高考物理一轮复习第11章交变电流传感器章末过关检测十一.doc

1 / 10【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第精选高考物理一轮复习第 1111 章交变电流传感章交变电流传感器章末过关检测十一器章末过关检测十一章末过关检测(十一) (建议用时：60 分钟 满分：100 分)一、单项选择题(本题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电压 e220sin 100t(V)，那么( )A该交变电流的频率是 100 HzB当 t0 时，线圈平面恰好与中性面垂直C当 t s 时，e 最大D该交变电流电动势的有效值为 220 V解析：选 C.线圈的角速度为 100 rad/s，故其频率 f50 Hz，有效值为 220 V，A、D 错误；当 t0 时，e0，所以线圈平面恰好处于中性面，B 错误；当 t s 时，e 有最大值 220 V，C 正确2如图甲所示，自耦变压器输入端 a、b 接入如图乙所示的交流电源，副线圈两端接入一个二极管和两个阻值均为 R40 的负载电阻当滑片位于线圈中点位置时，开关 S 处于断开状态，下列说法正确的是(图中电表均为理想交流电表)( )At0.01 s 时，电压表示数为零Bt0.015 s 时，电流表示数为 22 AC闭合开关 S 后，电压表示数增大D闭合开关 S 后，电流表示数为 16.5 A2 / 10解析：选 D.副线圈两端电压的有效值为 440 V，选项 A 错误；根据欧姆定律可知，电流表示数为 11 A，选项 B 错误；副线圈两端电压取决于原线圈两端电压及原、副线圈匝数比，闭合开关 S 后，电压表示数不变，选项 C 错误；原线圈两端电压有效值为 U1220 V，滑片位于原线圈中点位置时，副线圈两端电压有效值为 U2440 V，闭合开关 S 后，副线圈在一个周期内消耗的能量等于原线圈一个周期内消耗的能量，即,R)·,f(R,2)·U1I1T，代入数据解得：I133 A，而 I1n1I2n2，故 I216.5 A，选项 D 正确3(2018·吉林长春质检)如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有 0.5 A 的保险丝 L(电阻忽略不计)，原线圈匝数 n1600，副线圈匝数 n2120.当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接( )A阻值为 12 的电阻B并联两盏“36 V 40 W”的灯泡C工作频率为 10 Hz 的用电设备D耐压值为 36 V 的电容器解析：选 B.根据题图乙可知，原线圈输入的交变电压的最大值U1m180 V，有效值 U1180 V，周期 T10.02 s，频率 f150 Hz，又因为 n1n251，所以副线圈的输出电压的最大值为U2m36 V，有效值 U236 V，周期 T2T10.02 s，频率f2f150 Hz，故选项 C 错误；若副线圈两端接阻值为 12 的电阻，则 I23 A，I10.6 A0.5 A，即流过保险丝的电流超过了其熔断电流，选项 A 错误；若并联两盏“36 V 40 W”的灯泡，流过保险丝的电流 I10.2I20.2×2× A A0.5 A，故选项B 正确；电容器的耐压值指的是允许加在电容器两端的最大电压值，3 / 10副线圈输出电压的最大值为 U2m36 V36 V，即超过了电容器的耐压值，故选项 D 错误4(2018·安徽黄山模拟)有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯 L1、L2 为规格相同的两只小灯泡当 S 断开时，灯 L1 正常发光S 闭合后，下列说法正确的是( )A灯 L1、L2 都能正常发光B原线圈的输入功率减小C原、副线圈的电流比增大D电阻 R 消耗的功率增大解析：选 D.断开 S 时，L1 正常发光，当闭合 S 后，总电阻减小，回路中总电流增大，R 两端电压变大，灯泡两端电压减小，两灯不能正常发光，A 项错误；由 P 入P 出,R 总)，且 R 总减小，U2 不变，则 P 入增大，B 项错误；由可知，因线圈匝数比不变，则原、副线圈的电流比不变，C 项错误；电阻 R 的功率 PI2R，因 I 增大，R 不变，则 P 增大，D 项正确5(2018·湖南长沙模拟)如图所示，负载电阻 R 接在理想变压器的副线圈上，虚线部分可以用一个电阻 R1 来等效替代，R1 称为等效电阻，这里的等效，是指输入电路的电压、电流、功率不变若理想变压器的原、副线圈的匝数之比为 n1n2，则有( )AR1R BR1RCR1R DR1R解析：选 B.