2022届第十一单元交变电流传感器训练卷B卷教师版.docx

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1、2022届高三一轮单元训练卷第十一单元 交变电流 传感器（B）本卷须知：1 .答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准 考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2 .选择题的作答：每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案 标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3 .非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在 试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4 .考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。K-一、（此题共12小题，每题4分，共48分。在每题给出的四个选项中，第18 题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要

2、求。全部选对的得4分，选对 但不全的得2分，有选错的得。分）1 .把发光颜色不同的两个二极管并联（该类二极管具有单向导电性，导通时发光）， 使两者正负极方向不同。当摇动如下列图的手摇发电机时，两个二极管交替发光，那么 流过其中一个二极管的电流是（）中 生 那 羽A.交流电B.直流电C.恒定电流D.涡流【答案】B【解析】交流电是指大小和方向发生周期性变化的电流，直流电的方向不变，恒定 电流的大小与方向均不变，涡流是感应电流；手摇发电机产生的是交流电，因为该类二 极管具有单向导电性，所以通过每个二极管的电流方向不变，为直流电。2 .两人在赤道上站立，各自手握金属绳OPO,的一端，绕东西方向的水平轴

3、沿顺时 针方向匀速摇动，周期为7,将金属绳连入电路，闭合回路如下列图，取金属绳在图示 的最高位置时为r=O时刻，那么以下说法正确的选项是（）A.电路中存在周期为了的变化电流B. /=0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大C. /=孤刻，电流向左通过灵敏电流计d.时刻，回路磁通量最小，电路中电流最大【答案】A【解析】用类比法，如线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生周期性变化的交变电流, 所以这个电路中存在周期为7的变化电流，故A正确；由于地磁场方向等效为由南指向 北，那么，=0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最小为0,故B错误；=时刻，第 一次经过水平位置.，这个过程磁通量减小，由楞次定律可知，感应

4、电流方向向右通过灵 敏电流计，故C错误；/=时刻，回路磁通量最小，电路中电流最小，故D错误。3 . 一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如下列图，在 相同时间内电阻产生热量最大的是（）【答案】D【解析】对于A图正弦式电流，有效值九=当卜=啦A：根据焦耳定律得Q4两 =（小）2RTi=2RTi；对于B图正弦式电流，有效值/2=尊产啦A,根据焦耳定律得 Qi=lRTi=（y12）2RT2=2RT2；而于图C形式电流，根据焦耳定律得。3 = /次乃/?乃；时于 图D形式电流，根据焦耳定律得：。4=RR；+ 1&R，9=2RTi + 2R =4RTi,其中八= 272；故在相同时间

5、内电阻产生热量最大的是D04 .为做好疫情防控供电准备，防控指挥中心为医院设计的备用供电系统输电电路 简图如图甲所示，矩形交流发电机匝数=50,线圈、导线的电阻均不计，在匀强磁场 中以矩形线圈中轴线00为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间t的变化图像如图 乙所示，0=邑或Iwb。并与变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接入到医院为医 n疗设备供电，变压器为理想变压器，假设额定电压为220 V的医疗设备恰能正常工作。 以下说法正确的有（）A.电压表的示数为5MVB.假设给变压器输入端接入电压U=50V的直流电，医疗设备能正常工作C.变压器的匝数比为5： 22D.从，=0开始计时，变压器的原线圈两端

6、的电压=5Msinl00w （V）【答案】C【解析】根据图像可得7=0.02 57 = 0.028,线圈的角速度3 = = 100nrad/s,线 T圈产生的电动势，根据Um=Ms=5ORv,那么电压表的示数位U=呈=50 V,变压 器的匝数比3=与二27, A错误，C正确；根据变压器的原理，变压器输入端接入电 压U=50V的直流电，变压器不工作，医疗设备不能正常工作，C错误：f=0时，磁通 量为0,那么变压器的原线圈两端的电压=5Scos 100 （V） , D错误。5 .在如下列图的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器， 发电厂的输出电压3和输电线上的电阻R均保持不变。

7、随着发电厂输出功率的增大， 以下说法中正确的有（）A.升压变压器的输出电压S增大B.降压变压器的输出电压a增大C.输电线上损耗的功率减小D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【答案】D【解析】由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以根据会=可 知升压变压器的输出电压S不变，故A错误：由于发电厂的输出功率增大，那么升压变 压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压S不变，根据P=U/可输电线.上的电流 人增大，根据奴=可知输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压S =S-U报，可得降压变压器的输入电压S减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变 压器的输出电压口减小，故B错误；

