高考物理一轮复习第10章交变电流传感器4章末过关检测十新人教版.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 1010 章交变电流章交变电流传感器传感器 4 4 章末过关检测十新人教版章末过关检测十新人教版(时间 60 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 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 002 s，则 1 s 内电流的方向改变了 50次D若乙图中 b 等于 002 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，再经过1/4 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 002 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 Hz2(2018·苏锡常镇四市高三调研)钳形电流测量仪的结构如图2 / 10所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可以在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值 I 和匝数 n 获知载流导线中的电流大小 I0，则关于该钳形电流测量仪的说法中正确的是( )A该测量仪可测量直流电的电流B载流导线中电流大小 I0I nC若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将小于实际电流D若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变小解析：选 C该测量仪只能测量交流电的电流，选项 A 错误；载流导线中电流大小 I0nI，选项 B 错误；若钳形部分铁芯没有完全闭合，会存在漏磁现象，测量出的电流将小于实际电流，选项 C正确；由 I0nI 知，若将载流导线在铁芯上多绕几匝，则钳形电流测量仪的示数将变大，选项 D 错误3如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻 r10 ，外接R90 的电阻闭合开关 S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，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 10 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3 / 10电路中理想交流电流表 A 的示数 I10 A，选项 D 正确；外接电阻 R 所消耗功率为 PI2R102×9 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 V B110 VC V D 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5一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是 51，原线圈接入电压为 220 V 的正弦交流电，各元件正常工作，一个理想二极管和一个滑动变阻器 R 串联接在副线圈上，如图所示，电压表和电流表均为理想交流电表则下列说法正确的是( )A原、副线圈中的电流之比为 51B电压表的读数约为 44 VC若滑动变阻器接入电路的阻值为 20 ，则 1 分钟产生的热量为 2 904 JD若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均增大解析：选 C理想二极管的特点是正向的电流通过时电阻很小，反向的电流通过时电阻很大，认为断路，理想二极管的作用是只允许正向的电流通过由于原、副线圈中的电流之比与匝数之比成反比，所以电流之比为 15，A 选项错误；原、副线圈的电压之比和匝数之比成正比，所以副线圈两端电压为 U244 V，但二极管具有单向导电性，根据有效值的定义有,R)××T，从而求得电压表两端电压有效值为 U22 V，B 选项错误；1 min 产生的热量为4 / 10Qt2 904 J，C 选项正确；将滑动变阻器滑片向上滑动，接入电路中的阻值变小，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，电流表的读数变大，所以 D 选项错误6(2018·苏州模拟)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15 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 002 s，C 项错误；通过灯泡的电流有效值最大为 1 A，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 15 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(2018·扬州中学高三考试)如图所示，虚线框内为漏电保护5 / 10开关的原理示意图，变压器 A 处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器，B 处有一个输电线圈，一旦线圈 B 中有电流，经过电流放大器后便能推动继电器切断电源，如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线(裸露部分)，甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是( )A甲不会发生触电事故，继电器不会切断电源B乙会发生触电事故，继电器不会切断电源C丙会发生触电事故，继电器会切断电源D丁会发生触电事故，继电器会切断电源解析：选 AD图中甲、乙站在木凳上(人与地绝缘)接触火线时，火线和零线中电流大小、方向不变，线圈 A 产生的总磁通量为零，线圈 B 中不产生感应电流，继电器不会切断电源，甲、乙不会发生触电事故，故 A 正确，B 错误；当丙双手分别与火线和零线触电时(人与地绝缘)，火线和零线中电流大小相等、方向相反，线圈 A 产生的总磁通量为零，线圈 A 中不会产生感应电流，故继电器不会切断电源，C 错误；当丁图中“手地”接触时，会导致一部分电流通过大地，火线和零线中电流方向、大小不等，线圈 A 产生的总磁通量不为零，即磁通量变大，故会在线圈 B 中产生感应电流，经放大后便能推动继电器切断电源，故 D 正确8(2017·高考江苏卷)某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则( )A电感 L1 的作用是通高频B电容 C2 的作用是通高频C扬声器甲用于输出高频成分D扬声器乙用于输出高频成分6 / 10解析：选 BD电感线圈有通低频、阻高频的作用，因此 A 项错误；电容器有通高频、阻低频的作用，因此 B 项正确；由此可以判断，扬声器甲主要用于输出低频成分，扬声器乙用于输出高频成分，C 项错误，D 项正确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/sC001 s 时线圈平面与磁场方向平行D002 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 T2×102 s，角速度 100 rad/s，选项 B 错误；从图示位置开始转动时，经 001 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 002 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(2018·南京三校联考)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7 / 10电流先变大后变小B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小后变大C流过外电阻电流的有效值为2BLR4rD流过外电阻电流的有效值为2BR24r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，8 / 10请在图乙中用图中的器材(可增加元器件)设计一个电路(2)图甲为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定，电流表内阻不计，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，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)(2018·××市高三调研测试)如图所示，单匝矩形金属线圈水平放置，长为 2L，宽为 L，电阻为 R空间存在与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感应强度在 t 时间内从 0 均匀增大到B0此后磁感应强度保持 B0 不变，在外力作用下线圈绕 ab 边以角速度 匀速转动求：(1)0t 时间内线框中电流的大小和方向；(2)在线圈转动一周的过程中，外力做功的平均功率；9 / 10(3)线圈平面转到与磁场方向夹角为 30°时，ab 边所受的安培力大小解析：(1)E2B0L2 tI2B0L2 tR感应电流的方向为 adcba(2)EmBS2B0L2P2L4,R)(3)线圈平面转到与磁场方向夹角为 30°时，有isin 30°B0L2 RF 安B0i·2LL3,R)答案：见解析13(14 分)发电机的端电压为 220 V，输出电功率为 44 kW，输电导线的电阻为 02 ，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 A10 / 10所以 I2I1×200 A20 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 VPRIR008 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U4U32196 VI4I3200 A用户得到的功率 P4U4I44392 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