设副线圈中的电流为 I，则副线圈两端的电压为U2IR，根据，得 U1IR，由，得 I1I，等效电阻R1R，故选项 B 正确二、多项选择题(本题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分在每小题4 / 10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)6(2018·河南开封模拟)国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站 1 400 座变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压 u200 sin 100t(V)，电压表、电流表都为理想电表则下列判断正确的是( )A输入电压有效值为 200 V，电流频率为 50 HzBS 打到 a 处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电压表示数都增大CS 打到 a 处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小D若变阻器的滑片不动，S 由 a 处打到 b 处，电压表 V2 和电流表A1 的示数都减小解析：选 AD.输入电压的最大值 U1m200 V，有效值 U1 V200 V，由瞬时值知，角速度 100 rad/s，电流频率 f Hz50 Hz，故 A 正确；S 打到 a 处，变阻器的滑片向下滑动时，由，知U2 不变即 V2 示数不变，副线圈接入电路的电阻减小，所以电流表A2 的示数变大，故 B、C 错误；若变阻器的滑片不变，S 由 a 处打到b 处，副线圈匝数减少，输入电压不变，输出电压减少，电压表 V2示数减少，输出功率 P2,R)减少，根据输入功率等于输出功率，P1U1I1 减少，U1 不变，则 I1 减少，即电流表 A1 的示数减小，故D 正确7如图所示，理想变压器的副线圈接有规格为“44 V 44 W”的灯泡和线圈电阻为 r1 的电动机 M，原线圈上接有 u220sin 100t(V)的正弦交流电压，此时灯泡和电动机都正常工作，且原线圈中的理想交流电流表示数为 1 A，不考虑灯泡电阻变化和电动机5 / 10内阻变化，则下列说法正确的是( )A变压器原、副线圈的匝数之比为 41B电动机的输出功率为 176 WC电动机的热功率为 16 WD若电动机被卡住，灯泡仍正常发光，则电流表示数将变为 9 A，此时应立即切断电源解析：选 CD.原线圈电压有效值为 U1220 V，副线圈灯泡正常工作，故电压有效值 U244 V，原、副线圈的匝数的比值5，选项 A错误；根据 U1I1U2I2，得副线圈电流有效值 I25 A，灯泡电流IL1 A，则通过电动机的电流 IMI2IL4 A，电动机输入功率 P 入U2IM176 W，内耗热功率 P 热Ir16 W，输出功率为 P出P 入P 热160 W，故选项 C 正确，B 错误；若电动机被卡住，灯泡仍正常发光，则通过电动机的电流变为 IM44 A，副线圈中电流变为 I2IMIL45 A，原线圈中电流变为I1I29 A，电路中消耗的功率增大，此时应立即切断电源，选项 D 正确8如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈的匝数比为 110 的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为 22 W现闭合开关，灯泡正常发光，则( )At0.01 s 时刻穿过线框回路的磁通量为零B线框的转速为 50 r/sC变压器原线圈中电流表示数为 1 AD灯泡的额定电压为 220 V解析：选 BC.由题图乙知 t0.01 s 时 e0，此时线圈平面位于中6 / 10性面，磁通量最大，A 错；周期 T0.02 s，所以 n50 r/s，B对；由理想变压器原理得：，其中 U1 V，得 UL220 V，IL0.1 A，而，得 I11 A，C 对；灯泡的额定电压为交流电压的有效值 220 V，D 错9(2018·湖北八市联考)一理想变压器原、副线圈的匝数比为441，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头下列说法正确的是( )A副线圈输出电压的频率为 100 HzB副线圈输出电压的有效值为 5 VCP 向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小DP 向左移动时，变压器的输入功率增加解析：选 BC.交流电的频率为 f Hz50 Hz，选项 A 错误；副线圈输出电压的有效值为 U2U1× V5 V，选项 B 正确；P 向左移动时，电阻变大，则副线圈电流减小，根据 I1n1I2n2 可知，原线圈电流也减小，则变压器的输出功率和输入功率均减小，故选项 C正确，D 错误10(2018·河北衡水中学联考)理想变压器原、副线圈匝数之比为21，原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电压，副线圈接一个R55 的负载电阻，电流表、电压表均为理想电表，则下述结论正确的是( )A副线圈中电压表的读数为 110 VB副线圈中输出交流电的频率为 0.02 HzC原线圈中电流表的读数为 0.5 AD原线圈中的输入功率为 220 W解析：选 AD.