高考物理大一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 8 章末过关检测（十一）-人教版高三全册物理试题.doc

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1、第十一章 交变电流 传感器章末过关检测(十一)(时间：45分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则()A乙图中Oa时间段对应甲图中A图至B图的过程B乙图中c时刻对应甲图中的C图C若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变了50次D若乙图中b等于0.02 s，则交流电的频率为50 Hz解析：选A.由交变电流的产生原理可知，甲图中的A、C两图中线圈所在的平面为中性面，线圈在中性面时电流为零，再

2、经过个周期电流达到最大值，再由楞次定律判断出电流的方向，因此甲图中A至B图的过程电流为正且从零逐渐增大到最大值，A正确；甲图中的C图对应的电流为零，B错误；每经过中性面一次线圈中的电流方向将要改变一次，所以一个周期以内电流方向要改变两次，所以在乙图中对应Od段等于交变电流的一个周期，若已知d等于0.02 s，则频率为50 Hz，1 s内电流的方向将改变100次，C错误；而D选项频率应该是25 Hz.2(2019东北三校联考)关于图甲、乙、丙、丁，下列说法正确的是()A图甲中电流的峰值为2 A，有效值为 A，周期为5 sB图乙中电流的峰值为5 A，有效值为2.5 AC图丙中电流的峰值为2 A，有

3、效值为 AD图丁中电流的最大值为4 A，有效值为 A，周期为2 s解析：选B.图甲是正弦式交变电流图线，峰值(最大值)为2 A，有效值是峰值的，即 A，周期为4 s，所以A选项错误；图乙电流大小改变但方向不变，所以不是交变电流，计算有效值时因为热效应与电流方向无关，所以仍是峰值的，即2.5 A，所以B选项正确；图丙是图甲减半的脉冲电流，有效值不可能为峰值的，所以C选项错误；图丁是交变电流图线，周期为2 s，根据有效值定义则有：42R32RI2RT，解得电流有效值I2.5 A，所以D选项错误3. 如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻闭合开关S，当发电机转子以某一转

4、速匀速转动时，产生的电动势e10sin 10t(V)，则()A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的有效值为10 V C外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A解析：选D.因e10sin 10t(V)，故10 rad/s，f5 Hz，选项A错误；Em10 V，故其有效值E10 V，选项B错误；交流电表的示数及功率的计算均要用有效值，因此电路中理想交流电流表A的示数I1.0 A，选项D正确；外接电阻R所消耗功率为PI2R1.029 W9 W，选项C错误4如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度给该台灯接220 V的正弦

5、交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为()A220 VB110 VC VD V解析：选B.设电压的有效值为U，根据有效值定义有T，解得U110 V，则B正确5. 如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V调节前后()A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为12解析：选C.根据欧姆定律I，U2由220 V降至110 V，副线圈上的电流变为原来的，即调节前后，副线圈上电流之比为21，选项A错误

6、；根据PUI知，U、I均变为原来的时，副线圈上输出的功率变为原来的，即调节前后副线圈的输出功率之比为41，选项B错误；根据理想变压器电压与匝数的关系，当U2由220 V降至110 V时，n2变为原来的，即调节前后副线圈接入的匝数比为21，选项C正确；根据理想变压器P入P出，所以原线圈输入功率等于副线圈的输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为41，选项D错误6(2019唐山模拟)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为21，原线圈接在u220sin 100t(V)的交流电源上，副线圈一端接有R55 的负载电阻、熔断电流为1 A的保险丝和一个灯泡D，电流表为理想电表下列说法正确的是()AS断开

7、时，原线圈中电流表的读数为 ABS断开时，原线圈的输入功率为220 WC副线圈中输出交流电的周期为50 sDS闭合时，灯泡D正常发光，原线圈中电流表读数不会超过1.5 A 解析：选D.由交流电源瞬时值表达式可知其原线圈两端电压的有效值为220 V，根据理想变压器变压规律可知，副线圈输出电压有效值为U2110 V，由欧姆定律可知通过电阻的电流I22 A，由变压器变流规律可知，原线圈输入电流为1 A，故电流表示数为1 A，A项错误；原线圈的输入功率P1U1I1220 W，B项错误；变压器不改变交流电的周期，由瞬时值表达式可知，交流电的周期为0.02 s，C项错误；通过灯泡的电流有效值最大为1 A，

8、故通过副线圈的最大电流为3 A，由变压器变流规律可知，原线圈输入电流有效值最大为1.5 A，故D项正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型，将变压器和二极管都视为理想元件，已知变压器的原、副线圈匝数比为201，A、B端输入电压为U1220sin 100t(V)，对于输出端CD(OD为副线圈的中心抽头)()A输出电压的有效值为11 VB输出电压的有效值为5.5 VCCD端的输出功率和AB端的输入功率之比为12DCD端的输出功率和A

