（江蘇專(zhuān)用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 交變電流 傳感器章末過(guò)關(guān)檢測(cè)

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1、第十一章 交變電流 傳感器章末過(guò)關(guān)檢測(cè)(十一) (時(shí)間：45分鐘分值：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，只有一個(gè)選項(xiàng)正確)1如圖甲所示，矩形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的交流電如圖乙所示，設(shè)沿abcda方向?yàn)殡娏髡较颍瑒t()A乙圖中Oa時(shí)間段對(duì)應(yīng)甲圖中A圖至B圖的過(guò)程B乙圖中c時(shí)刻對(duì)應(yīng)甲圖中的C圖C若乙圖中d等于0.02 s，則1 s內(nèi)電流的方向改變了50次D若乙圖中b等于0.02 s，則交流電的頻率為50 Hz解析：選A.由交變電流的產(chǎn)生原理可知，甲圖中的A、C兩圖中線(xiàn)圈所在的平面為中性面，線(xiàn)圈在中性面時(shí)電流為零，

2、再經(jīng)過(guò)個(gè)周期電流達(dá)到最大值，再由楞次定律判斷出電流的方向，因此甲圖中A至B圖的過(guò)程電流為正且從零逐漸增大到最大值，A正確；甲圖中的C圖對(duì)應(yīng)的電流為零，B錯(cuò)誤；每經(jīng)過(guò)中性面一次線(xiàn)圈中的電流方向?qū)⒁淖円淮危砸粋€(gè)周期以?xún)?nèi)電流方向要改變兩次，所以在乙圖中對(duì)應(yīng)Od段等于交變電流的一個(gè)周期，若已知d等于0.02 s，則頻率為50 Hz，1 s內(nèi)電流的方向?qū)⒏淖?00次，C錯(cuò)誤；而D選項(xiàng)頻率應(yīng)該是25 Hz.2(2019東北三校聯(lián)考)關(guān)于圖甲、乙、丙、丁，下列說(shuō)法正確的是()A圖甲中電流的峰值為2 A，有效值為 A，周期為5 sB圖乙中電流的峰值為5 A，有效值為2.5 AC圖丙中電流的峰值為2 A，

3、有效值為 AD圖丁中電流的最大值為4 A，有效值為 A，周期為2 s解析：選B.圖甲是正弦式交變電流圖線(xiàn)，峰值(最大值)為2 A，有效值是峰值的，即 A，周期為4 s，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；圖乙電流大小改變但方向不變，所以不是交變電流，計(jì)算有效值時(shí)因?yàn)闊嵝?yīng)與電流方向無(wú)關(guān)，所以仍是峰值的，即2.5 A，所以B選項(xiàng)正確；圖丙是圖甲減半的脈沖電流，有效值不可能為峰值的，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；圖丁是交變電流圖線(xiàn)，周期為2 s，根據(jù)有效值定義則有：42R32RI2RT，解得電流有效值I2.5 A，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤3.如圖，實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r1.0 ，外接R9.0 的電阻閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)

4、速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e10sin 10t(V)，則()A該交變電流的頻率為10 HzB該電動(dòng)勢(shì)的有效值為10 V C外接電阻R所消耗的電功率為10 WD電路中理想交流電流表A的示數(shù)為1.0 A解析：選D.因e10sin 10t(V)，故10 rad/s，f5 Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；Em10 V，故其有效值E10 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；交流電表的示數(shù)及功率的計(jì)算均要用有效值，因此電路中理想交流電流表A的示數(shù)I1.0 A，選項(xiàng)D正確；外接電阻R所消耗功率為PI2R1.029 W9 W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤4如圖甲所示，為一種調(diào)光臺(tái)燈電路示意圖，它通過(guò)雙向可控硅電子器件實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)亮度給該臺(tái)燈接220 V的正弦