8、升压变压器副线圈中的电流等于输电线中的电流， 那么输电线中的电流增大，根据产出=/年知输电线上损失的功率增大，故C错误；输电 线上损耗的功率占总功率的比例为去=芈，因为输电线上的电流增大，那么电压损失 增大，S不变，所以输电线上损耗的功率占发电厂输出总功率的比例增大，故D正确。6 .如卜列图为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数 比为，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡L和交流电风 扇电动机D,电动机线圈电阻为心接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动 机的电流为/，那么以下说法正确的选项是（）A.理想变压器的输入功率为号B.灯泡L中的电流为匕C

9、.风扇电动机D输出的机械功率为一票）d.假设电风扇由于机械故障被k住，那么通过原线圈的电流为缥2n-Rr【答案】D【解析】理想变压器的原、副线圈的匝数比为小 原线圈接电压为U的交流电源， 那么输出端电压为灯泡L中的电流端，而电动机的输入功率为故A、B项错 误；电动机D的输入功率为华，而电动机的线圈电阻消耗的功率为M 那么电动机D 的机械功率为当一户，故C项错误；假设电风扇由于机械故障被卡住可视为纯电阻，两 电阻并联，那么根据欧姆定律变压器原理4=牛可知，通过原线圈的电流为包牡,故/2 Hl,rRrD项止确。7 .传统的自行车发电机内部电路如图甲所示，驱动轴一端与自行车车轮相连，另 一端连接条形

10、永久磁铁，车轮转动过程中，驱动釉带动永久磁铁在。形软铁芯之间匀速 转动，发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示。波形图中正、负尖峰电压分别 为Um和一Um,两个相邻正、负尖峰电压所对应的时间差为加，发电机线圈匝数为。 以下判断正确的选项是（）A.驱动轴转动的角速度为空B.线圈电压的有效值为乎UmC.穿过线圈磁通量变化率的最大值为D.相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值为;Um【答案】C【解析】两相邻正、负尖峰电压对应时间差为加，可得交变电流的周期丁=2加， 驱动轴转动的角速度& =歪，A错误；交变电流不是按正弦规律变化的，电压最大值与有效值的关系不是B错误；由法拉第电磁感应定律得，感应

11、电动势 与磁通量变化率成正比，有=穿过线圈磁通量变化率的最大值3=, C正n确：相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值u =心色，线圈转过一个完整周期， 24磁通量变化量为0,电压平均值为0, D错误。8 .如下列图，匝数为N,内阻为的矩形线圈4在匀强磁场中绕垂直于磁场的 床边以角速度，。匀速转动。该线圈中感应电动势的峰值为Em,闭合回路中两只完全相 同的灯泡均能正常发光，此时它们的电阻均为R。以下说法中正确的选项是（）A.从图中位置开始计时，感应甩动势的瞬时值表达式为e=EmCosMB.穿过线圈的最大磁通量为各NeoC.从图中位置开始计时，J周期内通过灯泡Al的电荷量为一4一 4NdR+r

12、）D.增大角速度侬时，灯泡Ai变暗，A2变亮【答案】B【解析】题图中位置，线圈处于中性面位置，磁通量最大，感应电动势为零，闭合 电路中感应甩动势的瞬时值表达式e=Emsins/,而Em=NBS（o,那么穿过线圈的最大磁 通量0=65 =旦，A错误，B正确；从图中位置开始计时，四分之一周期内，磁通量 Neo的变化量”=4S,那么通过干路的电荷量q = = 5，= N字，此题中总电阻无法确定，故通过灯泡Ai的电荷量无法确定，C错误：根据电动势最大值公式Em=N3s/可 知，增大线圈转动角速度3时，频率变大，感应电动势的峰值Em变大，同时由于电感 线圈对交流电有阻碍作用，交流电的频率越大，该阻碍作用

13、越大；电容器对交流电也有 阻碍作用，交流电频率越大，阻碍越小，故灯泡Al变亮；由于感应电动势变大，故灯 泡A2明亮程度未知,D错误。9 .电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如卜列图。其原线圈匝 数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。那么电流互感器（）A.是一种降压变压器B.能测量直流电路的电流C.原、副线圈电流的频率相同D.副线圈的电流小于原线圈的电流【答案】CD【解析】原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，A错误：电流互感 器的工作原理是电磁感应中的互感现象，只可以测量交变电流，B错误；电流互感器不 会改变电流的频率，只改变电流，故原、副线圈电流的频

14、率相同，C正确；原线圈匝数 较少，电流互感器是一种降电流的变压器，副线圈的电流小于原线圈的电流，D正确。10 .如下列图电路中,电源电压u=3Usin(10中。V, 4、8间接有“220 V, 440 W” 的电暖宝、“220 V, 22() W的抽油烟机、交流电压表及保险丝。以下说法正确的选项 是()A.交流电压表的示数为220 VB.电路要正常工作，保险税的额定电流不能小于3gAC.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍xlO4J【答案】AD【解析】由电源电压=311sin(100MV可知该交变电压的有效值为220V,故交 流电压表的示数为220 V, A正确；电路正常_E作时，电路的总功

