【綠色通道】2012高考物理第十章交流電傳感器 章末檢測試題及完全解析總復習 新人教版

1、章末檢測(十)(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每題3分，共36分)1(2010試題調研)電阻為1 的矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸，在勻強磁場中勻速轉動，產生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖所示現(xiàn)把交流電加在電阻為9 的電熱絲上，下列判斷正確的是()A線圈轉動的角速度100 rad/sB在t0.01 s時刻，穿過線圈的磁通量最大C電熱絲兩端的電壓U100 VD電熱絲的發(fā)熱功率P1 800 W答案：D解析：由圖可以看出該交變電流的周期T0.02 s，則角速度100 rad/s，A錯t0.01 s時刻，電壓達到最大，則此時磁通量變化率最大，磁通量為零，B錯電熱絲兩端電壓為路端電壓URU(

2、Um/)V90 V，則C錯電熱絲的發(fā)熱功率P W1 800 W，則D正確2(2010南通模擬)如圖所示為一交流電壓隨時間變化的圖象每個周期內，前三分之一周期電壓按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電壓恒定根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，此交流電壓的有效值為()A7.5 V B8 V C2 V D3 V答案：C解析：本題考查電流的有效值根據(jù)電流的熱效應有2/RT，解得U260 V2，所以U2 V，C項正確本題難度中等3(2010徐州模擬)我國“西電東送”采用高壓輸電，繼三峽至常州500 kV直流輸電工程后，又實現(xiàn)了三峽至廣東的500 kV直流輸電工程采用高壓直流輸電有利于不同發(fā)電機為同一電網(wǎng)供電和不同電網(wǎng)的互聯(lián)關于

3、高壓直流輸電，下列說法正確的是()A高壓輸電可以減小輸電電流，從而減少輸電導線的能量損失B恒定的直流輸電可以有效消除交流高壓輸電中感抗和容抗的影響C可以加快輸電的速度D為實現(xiàn)高壓直流輸電，可以用變壓器直接改變恒定電流的電壓答案：AB解析：在功率一定時，采用高壓輸電，根據(jù)PIU，可以通過減小電流，從而減少輸電導線的能量損失，A項正確；交流電由于感抗和容抗的作用，不能無限升壓，而利用直流輸電可以有效彌補這個缺陷，B項正確；兩種輸電方式都不能改變輸電的速度，C項錯誤；變壓器只能改變交變電流的電壓，D項錯誤4在一些星級賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動干手機，洗手后將濕手靠近，機內的傳感器就開通電熱器加熱，有熱

4、空氣從機內噴出，將濕手烘干，手靠近干手機能使傳感器工作，是因為()A改變濕度 B改變溫度C改變磁場 D改變電容答案：D解析：根據(jù)自動干手機工作的特征，手靠近電熱器工作，手撤離電熱器停止工作，人是一種導體，可以與其他導體構成電容，手靠近時相當于連接一個電容，可以確定干手機內設有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容，用濕度和溫度來驅動電熱器工作，理論上可行，但是假如干手機是由于溫度、濕度的變化而工作就成了室內烘干機5(2010合肥模擬)如圖甲為一臺小型發(fā)電機構造示意圖，線圈逆時針轉動，產生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示發(fā)電機線圈內阻為1 ，外接燈泡的電阻為9 ，則()A電壓表的示數(shù)為6

5、 VB在t102 s的時刻，穿過線圈的磁通量為零C若線圈轉速改為25 r/s，則電動勢的有效值為3 VD若線圈轉速改為25 r/s，則通過電燈的電流為1.2 A答案：C解析：電壓表的示數(shù)是有效值，UR9 V5.4 V，A錯誤；t102 s時感應電動勢為零，穿過線圈的磁通量最大，B錯誤；原來線圈的轉速為n50 r/s，當線圈的轉速改為25 r/s時，感應電動勢的最大值Um V3 V，有效值為3 V，C正確；若線圈轉速改為25 r/s，通過燈泡的電流為0.3 A，D錯誤6在磁感應強度為B的勻強磁場中，一個面積為S的矩形線圈勻速轉動時所產生的交流電電壓隨時間變化的波形如圖所示，線圈與一阻值R9 的電

6、阻串聯(lián)在一起，線圈的電阻為1 ，則()A通過電阻R的電流瞬時值表達式為i10sin 200t(A)B電阻R兩端的電壓有效值為90 VC1 s內電阻R上產生的熱量為450 JD圖中t1102 s時，線圈位于中性面答案：CD解析：通過電阻R的電流最大值為Im10 A，線圈轉動的角速度 rad/s10 rad/s，故電流的瞬時值表達式為i10sin 100t(A)，A項錯誤；電阻R兩端的電壓有效值為U有效R9 V45 V，B項錯誤；1 s內電阻R上產生的熱量Qt450 J，C項正確；t1.0102 s時感應電動勢為零，此時穿過線圈的磁通量最大，線圈位于中性面，D項正確7圖甲、乙分別表示兩種電壓的波形