5、交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示，則此時(shí)交流電壓表的示數(shù)為()A220 VB110 VC. V D V解析：選B.設(shè)電壓的有效值為U，根據(jù)有效值定義有T，解得U110 V，則B正確5.如圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器原線(xiàn)圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220 V降至110 V調(diào)節(jié)前后()A副線(xiàn)圈中的電流比為12B副線(xiàn)圈輸出功率比為21C副線(xiàn)圈的接入匝數(shù)比為21D原線(xiàn)圈輸入功率比為12解析：選C.根據(jù)歐姆定律I，U2由220 V降至110 V，副線(xiàn)圈上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的，即調(diào)節(jié)前后，副線(xiàn)圈上電流之比為21，選項(xiàng)A錯(cuò)

6、誤；根據(jù)PUI知，U、I均變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，副線(xiàn)圈上輸出的功率變?yōu)樵瓉?lái)的，即調(diào)節(jié)前后副線(xiàn)圈的輸出功率之比為41，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系，當(dāng)U2由220 V降至110 V時(shí)，n2變?yōu)樵瓉?lái)的，即調(diào)節(jié)前后副線(xiàn)圈接入的匝數(shù)比為21，選項(xiàng)C正確；根據(jù)理想變壓器P入P出，所以原線(xiàn)圈輸入功率等于副線(xiàn)圈的輸出功率，即調(diào)節(jié)前后原線(xiàn)圈輸入功率之比為41，選項(xiàng)D錯(cuò)誤6(2019揚(yáng)州模擬)如圖所示，理想變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為21，原線(xiàn)圈接在u220sin 100t(V)的交流電源上，副線(xiàn)圈一端接有R55 的負(fù)載電阻、熔斷電流為1 A的保險(xiǎn)絲和一個(gè)燈泡D，電流表為理想電表下列說(shuō)法正確的是()AS斷

7、開(kāi)時(shí)，原線(xiàn)圈中電流表的讀數(shù)為 ABS斷開(kāi)時(shí)，原線(xiàn)圈的輸入功率為220 WC副線(xiàn)圈中輸出交流電的周期為50 sDS閉合時(shí)，燈泡D正常發(fā)光，原線(xiàn)圈中電流表讀數(shù)不會(huì)超過(guò)1.5 A 解析：選D.由交流電源瞬時(shí)值表達(dá)式可知其原線(xiàn)圈兩端電壓的有效值為220 V，根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律可知，副線(xiàn)圈輸出電壓有效值為U2110 V，由歐姆定律可知通過(guò)電阻的電流I22 A，由變壓器變流規(guī)律可知，原線(xiàn)圈輸入電流為1 A，故電流表示數(shù)為1 A，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原線(xiàn)圈的輸入功率P1U1I1220 W，B項(xiàng)錯(cuò)誤；變壓器不改變交流電的周期，由瞬時(shí)值表達(dá)式可知，交流電的周期為0.02 s，C項(xiàng)錯(cuò)誤；通過(guò)燈泡的電流有效值最大為1 A

8、，故通過(guò)副線(xiàn)圈的最大電流為3 A，由變壓器變流規(guī)律可知，原線(xiàn)圈輸入電流有效值最大為1.5 A，故D項(xiàng)正確二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選或不答的得0分)7如圖是手機(jī)充電器的內(nèi)部電路核心部分的簡(jiǎn)化模型，將變壓器和二極管都視為理想元件，已知變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為201，A、B端輸入電壓為U1220sin 100t(V)，對(duì)于輸出端CD(OD為副線(xiàn)圈的中心抽頭)()A輸出電壓的有效值為11 VB輸出電壓的有效值為5.5 VCCD端的輸出功率和AB端的輸入功率之比為12DCD端的輸出功率和

9、AB端的輸入功率之比為11解析：選BD.由于OD為副線(xiàn)圈的中心抽頭，AB與CD線(xiàn)圈匝數(shù)之比為401，則線(xiàn)圈CD間電壓的最大值為 V，而本題中的兩個(gè)二極管相當(dāng)于把CD之間的交變電壓的負(fù)半部分對(duì)稱(chēng)地變?yōu)檎氩糠?，這樣交變電流就全部變?yōu)檎担抑芷跒樵瓉?lái)的一半，因而有效值為5.5 V，A錯(cuò)誤，B正確；變壓器AB端的輸入功率等于CD端的輸出功率，因而C錯(cuò)誤，D正確8如圖，一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為41，原線(xiàn)圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線(xiàn)圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R11R0，V是理想電壓表現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為