由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为 220 7 / 10V，所以原线圈的电压有效值为 220 V，再根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为 110 V，即电压表的读数为 110 V，故A 正确；变压器不会改变电流的周期，电流的周期为 T0.02 s，则频率为 50 Hz，故 B 错误；副线圈的电流为 I2 A2 A，根据电流与匝数成反比可得，原线圈的电流大小为 1 A，故 C 错误；变压器的输入功率和输出功率相等，副线圈的功率为 P W220 W，所以原线圈中的输入功率也为 220 W，故 D 正确三、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(8 分)如图，把一热敏电阻 RT 放在控温容器 M 内；A 为毫安表，量程 6 mA，内阻 RA 为数十欧姆；E 为直流电源，电动势约为 3 V，内阻不计；R 为电阻箱，最大阻值为 999.9 ；S 为开关已知 RT 在 95 时的阻值为 150 ，在 20 时的阻值约为 550 .现要求在降温过程中测量在9520 之间的多个温度下 RT 的阻值(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图(2)完成下列实验步骤中的填空依照实验原理电路图连线调节控温容器 M 内的温度，使得 RT 的温度为 95 .将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数 I0，并记录_将 RT 的温度降为 T1(20 <T1<95 )；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录_8 / 10_温度为 T1 时热敏电阻的电阻值RT1_.逐步降低 T1 的数值，直至 20 为止；在每一温度下重复步骤.解析：(1)根据所给器材，要测量在不同温度下 RT 的阻值，只能将电阻箱、热敏电阻、毫安表与电源串联形成测量电路，如图所示(2)依照实验原理电路图连线；调节控温容器 M 内的温度，使得 RT的温度为 95 ，此时 RT 阻值为 150 ，将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全；闭合开关，调节电阻箱，记录毫安表的示数 I0，并记录电阻箱的读数 R0，根据欧姆定律有：I0；将 RT 的温度降为 T1(20 <T1<95 )；调节电阻箱，使得毫安表的读数仍为 I0，记录电阻箱的读数为 R1，根据欧姆定律：I0，则：，解得：RT1R0R1150 .答案：(1)见解析 (2)电阻箱的读数 R0 仍为 I0 电阻箱的读数为 R1 R0R1150 12.(14 分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B0.5 T，边长为 L10 cm 的正方形线圈 abcd 共 N100 匝，线圈电阻 r1 .线圈绕垂直于磁感线的轴 OO匀速转动，转动的角速度 2 rad/s，外电路电阻R4 .(1)求交流电表的示数及由图示位置转过 60°时的感应电动势的值9 / 10(2)取 210，求线圈转动一周电流产生的总热量(3)由图示位置开始，求在线圈转过周期的时间内通过电阻 R 的电荷量解析：(1)感应电动势的最大值，EmNBL2100×0.5×0.12×2 V3.14 V电流的最大值 Im0.63 A电流的有效值 I0.44 A交流电压表的示数 UIR1.76 V转过 60°时的瞬时感应电动势eEmcos 60°3.14×0.5 V1.57 V.(2)周期 T1 s线圈转动一周产生的热量 QI2(Rr)T联立解得 Q1 J.(3)tT 内通过电阻 R 的电荷量 qI·tIE RrEN tBL20联立解得 q0.1 C.答案：(1)1.76 V 1.57 V (2)1 J (3)0.1 C13(18 分)一个小型水力发电站，发电机输出电压 U0250 V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为 Pm30 kW，它通过总电阻为R 线2 的输电线直接向远处的居民区供电设居民区所有用电器都是额定电压为 U220 V 的白炽灯，总功率为 P 用22 kW，不计灯丝电阻随温度的变化(1)当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少？发电机实10 / 10际输出的电功率为多大？(2)若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗已知用户端变压器的降压比为 401，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率为多大？解析：(1)由 P知居民区的总电阻为 R 用2.2 所以当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是U 灯R 用131 V发电机实际输出的电功率为P 实,R 用R 线)14 881 W.(2)当全部用户的电灯正常发光时，用户变压器副线圈中的电流为I2100 A由电流规律 n1I1n2I2 知输电线上的电流为I1×100 A2.5 A所以输电线上损耗的功率为 PIR 线12.5 W.答案：(1)131 V 14 881 W (2)12.5 W