7、，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化，下列說法正確的是()A圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B兩種電壓的有效值相等C圖甲所示電壓的瞬時值表達式為U311sin 100t VD圖甲所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為101的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼拇鸢福篊解析：因圖象的縱坐標上電壓的正負表示電壓的方向，因此兩圖均為交流電，A項錯；對于正弦交流電才有U有效，雖然兩圖的峰值相同，但圖乙非正弦(余弦)交流電不適用上式有效值的求法，故B錯；正弦交流電電壓瞬時值的表達式為UUmsint，由圖象可知Um311 V，T2102s，可得100，代入上式得U311sin100t，故C項對；由變壓器原理可知變壓器只能根據(jù)匝數(shù)比改變電壓

8、和電流，它不會改變周期和頻率，故D錯8(2010珠海模擬)玉樹大地震發(fā)生后，山東省某公司向災區(qū)北川捐贈一批柴油發(fā)電機該柴油發(fā)電機說明書的部分內容如表所示現(xiàn)在用一臺該型號的柴油發(fā)電機給災民臨時安置區(qū)供電，發(fā)電機到安置區(qū)的距離是400 m，輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導線，該型導線單位長度的電阻為2.5104 /m.安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW，當這些家用電器都正常工作時，下列說法中正確的是()型號AED6500S最大輸出功率60 kW輸出電壓范圍220 V300 VA.輸電線路中的電流為20 AB輸電線路損失的電功率為8 000 WC發(fā)電機實際輸出電壓是300 VD如果該

9、柴油發(fā)電機發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是300 V答案：B解析：I線I0 A200 A；線路損失功率P線I線2R線8 000 W，線路兩端電壓UI線R線40 V，所以發(fā)電機輸出電壓為260 V；如果該柴油發(fā)電機發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是260 V.9如圖所示是一臺家用臺燈亮度調節(jié)原理圖，自耦變壓器接入正弦交流電壓，電流表、電壓表分別為理想交流電流表和理想交流電壓表若將調壓端的滑動觸頭P向上移動，則()A電壓表V的示數(shù)變大B變壓器的輸出功率變大C電流表A的示數(shù)變小D電流表A的示數(shù)變大答案：ABD解析：當滑動觸頭P向上移動時，自耦變壓器“副線圈”匝數(shù)增大，由可知“副線圈”兩端電

10、壓增大，臺燈的功率變大，A、B正確；由于理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，且輸入電壓不變，故電流表示數(shù)變大，C錯誤、D正確10如圖所示，L1和L2是輸電線，甲是電壓互感器，乙是電流互感器若已知變壓比為1 0001，變流比為1001，并且知道電壓表示數(shù)為220 V，電流表示數(shù)為10 A，則輸電線的輸送功率為()A2.2103 W B2.2102 WC2.2108 W D2.2104 W答案：C解析：本題考查變壓器及功率的知識由變壓比求得輸電線電壓U2.2104 V，由變流比求得輸電線電流I1104 A，所以輸送功率PUI2.2108 W，C對11(2010鎮(zhèn)江模擬)一理想自耦變壓器的原線圈接有正

11、弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調電阻R，觸頭P與線圈始終接觸良好，下列判斷正確的是()A若通過電路中A、C兩處的電流分別為IA、IC，則IAICB若僅使電阻R增大，則原線圈的輸入電功率增大C若僅將觸頭P向A端滑動，則電阻R消耗的電功率增大D若在使電阻R減小的同時，將觸頭P向A端滑動，則通過A處的電流增大答案：CD解析：AB部分接電源為原線圈，PB部分接用電器為副線圈，原線圈的匝數(shù)大于副線圈的匝數(shù)，故原線圈中的電流小于副線圈中的電流，A不對；若僅使電阻R增大，由P可知輸出功率將減小，輸入功率也減小，B不對；若僅將觸頭P向A端滑動，由P可知U增大，故R消耗的電功率增大，C正確；若在使電

12、阻R減小的同時，將觸頭P向A端滑動，副線圈兩端電壓變大，電阻R變小，故副線圈中的電流增大，原線圈中電流也增大，D正確12如圖所示為一理想變壓器，S為單刀雙擲開關，P為滑動變阻器的滑動觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流強度，則()A保持U1及P的位置不變，S由a合到b時，I1將增大B保持U1及P的位置不變，S由b合到a時，R消耗的功率減小C保持U1不變，S合在a處，使P上滑，I1將增大D保持P的位置不變，S合在a處，若U1增大，I1將增大答案：ABD解析：S由a合到b時，n1減小，由可知U2增大，變壓器輸出的功率P2隨之增大，理想變壓器P1P2，又P1U1I1，U1不變，則必