10、5.0 V，則()A此時(shí)原線(xiàn)圈兩端電壓的最大值約為34 VB此時(shí)原線(xiàn)圈兩端電壓的最大值約為24 VC原線(xiàn)圈兩端原來(lái)的電壓有效值為68 VD原線(xiàn)圈兩端原來(lái)的電壓有效值為48 V解析：選AD.當(dāng)負(fù)載電阻阻值減小為R5R0時(shí)，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律，R兩端電壓為R0兩端電壓的5倍，因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量R兩端的電壓，所以UR05 V1 V，故副線(xiàn)圈兩端電壓為U26 V，根據(jù)公式可得此時(shí)原線(xiàn)圈兩端電壓的有效值為U124 V，所以此時(shí)原線(xiàn)圈兩端電壓的最大值約為24 V34 V，A正確、B錯(cuò)誤；因?yàn)樽兓^(guò)程中變壓器的輸入電流不變，所以對(duì)于副線(xiàn)圈中變化前后電流也不變，則變化后電壓U2IR05IR0，變化前，U2IR01

11、1IR012IR0，所以U22U212 V，根據(jù)公式可得原線(xiàn)圈兩端原來(lái)的電壓有效值為48 V，D正確、C錯(cuò)誤9圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為交流電流表，線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是()A電流表的示數(shù)為10 AB線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100 rad/sC0.01 s時(shí)線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行D0.02 s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左解析：選ABC.根據(jù)it圖象可知，電流最大值Im10 A，有效值I10 A，選項(xiàng)A正確；交變電流的周期T2102 s，角速度

12、100 rad/s，選項(xiàng)B正確；從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)0.01 s線(xiàn)圈回到水平狀態(tài)，線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行，選項(xiàng)C正確；根據(jù)右手定則，在0.02 s時(shí)，線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，即在圖示位置，電阻R中的電流方向自左向右，因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤10.(2019東北三校聯(lián)考)如圖所示，空間中有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向下，在其間豎直放置兩彼此正對(duì)的相同金屬圓環(huán)，兩環(huán)相距L，用導(dǎo)線(xiàn)將環(huán)與外電阻相連，現(xiàn)用外力使金屬桿沿兩環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)若已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓環(huán)半徑為R，桿轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，金屬桿和電阻的阻值均為r，其他電阻不計(jì)，則()A當(dāng)金屬桿從圓環(huán)最高點(diǎn)向最低點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，流過(guò)外電阻的電流先變大后變小

13、B當(dāng)金屬桿從圓環(huán)最高點(diǎn)向最低點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，流過(guò)外電阻的電流先變小后變大C流過(guò)外電阻電流的有效值為D流過(guò)外電阻電流的有效值為解析：選BC.金屬桿從圓環(huán)最高點(diǎn)向最低點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，垂直磁場(chǎng)方向的分速度先減小再增大，因而流過(guò)外電阻的電流先減小再增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；桿沿圓環(huán)的勻速率運(yùn)動(dòng)等效為以?xún)森h(huán)圓心連線(xiàn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸、長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為R的矩形線(xiàn)框的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，因此產(chǎn)生正弦交流電，遵守I的關(guān)系電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmBLR，Im，I，故選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤三、非選擇題(本題共3小題，共40分按題目要求作答，計(jì)算題要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(12分)(1)利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制

14、作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來(lái)測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應(yīng)快，而且精確度高如果將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個(gè)電路，其他因素不變，只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變_(選填“大”或“小”)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度如果刻度盤(pán)正中的溫度為20 (如圖甲所示)，則25 的刻度應(yīng)在20 的刻度的_(選填“左”或“右”)側(cè)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測(cè)大棚內(nèi)溫度變化，請(qǐng)?jiān)趫D乙中用圖中的器材(可增加元器件)設(shè)計(jì)一個(gè)電路(2)圖丙為一測(cè)量硫化鎘光敏電阻特性的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒定，內(nèi)阻不計(jì)，開(kāi)關(guān)閉

