十三　交變電流　傳感器（2022高考幫·物理）新高考版

專題十三交變電流傳感器

夯基礎(chǔ)考點練透

考點1交變電流的產(chǎn)生及其描述

1.[2021浙江杭州重點中學檢測]新安江水電站交流發(fā)電機在正常工作時，電動勢A310sin100nt(V),若水輪機帶

動發(fā)電機的轉(zhuǎn)速增加到原來的L2倍,其他條件不變，則電動勢為()

A.e'=372sin120nt(V)B.e=310sin120Jtt(V)

C.e'=372sin100nt(V)D.e=310sin100nt(V)

2.一交流電源的輸出電壓表達式為尸爆Qin其中爆*=311V,3=100“rad/s,下列表述正確的是()

A.該電源輸出的交流電的頻率是100Hz

B.該電源輸出的交流電的周期是0.05s

C.若用交流電壓表測量這一電源的輸出電壓，電壓表示數(shù)為311V

D.若將一電阻為50Q的電熱器接在這一電源上，電熱器的電功率約為968W

3.[2021安徽合肥高三調(diào)研,多選]某閉合金屬線圈，在勻強磁場中繞與磁感線

垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動,穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示規(guī)律變化.已知線圈匝數(shù)為100,總電阻為1Q,一取10,

則下列說法正確的是()

A.片0時,線圈中的感應(yīng)電動勢為零

B.七1s時，線圈中的電流改變方向

C.片3s時，線圈平面垂直于磁感線

D.4s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為125J

4.[2019天津,8,多選]單匝閉合矩形線框電阻為R,在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,穿過線框的磁通量

0與時間t的關(guān)系圖像如圖所示.下列說法正確的是()

A.’時刻線框平面與中性面垂直

B.線框的感應(yīng)電動勢有效值為

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c.線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為Q

D.從片。到過程中線框的平均感應(yīng)電動勢為F-

5.[2020湖南郴州檢測]一個小型電熱器若接在輸出電壓為10V的直流電源上,消耗電功率為P;若把它接在某個正

P

弦交流電源上,其消耗的電功率為2如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為()

A.5VB.5^2vC.10VD.10^V

6.[2020北京豐臺區(qū)檢測]如圖甲所示，兄和兄是材料相同、厚度相同、上下截面為正方形的導(dǎo)體，邊長之比為2：1,

通過導(dǎo)體的電流方向如虛線箭頭所示;現(xiàn)將《、尼串聯(lián)接入正弦交流電路,如圖乙所示;交流電源的電壓u隨時間t

變化的情況如圖丙所示，電源內(nèi)阻不計,則下列說法正確的是()

A.導(dǎo)體必和兄的阻值之比為1：2

B.流過導(dǎo)體臍和用的電流大小之比為1：2

C.導(dǎo)體后兩端的電壓最大值為220V

D.導(dǎo)體分兩端的電壓有效值為110V

考點2變壓器、遠距離輸電

1.[2021江西紅色七校聯(lián)考]如圖甲所示的變壓器電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1：2,a、8輸入端輸入

如圖乙所示的交變電流，電阻而的功率是總的功率的一半，電流表的示數(shù)為2A,電路中的電流表、電醫(yī)表都是理想

電表.則()

圖甲圖乙

A.交流電壓瞬時值的表達式為^100Ain(50t)V

B.a、6端輸入的功率為600W

C.電壓表示數(shù)為100&V,電阻R的阻值為500Q

D.通過電阻用的電流為4A

2.[2021湖北武漢高三質(zhì)量檢測]如圖所示,正弦交流電源的輸出電壓為甌

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rv

理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為5:1,電阻關(guān)系為曲：用：兄=1：4：4,電壓表為理想交流電壓表,示數(shù)用〃表示,

