈之間的電壓之比也等于匝數(shù)比u2u3=32,選項(xiàng)A正確;次線圈電壓之比一定為32,但是次線圈電路中電阻之比不確定,所以I2I3不一定等于23,B12.BCD因?yàn)殚_(kāi)關(guān)閉合后六個(gè)燈泡發(fā)光亮度相同,每個(gè)燈泡的電流為I,電壓為U。電阻為R,則原線圈中電流為I1=I,副線圈中電流為I2=4I,有n1∶n2=I2∶I1,則n1∶n2=4∶1,故A錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)閉合時(shí),由UCD=U2=U,U1∶U2=n1∶n2,得原線圈兩端電壓為U1=4U,UAB=2U+4U=6U,即開(kāi)關(guān)閉合時(shí)UAB∶UCD=6∶1,故B正確;開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后,設(shè)L3、L4、L5三燈電流均為I',副線圈干路電流為3I',兩端電壓為I'R,由電流比關(guān)系和電壓比關(guān)系得原線圈與L1中電流為34I',原線圈兩端電壓為4I'R,有UAB=2×34I'R+4I'R=112I'R,此時(shí)副線圈兩端UCD=I'R,則有UAB∶UCD=11∶2,故C正確;由前面的計(jì)算可知,開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)L1兩端電壓為U=UAB6,S斷開(kāi)時(shí)L1兩端電壓為34I'R=322UAB,則13.答案(1)AD(2)D解析(1)變壓器的輸出電壓跟輸入電壓以及原副線圈匝數(shù)之比都有關(guān),因此需要用可拆卸的變壓器研究,探究副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系,采用控制變量法,即為便于探究,先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變,改變副線圈的匝