廣東2011高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章交變電流傳感器階段質(zhì)量檢測(cè)題

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1、第十章 交變電流 傳感器 (時(shí)間60分鐘，滿分100分) 一、單項(xiàng)選擇題(本題共4個(gè)小題，每小題4分，共16分．每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只 有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1．如圖1所示為交變電流的電流隨時(shí)間而變化的圖象，此交變電流的有效值是 (　　) 圖1 A．5 A　　　　　　 　　　B．5 A C. A D．3.5 A 解析：題圖所示圖象中的交變電流在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q＝I12R＋I(xiàn)22R＝(4)2R＋(3)2R＝25RT. 令此交變電流的有效值為I，應(yīng)有Q＝I2RT，故I2RT＝

2、25RT，解得I＝5 A．B項(xiàng)正確． 答案：B 2．如圖2所示為大型電子地磅電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)．不稱物體時(shí)，滑片P 在A端，滑動(dòng)變阻器接入電路的有效電阻最大，電流最?。环Q重物時(shí)， 在壓力作用下使滑片P下滑，滑動(dòng)變阻器有效電阻變小，電流變大，這 樣把電流對(duì)應(yīng)的重量值刻在刻度盤上，就可以讀出被稱物體的重力了．若 滑動(dòng)變阻器上A、B間距離為L，最大阻值等于定值電阻R0的阻值，已 圖2 知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為k，則所稱重物的重力G與電流大小I的關(guān)系為

3、 (　　) A．G＝2kL－　　　　 　　　B．G＝kL C．G＝＋kL D．G＝kIL 解析：電子地磅上有重物時(shí)，根據(jù)受力平衡及胡克定律得G＝kΔx，不稱物體時(shí)，滑 片P在A端，放置重物G時(shí)，滑片下移Δx，變阻器在電路中的有效電阻為 R′＝(L－Δx)＝(L－)． 由電路的特點(diǎn)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I＝ 將 R′代入得I＝， 整理得G＝2kL－，所以A正確． 答案：A 3．(2010·廣州調(diào)研)如圖3所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓“u＝311si

4、n314t(V)的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)，其中R2是用半導(dǎo)體熱敏材料(電阻隨溫度升高而降低)制成的傳感器，電流表A2是值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)，R3是一定值電阻．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，下列說法正確的是 (　　) 圖3 A．A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大 B．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大 C．V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大 D．V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小 解析：當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，溫度升高，其電阻減小，因V1不變，所以副線圈中 輸出端的電壓不變，副線

5、圈中并聯(lián)電路兩端的電壓減小，V2減小，A2根據(jù)歐姆定律 判斷也減?。蚋本€圈的總電阻減小，副線圈輸出功率增大，A1讀數(shù)增大，綜述D 項(xiàng)正確． 答案：D 4．(2010·三亞模擬)如圖4所示，有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接正弦交流電壓U，輸出端接有一個(gè)交流電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī)．電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R.當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一重物勻速上升，下列判斷正確的是 (　　) 圖4 A．原線圈中的電流為nI B．變壓器的輸入功率為UI/n C．電動(dòng)機(jī)輸出的總功率為I2R D．電動(dòng)機(jī)兩端電壓為IR 解析：電流表的讀數(shù)為副線圈電流，所以原線圈電流為，

6、故A錯(cuò)誤；原線圈的輸入 功率則為U，故B對(duì)；電動(dòng)機(jī)上的熱功率為I2R，電動(dòng)機(jī)消耗功率為U，兩端電壓 為，故C、D錯(cuò)誤． 答案：B 二、雙項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分．每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對(duì)的得6分，只選1個(gè)且正確的得1分，錯(cuò)選或不選的得0分) 5．為了監(jiān)測(cè)變電站向外輸電情況，要在變電站安裝互感器，其接線如圖5所示，兩變壓器匝數(shù)分別為N1、N2和N3、N4，a和b是交流電表，則 (　　) A．N1＞N2

7、 圖5 B．N3＞N4 C．a(chǎn)為交流電流表，b為交流電壓表 D．a(chǎn)為交流電壓表，b為交流電流表 解析：題圖左半部分中變壓器與導(dǎo)線并聯(lián)為電壓互感器，為獲得低電壓，N1＞N2；題 圖右半部分中變壓器與導(dǎo)線串聯(lián)為電流互感器，為獲得小電流，N3＜N4.故A、D選項(xiàng) 正確． 答案：AD 6．一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝10sin4πt V，則

8、 (　　) A．該交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為2 Hz B．零時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)垂直 C．t＝0.25 s時(shí)，e達(dá)到最大值 D．在1 s時(shí)間內(nèi)，線圈中電流方向改變100次 解析：由題中給出的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式可以得到該交變電動(dòng)勢(shì)的角速度是4π，由角速度 和周期、頻率的關(guān)系ω＝＝2πf得到此交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為2 Hz，周期是0.5 s，所 以選項(xiàng)A正確．周期是0.5 s，所以1 s內(nèi)線圈中的電流方向改變4次，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．代 入表達(dá)式t＝0.25 s，得到e＝0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．零時(shí)刻，電動(dòng)勢(shì)為零，此時(shí)穿過線圈 的磁通量最大，選項(xiàng)B正確．綜上所述，本題的正確選項(xiàng)為A、B. 答案：AB 7．如