15、合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使小燈泡發(fā)光逐漸增強(qiáng)，測(cè)得流過(guò)電阻的電流和光強(qiáng)的關(guān)系曲線(xiàn)如圖丁所示，試根據(jù)這一特性，由圖丙中給定的器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)光控電路解析：(1)因?yàn)闇囟冉档蜁r(shí)，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值增大，故電路中電流會(huì)減小由的分析知，溫度越高，電流越大，25 的刻度應(yīng)對(duì)應(yīng)較大電流，故在20 的刻度的右側(cè)電路如圖所示(2)由光敏電阻的特性曲線(xiàn)可以看出，當(dāng)入射光增強(qiáng)時(shí)，流過(guò)光敏電阻的電流增大，光敏電阻的阻值減小根據(jù)題意設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)光控電路，如圖所示控制過(guò)程是：當(dāng)有光照時(shí)，放大器輸出一個(gè)較大的電流，驅(qū)動(dòng)電磁繼電器吸引銜鐵使兩個(gè)觸點(diǎn)斷開(kāi)；當(dāng)無(wú)光照時(shí)，放大器輸出電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，使兩個(gè)觸點(diǎn)

16、閉合，工作電路接通，電燈開(kāi)始工作答案：(1)小右見(jiàn)解析圖(2)見(jiàn)解析12(14分)如圖甲為一理想變壓器，ab為原線(xiàn)圈，ce為副線(xiàn)圈，d為副線(xiàn)圈引出的一個(gè)接頭，原線(xiàn)圈輸入正弦式交變電壓的ut圖象如圖乙所示若只在ce間接一只Rce400 的電阻或只在de間接一只Rde225 的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W.(1)請(qǐng)寫(xiě)出原線(xiàn)圈輸入電壓瞬時(shí)值uab的表達(dá)式；(2)求只在ce間接400 電阻時(shí)，原線(xiàn)圈中的電流I1；(3)求ce和de間線(xiàn)圈的匝數(shù)比.解析：(1)由題圖乙知200 rad/s，Um400 V電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為uab400sin 200t(V)(2)電壓有效值U1200 V理想

17、變壓器P1P2原線(xiàn)圈中的電流I1，解得I10.28 A.(3)設(shè)ab間匝數(shù)為n1，同理由題意知，解得 代入數(shù)據(jù)得.答案：見(jiàn)解析13(14分)發(fā)電機(jī)的路端電壓為220 V，輸出電功率為44 kW，輸電導(dǎo)線(xiàn)的電阻為0.2 ，如果用原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為110 的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線(xiàn)路后，再用原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為101的降壓變壓器降壓供給用戶(hù)(1)畫(huà)出全過(guò)程的線(xiàn)路圖；(2)求用戶(hù)得到的電壓和功率；(3)若不經(jīng)過(guò)變壓而直接送到用戶(hù)，求用戶(hù)得到的功率和電壓解析：(1)線(xiàn)路圖如圖所示：(2)升壓變壓器副線(xiàn)圈上的輸出電壓U2U12 200 V升壓變壓器副線(xiàn)圈上的輸出電流I2I1升壓變壓器原線(xiàn)圈上的輸入電流，由PU1I1得I1 A200 A所以I2I1200 A20 A輸電線(xiàn)路上的電壓損失和功率損失分別為URI2R4 VPRIR0.08 kW降壓變壓器原線(xiàn)圈上的輸入電流和電壓分別為I3I220 AU3U2UR2 196 V降壓變壓器副線(xiàn)圈上的輸出電壓和電流分別為U4U3219.6 VI4I3200 A用戶(hù)得到的功率P4U4I443.92 kW.(3)若不采用高壓輸電，線(xiàn)路損失電壓為URI1R40 V用戶(hù)得到的電壓UU1UR180 V用戶(hù)得到的功率為PUI136 kW.答案：見(jiàn)解析10