15、率为660 W,故对应 的电流有效值为3 A,保险丝的额定电流为交变电流的有效值，B错误；抽油烟机为非 纯电阻用电器，故不能直接利用功率的大小比较甩暖宝与抽油烟机的发热功率，C错误; 抽油烟机1 min消耗的电能为W=P/xlO4 J, D正确。11.如下列图，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势e=l 11也 sinlOOnr (V),导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2 A, 输电线路总电阻为25 C,降压变压器副线圈接入台电动机，电动机恰好正常工作，且 电动机两端的电压为220 V,电动机内阻为8.8 C,电动机的机械效率恒为80%,导线 框及其余

16、导线电阻不计，不计一切摩擦，那么( )A.该发电机的电流方向每秒钟改变50次，图示位置线圈的磁通量变化率为0B.不计摩擦，线框转动一圈过程中，克服安培力做功24 JC.保持线框转速不变，假设电动机突然卡住，输电线上的损耗功率将增加D.假设线框转速变为25 17s,电动机的机械功率将变为220 W【答案】BCD【解析】依题意，可知交变电流的频率f = = 5OHz，线圈每转一圈，电流方向 改变两次，所以该发电机的电流方向每秒钟改变100次，图示位置为中性面，线圈的磁 通量变化率为最大，故A错误：电动机的机械效率恒为80%,有 /一/=80%,UI可知流过电动机的电流/=5A,回路中消耗的总电功率

17、根 据能量守恒，线框转动一周过程中，克服安培力做功W=P,=24J,故B正确：假设 电动机突然卡住，电动机变成纯电阻电路，流过电路的电流增加，导致输电线的电流增 加，输电线上的损耗功率增加，故C正确：由题可知，原来的转速 = = 50r/s，线 2 71 圈产生的电动势有效值七=坐BSm可知，假设线框转速变为25 r/s,其有效值要减半， 所有用电器的电压和电流都变为原来的一半，对电动机P入=/=275 W,产生热的功 率尸热=/R=55W,电动机的机械功率将变 A=P入一 j=220W,故D正确。12.如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生的交变电 流输入理想变压器的原

18、线圈，发电机取两种不同的转速，使其电动势随时间的变化规律 如图乙中、所示，那么以下说法正确的选项是（）A.曲线b表示的交变电流的电动势有效值为10 VB.曲线对应的线圈角速度之比为3： 2C.线圈转速不变，将原线圈滑片。向上滑动时，灯泡变暗D.尸位置不变，滑动变阻器连入电路阻值变大时，变压器的输入功率变大【答案】BC【解析】由图乙知的周期为4X1%, 的周期为wo 2s,那么由丁十可知， 角速度与周期成反比，故角速度之比为3： 2,选项B正确；曲线。表示的交变电动势 最大值是15V,根据Em=质得曲线表示的交变电动势最大值是10 V,那么有效 值为U = = 5&V,选项A错误：将原线圈滑片P

19、向上滑动时，原线圈匝数变大，根 据变压比公式衿=,输出电压减小，灯泡会变暗，选项C正确；P位置不变，副线圈 电压不变，滑动变阻器连入电路阻值变大时，输出功率/=亨变小，输入功率也变小， 选项D错误。二、（此题共5小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答 题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数 值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13. （6分）某同学要把电压表改装成可直接测量压力的仪表，设计的电路如图甲所 示。实验器材如下：待改装电压表（量程03V,可视为理想电压表），定值电阻刷, 压敏电阻兄，电源（4V,内阻不计），开关S,导线

20、。选用的压敏电阻阻值凡随压力 产变化的规律如图乙。实验中随着压力产的增大，电压表的示数 o （选填“变大不变”或变 小”）（2）为使改装后仪表的量程为0160 N,且压力160 N对应电压表3 V刻度，那么 定值电阻阻值R）=Q，压力ON对应电压表 V刻度。【答案】变大2401.5 （每空2分）【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律可知，电压表的示数由图乙可知, 凡+4压力越大R越小，U越大，故电压表的示数变大。（2）由图乙可知，当尸i=160 N时，&i = 80Q,此时电压表的示数S = 3 V,由4 =丁工一得Ro=24OQ：当广2=0时，&2=400Q,此时电压表的示数 十号|E = 1.