9、B端的输入功率之比为11解析：选BD.由于OD为副线圈的中心抽头，AB与CD线圈匝数之比为401，则线圈CD间电压的最大值为 V，而本题中的两个二极管相当于把CD之间的交变电压的负半部分对称地变为正半部分，这样交变电流就全部变为正值，且周期为原来的一半，因而有效值为5.5 V，A错误，B正确；变压器AB端的输入功率等于CD端的输出功率，因而C错误，D正确8如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R11R0，V是理想电压表现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5

10、.0 V，则()A此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC原线圈两端原来的电压有效值为68 VD原线圈两端原来的电压有效值为48 V解析：选AD.当负载电阻阻值减小为R5R0时，根据串并联电路规律，R两端电压为R0两端电压的5倍，因为电压表测量R两端的电压，所以UR05 V1 V，故副线圈两端电压为U26 V，根据公式可得此时原线圈两端电压的有效值为U124 V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为24 V34 V，A正确、B错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前后电流也不变，则变化后电压U2IR05IR0，变化前，U2IR011

11、IR012IR0，所以U22U212 V，根据公式可得原线圈两端原来的电压有效值为48 V，D正确、C错误9图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是()A电流表的示数为10 AB线圈转动的角速度为50 rad/sC0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左解析：选AC.根据it图象可知，电流最大值Im10 A，有效值I10 A，选项A正确；交变电流的周期T2102 s，角速度100

12、 rad/s，选项B错误；从图示位置开始转动时，经0.01 s线圈回到水平状态，线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；根据右手定则，在0.02 s时，线圈经过一个周期，即在图示位置，电阻R中的电流方向自左向右，因此选项D错误10. (2019东北三校联考)如图所示，空间中有范围足够大的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在其间竖直放置两彼此正对的相同金属圆环，两环相距L，用导线将环与外电阻相连，现用外力使金属杆沿两环做匀速圆周运动若已知磁感应强度大小为B，圆环半径为R，杆转动角速度为，金属杆和电阻的阻值均为r，其他电阻不计，则()A当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中，流过外电阻的电流先变大后变小B当

13、金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中，流过外电阻的电流先变小后变大C流过外电阻电流的有效值为D流过外电阻电流的有效值为解析：选BC.金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，垂直磁场方向的分速度先减小再增大，因而流过外电阻的电流先减小再增大，选项A错误，选项B正确；杆沿圆环的匀速率运动等效为以两环圆心连线为转动轴、长为L、宽为R的矩形线框的匀速转动，因此产生正弦交流电，遵守I的关系电动势的最大值为EmBLR，Im，I，故选项C正确、D错误三、非选择题(本题共3小题，共40分按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(12分)(1)利用负温度系数热敏电阻制作的

14、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，反应快，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 (如图甲所示)，则25 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

15、，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，试根据这一特性，由图丙中给定的器材设计一个自动光控电路解析：(1)因为温度降低时，负温度系数热敏电阻的阻值增大，故电路中电流会减小由的分析知，温度越高，电流越大，25 的刻度应对应较大电流，故在20 的刻度的右侧电路如图所示(2)由光敏电阻的特性曲线可以看出，当入射光增强时，流过光敏电阻的电流增大，光敏电阻的阻值减小根据题意设计一个自动光控电路，如图所示控制过程是：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

16、，工作电路接通，电灯开始工作答案：(1)小右见解析图(2)见解析12(14分)如图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示若只在ce间接一只Rce400 的电阻或只在de间接一只Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400 电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.解析：(1)由题图乙知200 rad/s，Um400 V电压瞬时值的表达式为uab400sin 200t(V)(2)电压有效值U1200 V理想变压

17、器P1P2原线圈中的电流I1，解得I10.28 A.(3)设ab间匝数为n1，同理由题意知，解得 代入数据得.答案：见解析13(14分)发电机的路端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用原、副线圈匝数之比为110 的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压解析：(1)线路图如图所示：(2)升压变压器副线圈上的输出电压U2U12 200 V升压变压器副线圈上的输出电流I2I1升压变压器原线圈上的输入电流，由PU1I1得I1 A200 A所以I2I1200 A20 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 VPRIR0.08 kW降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为I3I220 AU3U2UR2 196 V降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U4U3219.6 VI4I3200 A用户得到的功率P4U4I443.92 kW.(3)若不采用高压输电，线路损失电压为URI1R40 V用户得到的电压UU1UR180 V用户得到的功率为PUI136 kW.答案：见解析