13、有I1增大，選項A正確；S由b合到a時，與上述情況相反，副線圈電壓U2將減小，R消耗的功率將減小，選項B正確；P上滑時，R增大，變壓器輸出的功率P2減小，則P1減小，由P1U1I1知I1減小，選項C錯誤；若U1增大，由可知U2增大，I2隨之增大，由I1I2知I1也增大，選項D正確二、填空題(每題4分，共12分)13我國南方山區(qū)的小水庫有豐富的水力資源，有一個水力交流發(fā)電機在正常工作時，電動勢e310sin 50t V由于洪澇，水庫水位暴漲，為加快泄洪，水輪帶動發(fā)電機的轉速增加0.4倍，若其他條件不變，則電動勢e_.答案：434sin 70t V解析：據(jù)EmaxNBS，2n，當n增加0.4倍時，

14、1.4，所以Emax1.4Emax1.4310 V434 V，故e434sin 70t V.14(2009天津理綜)如圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度勻速轉動，線框中感應電流的有效值I_.線框從中性面開始轉過的過程中，通過導線橫截面的電荷量q_.答案：解析：電動勢最大值mBS.有效值BS.由閉合電路歐姆定律可得I.電量qtt.15溫度傳感器廣泛應用于室內空調、電冰箱和微波爐等家電產品中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化的特性工作的如圖甲中，電源的電動勢E9.0 V，內電阻可忽略不計

15、；G為靈敏電流表，內阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關系如圖乙的Rt圖線所示，閉合開關，當R的溫度等于20 時，電流表示數(shù)I12 mA，(1)電流表G的內阻Rg_；(2)當電流表的示數(shù)I23.6 mA時，熱敏電阻R的溫度是_.答案：(1)500(2)120解析：(1)從圖乙查得t20 時，R的阻值為4 k.由EI1(RRg)得：RgR k4 k0.5 k500 (2)設當I23.6 mA時，熱敏電阻的阻值為R，則RRg k0.5 k2.0 k從圖中查得此時對應的溫度為t2120 .三、計算題(共5題，共52分)16(10分)人們利用發(fā)電機把天然存在的各種形式的能量(水流能、煤

16、等燃料的化學能)轉化為電能為了合理地利用這些能源，發(fā)電站要修建在靠近這些天然資源的地方，但用電的地方卻分布很廣，因此，需要把電能輸送到遠方，若某電站輸送電壓為U6 000 V，輸送功率為P500 kW，這時安裝在輸電線路的起點和終點的電度表一晝夜讀數(shù)相差4 800 kWh，即4 800度電，試求：(1)輸電效率和輸電線的電阻；(2)若要使輸電損失的功率降到原輸送功率的2%，電站應使用多高的電壓向外輸電？(結果保留二位有效數(shù)字)答案：(1)60%28.8 (2)2.7104 V解析：(1)輸電效率100%60%由WI2Rt及PUI得：R28.8 .(2)若使輸電損失的功率降到原輸送功率的2%，則

17、P損P2%10 kW，又P損I12R，U1，聯(lián)立解得輸送電壓為U12.7104 V.17(10分)(2010福州模擬)如圖所示，接于理想變壓器中的四個規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1n2n3為多少？答案：321解析：燈泡正常發(fā)光，可得UAUBUCUD，所以U22U3.由變壓器的電壓比公式，所以n22n3.同理，燈泡正常發(fā)光，功率相等，即PAPBPCPD.由PI2R，得IAIBICID，即I1I2I3.由U1I1U2I2U3I3得n1I1n2I2n3I3，即n1n2n32n3n33n3，所以n1n2n3321.18(12分)如圖所示，勻強磁場的磁感應強度B0.5 T，邊長L

18、10 cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r1 ，線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO勻速轉動，角速度2 rad/s，外電路電阻R4 ，求：(1)轉動過程中感應電動勢的最大值；(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉過60角時的瞬時感應電動勢；(3)由圖示位置轉過60角的過程中產生的平均感應電動勢；(4)交變電壓表的示數(shù)；(5)線圈轉動一周外力所做的功；(6)周期內通過R的電荷量為多少？答案：(1)3.14 V(2)1.57 V(3)2.6 V(4)1.78 V(5)0.99 J(6)0.086 6 C解析：(1)感應電動勢的最大值為EmNBS3.14 V.(2)轉過60角時的瞬時感應電動

19、勢：eEmcos 603.140.5 V1.57 V.(3)轉過60角過程中產生的平均感應電動勢：2.6 V.(4)電壓表示數(shù)為外電壓的有效值：UEm1.78 V.(5)轉動一周外力做的功等于電流產生的熱量：WQ20.99 J.(6)周期內通過R的電荷量：Q0.086 6 C.19(10分)某發(fā)電廠發(fā)電機的輸出功率P100 kW，發(fā)電機端電壓U250 V，向遠處送電的輸電線的總電阻R8 .要使輸電線上的功率損失不超過輸送功率的5%，用戶得到的電壓又正好是220 V.(1)應該怎樣安裝變壓器？畫出輸電線路的示意圖；(2)求出所用的變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比解析：(1)只要安裝一臺升壓變壓器和一臺降壓變壓器，輸電線路示意圖如圖所示(2)按題意，P損5%P0.05100103 W5103 W，設輸電線路中的電流為I，則P損I2R.I