則下列說法正確的是（）

A.閉合開關(guān)S前后，電壓表示數(shù)不變

B.閉合開關(guān)S前，4：右5：1

C.閉合開關(guān)S后，4：片15:2

D.閉合開關(guān)S后，電阻向與此消耗的功率之比為4：1

3.［2021貴州貴陽高三摸底，多選］如圖甲所示,三個完全相同的燈泡,功率均為15W,一個與理想變壓器的原線圈串

聯(lián)后接在圖乙所示的交流電源上，另外兩個并聯(lián)后接在副線圈兩端.閉合開關(guān)S后,三個燈泡均正常發(fā)光.圖中電表為

理想電壓表，則下列說法正確的是（）

A.原、副線圈的匝數(shù)之比為2：1

B.原、副線圈的匝數(shù)之比為1：2

C.電壓表的示數(shù)為iioCV

D.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?0W

4.［2020全國II,19,多選］特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低.我國已成功掌握并實際應(yīng)用了特

高壓輸電技術(shù).假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向8處輸電,輸電線上損耗的電功率為AP,到達5處時電壓下降了

A〃在保持1處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變

為A尸',到達6處時電壓下降了A.不考慮其他因素的影響，則（）

A.AP'=XPB.C.XU'=XUD.

5.［2018江蘇,2］采用220kV高壓向遠方的城市輸電.當輸送功率一定時,為使輸電線上損耗的功率減小為原來的：

輸電電壓應(yīng)變?yōu)椋ǎ?/p>

A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV

6.［新角度］［6分］在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，已有下列圖中器材、開關(guān)和導(dǎo)線若干.

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ABCD

(1)上述器材中不需要的是(填字母)，還需要的是(填名稱).

(2)對于匝數(shù)為為=100和昕200的變壓器,當副線圈處于空載狀態(tài)(沒有接負載)時，測量其原、副線圈的電壓,〃■對

應(yīng)的為為對應(yīng)的為%實驗測量數(shù)據(jù)如下表.

1.802.803.804.90

乙/V4.006.018.029.98

根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷原線圈是(填"兒”或"加”).

(3)保持原線圈匝數(shù)和交流電壓均不變,給副線圈接上小燈泡,實驗發(fā)現(xiàn),隨著副線圈匝數(shù)的增加，小燈泡得到的電壓

反而減小,亮度減弱，出現(xiàn)這種情況可能的原因是.

考點3實驗:傳感器的簡單使用一一、

1.［生產(chǎn)生活實踐問題情境一一電子體溫計］［8分］感冒發(fā)熱是冬春季節(jié)常見的疾病，用電子體溫計測量體溫既方便

又安全.電子體溫計的工作原理是利用熱敏電阻阻值隨溫度的變化將溫度轉(zhuǎn)化為電學量.某同學想利用一熱敏電阻

和一數(shù)字電壓表制作一個電子體溫計.

(1)該同學用多用電表歐姆擋“X10”倍率,粗測了一熱敏電阻的阻值,測量結(jié)果如圖甲所示,則該熱敏電阻此次測量

的阻值為0

(2)該同學用伏安法測該熱敏電阻在不同溫度t下的電阻兄,得到如圖乙所示的R,-t圖像，由圖像可知該熱敏電阻在

34'C的溫度下的電阻為Q.

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（3）該同學利用這個熱敏電阻和一數(shù)字電壓表制作的電子體溫計電路圖如圖丙所示，其中電源電動勢后1.5V,內(nèi)阻

不計，電壓反饋電阻A=32Q,總為保護電阻,尤為熱敏電阻,凡為定值電阻,則溫度越高,數(shù)字電壓表的示數(shù)越

（選填“大”或“小”）;為了使溫度從35℃變化到42C時數(shù)字電壓表的示數(shù)能從0.35V變化至0.42V,則定值電

阻的阻值RFQ.

2.[8分]甲、乙兩個實驗小組利用傳感器研究電池組電動勢和內(nèi)阻及負載功率問題.已知兩小組所選用的定值電阻阻

值相同，均為尼=1.0Q.

⑴中小組利用電壓傳感器（相當于理想電壓表）和電阻箱,實驗電路圖如圖中所示.改變電阻箱接入電路的阻值,獲

得多組電壓〃與電阻"的值,根據(jù)尸耳在坐標紙上描出的戶于圖像如圖乙所示.發(fā)現(xiàn)當廬1.5Q時，電阻箱的功率P

達到最大值1.5W.