21、5V,可见压力ON对应电压表1.5 V刻度。人+14. （10分）（1）利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来 测量很小范围内的温度变化，反响快，而且精确度高。如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因 素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变（选填“大”或 “小”）（上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出 热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为20 c（如图甲所示），那么25 c的刻度 应在20 的刻度的（选填“左或右）侧。为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请在图乙中用图中的

22、 器材（可增加元器件）设计一个电路。（2）图丙为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定，内阻不计，开关 闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的 关系曲线如图丁所示，试根据这特性，由图戊中给定的器材设计个自动光控电路。【答案】（1）小（2分）右（2分）见解析图（3分）（2）见解析（3分）【解析】（1）因为温度降低时，负温度系数热敏电阻的阻值增大，故电路中电流会 变小。由的分析知，温度越高，电流越大，25 c的刻度应对应较大电流，故在20C 的刻度的右侧。电路如下列图：（2）由光敏电阻的特性仙线可以看出，当入射光增强时，流过光敏电阻的电流增大， 光敏

23、电阻的阻值减小.根据题意设计一个自动光控电路，如F列图。控制过程是：当有 光照时，放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸引衔铁使两个触点断开：当无 光照时，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，工作电路接通, 电灯开始工作。15. （10分）如下列图,N=50匝的矩形线圈而边长，i=20cm, ad边长，2= 25 cm,放在磁感应强度8=0.4 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线 圈中线的轴以=3000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=lC,外电路电阻穴=9 Q,，=0时线圈平面与磁感线平行，边正转出纸外、cd边转入纸里。求：（1）线圈转一圈外力做的

24、功；（2）从图示位置转过90。的过程中流过电阻R的电荷量。【解析】（l） = 3000r/min=50i7s,所以由角速度与转速关系（y = 27u? = 1007rrad/s （1 分）感应电动势最大值Em=nBSco-34 V（1分）F电动势有效值E有=%线圈匀速转动的周期7 =生= 0.02s （I分）（O线圈匀速转动一圈，外力做功大小等于电功的大小，即w外= /2（R + r）7 = 鼻7（2分）代入数据，解得% =98.6J。（2分）（2）从图示位置转过90。的过程中流过电阻R的电荷量(3分)(3分)JVAA/ = JW=()1Ca (R + r)A/R+r16. （13分）如下列图

25、，作为北京奥运会主场馆之一的国家体育馆鸟巢拥有9万 个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感，还隐藏着一座年发 电量约为98550 kW.h的太阳能光伏发电系统，供给体育馆内的照明灯等使用。假设该 发电系统的输出功率为1x10, W。求：（1）按平均每天太阳照射6小时计，该发电系统一年（365天计）能输出多少电能？（2）假假设输出电压250 V,现准备向远处输电。所用输电线的总电阻为8 C,要求 输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%。用户获得220 V电压，求应 选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器？【解析】（1）该发电系统一年能输出的电能,由PxlW, =3

26、65x6hE=P/xlO5 kW xlO Jo （2 分）（2）依题意作出如图输电示意图，升压变压器原线圈中的电流P IxlO5八/i = = -t-A=400 A （I 分）v 2 JU当输电线上损失的电功率为输送电功率的5%时，输电线中的电流为/2,那么鸿=5%xp （1 分）解得=25A （1分）升压变压器Fl的匝数比为以=2 = _1 （2分）n2 416降压变压器乃副线圈中电流入 即为提供给所有用户的总电流/加用户获得的总 功率为/,.iJ = /J-5%xP=95%xP （I 分）又 P 阳=U4a=U“4 （1 分）解得 =431.8A （1 分）其原线圈中电流/3 = =25

27、A （1分）降压变压器的匝数比为2=tl = o（2分）n4 I、 1（）17. （13分）图甲是一理想变压器的电路连接图，图乙是原线圈两端所加电压随时间 变化的关系图象，原、副线圈的匝数比为10： 1,两个相同的灯泡Li和L2的电丝的电 阻值均为R=40C,图中电压表和电流表均为理想电表。试求：1）开关S闭合时，变压器的输入功率和电流表Az的示数：（2）闭合S开关，待电路稳定后，再将开关S断开，定性分析电路中三只电表的示数 变化情况。【解析】（I）由图乙可知输入电压的有效值5=200 V（l分）由会堞得5=20 V（2分）开关S闭合时，两灯泡的并联电阻R井=乎9=20 Q（2分）4+ 与电流表A2的示数h=幺=1 A（2分）R变压器的输入功率P等于输出功率P2故 Pi =尸2 = S/2=20xl W=20W。（2 分）（2）将开关S断开后，S不变，即电压表的示数保持不变（1分）由于负我减少，负载总电阻增大，电流表A2的示数减小（1分）分）副线圈的输出功率减小，原线圈的输入功率随之减小，电流表A2的示数减小。（2