9、圖6所示，2008年1月10日開始的低溫雨雪冰凍造成我國部分地區(qū)嚴(yán)重災(zāi)害，其中高壓輸電線因結(jié)冰而損毀嚴(yán)重．此次災(zāi)害牽動(dòng)億萬人的心．為消除高壓輸電線上的凌冰，有人設(shè)計(jì)了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰．若在正常供電時(shí)，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱耗功率為ΔP；除冰時(shí)，輸電線上的熱耗功率需變?yōu)?ΔP，則除冰時(shí)(認(rèn)為輸電功率和輸電線電阻不變) (　　) 圖6 A．輸電電流為3I B．輸電電流為9I C．輸電電壓為3U D．輸電電壓為U 解析：高壓線上的

10、熱耗功率ΔP＝I2R線 ① 若熱耗功率變?yōu)?ΔP，則9ΔP＝I′2R線 ② 由①②得I′＝3I，A對(duì)．又輸送功率不變，由P＝UI＝U′I′得U′＝U，所以D 對(duì)． 答案：AD 8．一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖7甲所示，則下列說法正確的是 (　　) 圖7 A

11、．t＝0時(shí)刻，線圈平面位于中性面位置 B．t＝0.01 s時(shí)刻，Φ的變化率最大 C．t＝0.02 s時(shí)刻，交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大 D．該線圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖6乙所示 解析：由Φ－t圖知，t＝0時(shí)，Φ最大，即線圈處于中性面位置，此時(shí)e＝0，故A項(xiàng) 正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖知T＝0.04 s，在t＝0.01 s時(shí)，Φ＝0，最大，e最大，則B 項(xiàng)正確；在t＝0.02 s時(shí)，Φ最大，＝0，e＝0，則C項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：AB 9．如圖8所示，T為理想變壓器，副線圈回路中的輸電線ab和cd的電阻不可忽略，其余輸電線電阻可不計(jì)，則當(dāng)電鍵S閉合時(shí)

12、 (　　) 圖8 A．交流電壓表V1和V2的示數(shù)一定都變小 B．交流電壓表只有V2的示數(shù)變小 C．交流電流表A1、A2和A3的示數(shù)一定都變大 D．電流表A1、A2的示數(shù)變大 解析：閉合S時(shí)，輸出電路電阻減小，副線圈中電流增大，V1示數(shù)不變，V2示數(shù)變 小，A2示數(shù)變大，則A1示數(shù)也變大，由于V1示數(shù)不變，A2示數(shù)變大，V2示數(shù)變小， 則A3示數(shù)變?。瓸、D項(xiàng)正確． 答案：BD 三、非選擇題(本題包括3小題，共54分．按題目要求作答，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)

13、 10．(10分)如圖9所示，圖甲為熱敏電阻的R－t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100 Ω.當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合．為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E＝9.0 V，內(nèi)阻可以不計(jì)．圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源．則 圖9 (1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在________(填“A、B端”或“C、D端”)． (2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為________Ω. 解析：(1)恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在A、B端．當(dāng)線圈中的電流較小時(shí)，繼電器的銜鐵 在上方，恒溫箱的加熱器處于

14、工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高． (2)隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當(dāng)線圈中 的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸到下方來，則恒溫箱加熱器與電源斷 開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低． 隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當(dāng)線圈的電 流小于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣 就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度． 要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，即50℃時(shí)線圈內(nèi)的電流為20 律I＝，r為繼電器的電阻．由圖甲可知，50℃時(shí)熱敏電阻的阻值為90 Ω， 所以R′＝－R－r＝260

15、 Ω. 答案：(1)A、B端　(2)260 11．(22分)如圖10所示的電路中，理想變壓器初級(jí)線圈匝數(shù)n1＝1000匝，次級(jí)有兩個(gè)線圈，匝數(shù)分別為n2＝500匝，n3＝200匝，分別接一個(gè)R＝55 Ω的電阻，在初級(jí)線圈上接入U(xiǎn)1＝220 V的交變電流．求： 圖10 (1)兩次級(jí)線圈輸出電功率之比； (2)初級(jí)線圈中的電流． 解析：(1)對(duì)兩個(gè)次級(jí)線圈有＝，＝ 所以U2＝＝，U3＝＝ 又P＝，所以＝＝. (2)由歐姆定律得 I2＝＝2 A，I3＝＝0.8 A. 對(duì)有兩個(gè)次級(jí)線圈的變壓器有 n1I1＝n2I2＋n3I3 所以I1＝I2＋I(xiàn)3＝1.16 A. 答案：

16、(1)25∶4　(2)1.16 A 12．(22分)如圖11甲所示，在兩根水平放置的平行金屬導(dǎo)軌兩端各接一只R＝1 Ω的電阻，導(dǎo)軌間距L＝0.2 m，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T．一根電阻r＝0.3 Ω的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌良好接觸，若導(dǎo)體棒沿平行于導(dǎo)軌的方向在PQ和MN之間運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖乙所示(正弦曲線)．求： 圖11 (1)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式． (2)整個(gè)電路在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量． 解析：(1)由速度圖象得，某時(shí)刻導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度表達(dá)式 v＝10sin10πt m/s 導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為 e＝BLv＝10BLsin10πtt V (2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為 Em＝10BL＝1.6 V 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E＝＝ V 回路中的總電阻為R′＝r＋＝0.8 Ω 電流I＝＝ A 整個(gè)電路在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q＝I2R′t＝96 J. 答案：(1)et V　(2)96 J