高考物理一輪復(fù)習(xí)第十章第三講《交變電流傳感器》試題

1、第十章交變電流傳感器（時(shí)間60分鐘，滿分100分）、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a. 572 a712c.-2- a圖1b. 5 ad. 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 = i/r2+ l2rt =(4v2)2r+(3v2)2rt=25rt.令此交變電流白有效值為 i,應(yīng)有q = i2rt,故i2rt=25rt,解得i = 5 a. b項(xiàng)正確.答案：b2.如圖2所示為大型電子地磅電路圖，電源電動(dòng)勢為e,內(nèi)阻不計(jì).不稱

2、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??；稱重物時(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.滑動(dòng)變阻器上 a、b間距離為l,最大阻值等于定值電阻 ro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()a.g=2kl eklb. g= klc. g =eir0d. 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=kax,不稱物體時(shí)，滑片p在a端，放置重物 g時(shí)，滑片下移 ax,變阻器在電路中的有效 電阻為,r0r0g

3、r =7(l- ax)=(l-).由電路的特點(diǎn)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可彳導(dǎo)1=ro+r整理得g=2kl- -,所以a正確.ir 0答案：a3. （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 =311sin314t（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ri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 &所在處出現(xiàn)火情時(shí)，下列說法正確的是a . ai的示數(shù)不變,圖3a2的示數(shù)增大b. ai的示數(shù)增大,a

4、2的示數(shù)增大c. vi的示數(shù)增大,v2的示數(shù)增大用心 愛心 專心-12 -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vi不變，所以副線圈中輸出端的電壓不變，副線圈中并聯(lián)電路兩端的電壓減小,v2減小，a2根據(jù)歐姆定律判斷也減小.因副線圈的總電阻減小，副線圈輸出功率增大,ai讀數(shù)增大，綜述d項(xiàng)正確.答案：d4. （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

5、a.原線圈中的電流為 nib.變壓器的輸入功率為ui/nc.電動(dòng)機(jī)輸出的總功率為i2rd .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，故a錯(cuò)誤；原線圈的輸入來功率則為u：,故b對(duì)；電動(dòng)機(jī)上白熱功率為 i2r,電動(dòng)機(jī)消耗功率為 u：,兩端電壓為u,故c、d錯(cuò)誤. n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）圖 5b. n35.為了監(jiān)測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 ni、n2和n3、n4,

6、a和b是交流電表，則（）a. nin2n4c . a為交流電流表，b為交流電壓表d. a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，nin2；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，n3vn4.故a、d選項(xiàng)正確.答案：ad6. 一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e= 10，2sin4 兀 t v則（）a.該交變電動(dòng)勢的頻率為 2 hzb.零時(shí)刻線圈平面與磁場垂直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)勢的表達(dá)式可以得到該交變電

7、動(dòng)勢的角速度是4兀，由角速度和周期、頻率的關(guān)系 3=牛=2 f得到此交變電動(dòng)勢的頻率為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：ab7 .如圖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

8、電壓為 u,電流為i,熱耗功率為 ap;除冰時(shí)，輸電線上的熱耗功率需變?yōu)?9ap,則除冰時(shí)（認(rèn)為輸電功率和輸電線電阻不變）圖6a.輸電電流為3ic.輸電電壓為3u解析：高壓線上的熱耗功率b.輸電電流為 9id.輸電電壓為1u3p= i2r 線若熱耗功率變?yōu)?ap,則9ap=i 2r線由得i =3i , a對(duì).又輸送功率不變，由 p=ui =u i 得u =u,所以d 3對(duì).答案：ad8. 一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場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7a . t= 0時(shí)刻，線圈平面位于中性面位置b . t= 0.01 s時(shí)刻，的變化率最大

9、c. t= 0.02 s時(shí)刻，交流電動(dòng)勢達(dá)到最大d.該線圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢的圖象如圖6乙所示解析：由一t圖知，t=0時(shí)，最大，即線圈處于中性面位置，此時(shí)e= 0,故a項(xiàng)人 ，一，,a一，一， 正確、d項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖知 t = 0.04 s,在t=0.01 s時(shí)，=0, 1最大，e最大，則 b 一， 一，a _項(xiàng)正確；在t = 0.02 s時(shí)，取大，/= ，e=0,則c項(xiàng)錯(cuò)反.答案：ab9. 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).（）圖8a .交流電壓表 vi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.

10、交流電流表 ai、a2和a3的示數(shù)一定都變大d.電流表 ai、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，vi示數(shù)不變，v2示數(shù)變小，a2示數(shù)變大，則 ai示數(shù)也變大，由于 vi示數(shù)不變，a2示數(shù)變大，v2示數(shù)變小,則a3示數(shù)變小.b、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）10. （i0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 i00

11、.當(dāng)線圈的電流大于或等于20ma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.則白 501qq150 g 甲電源圖9(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)白加熱器接在 (填“a、b端”或“ c、d端”).來(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50c,可變電阻 r的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為 q.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

12、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)白溫度保持50c,即50c時(shí)線圈內(nèi)的電流為 20ma.由閉合電路歐姆定律1 = e，r為繼電器的電阻.由圖甲可知，50c時(shí)熱敏電阻的阻值為 90 q,r+r+r所以 r =-r-r=260 q.答案：(1)a、b 端 (2)26011. (22分)如圖10所示的電路中，理想變壓器初級(jí)線圈匝數(shù)ni=1000匝，次級(jí)有兩個(gè)線圈，匝數(shù)分別

13、為 何=500匝，圖=200匝，分別接一個(gè) r= 55 的電阻，在初級(jí)線圈上接入ui=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u1=n1, u1=-u2 n2 u3 n3n2u1 u1 , n3u1 u1r所以 6 =不丁=萬，u3=t=tp2 u22 25p3u7= 4.（2）由歐姆定律得u2u3l2=-r-= 2 a, i3=u3=0.8 a.對(duì)有兩個(gè)次級(jí)線圈的變壓器有ml 1= n2l 2+ n3l 3所以 i1=n；l2 + n；l3=1.16 a.答案:,(1)25 ： 4 (2)1.16 a12.（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 的電阻,導(dǎo)軌間距l(xiāng) = 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)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.8 t. 一根電阻r=0.3 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)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式.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)