定值電阻吊的作用是.

可求出甲小組電池組電動勢后=V,內(nèi)阻r,=Q.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（2）乙小組利用電壓傳感器（相當于理想電壓表）、電流傳感器（相當于理想電流表）和滑動變阻器，實驗電路圖如圖丙

所示.移動滑動變阻器滑片一，獲得多組電壓〃與電流/的值,根據(jù)4UL利用作圖軟件生成的〃圖像如圖丁所示.發(fā)

現(xiàn)當火L4V時,滑動變阻器的功率P達到最大值1.0W.

可求出乙小組電池組電動勢ErV,內(nèi)阻12=Q.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

若乙小組的定值電阻尼未知，能否求出電池組內(nèi)阻?.（填“能”或“不能”）

練綜合專題檢測

一、選擇題（共12小題,72分）

1.如圖甲所示為自耦變壓器，原線圈接有圖乙所示的交流電源，副線圈兩端電壓有效值為220V,燈泡和其他電阻受

溫度的影響忽略不計，開始時開關(guān)S斷開,則下列說法正確的是（）

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KKIJT

o-

“1

18T。、

圖乙

A.原、副線圈匝數(shù)比為11：5

B.閉合開關(guān)S后,小燈泡微亮,旦上滑可使小燈泡恢復(fù)正常發(fā)光

C.滑片A上滑,通過電阻北的電流增大

D.向上滑動8,變壓器的輸出功率增大

x°xXXXXXX：c

XXXXXXXX：xXXX

O'

2.如圖所示,虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為2旦右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)

強度為B,一總阻值為A的導(dǎo)線框ABCD以0。'為軸做角速度為。的逆時針勻速轉(zhuǎn)動,導(dǎo)線框的4?邊長為3L,外邊長

為L,比邊到軸00'的距離也是L,以圖示位置為計時起點,見定導(dǎo)線框內(nèi)電流沿/f入片/流動時為電流的正方

向.下列關(guān)于導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的圖像（圖中人=?。┱_的是（）

54

4/,,

O

-4

-5

AB

5L

4/0

CD

220V交流電

3.電吹風是常用的家用電器，一種電吹風的內(nèi)部電路如圖所示，圖中a、b、c、d為四個固定點.可動的扇形金屬觸片

〃可同時接觸兩個觸點.已知電吹風吹冷風時的輸入功率為60W,小風扇的額定電壓為60V,正常工作時小風扇的輸

出功率為52W,變壓器為理想變壓器，則（）

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A.當扇形金屬觸片〃與觸點c、d接觸時，電吹風吹熱風

B.當扇形金屬觸片。與觸點a、6接觸時，電吹風吹冷風

C.小風扇的內(nèi)阻為8Q

巴11

D.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為"

4.一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生正弦式交變電流,其電動勢的變化規(guī)律如圖(a)中圖

線①所示.當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，電動勢的變化規(guī)律如圖(a)中圖線②所示.用此線圈給圖(b)中原、副線圈匝數(shù)比為2：

1的理想變壓器供電.則)

圖(b)

A.片0時刻，線圈平面恰好與磁場方向平行

B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2:3

C.轉(zhuǎn)速調(diào)整前，圖(b)中電壓表的示數(shù)為V

D.圖線②電動勢的瞬時值表達式為*40sin3JtAV

5.[2020江蘇,2]電流互感器是一種測量電路中電流的襄壓落,工作原理如圖所示.其原線圈匝數(shù)較少，串聯(lián)在電路中,

副線圈匝數(shù)較多，兩端接在電流表上，則電流互感器()

A.是一種降壓變壓器

B.能測量直流電路的電流

C.原、副線圈電流的頻率不同

D.副線圈的電流小于原線圈的電流

6.如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1,電流表和電壓表均為理想電表,“是光敏電阻(其阻

值隨光強的增大而減小)、/是理想線圈、。是耐壓值和電容都足夠大的電容器、L是燈泡、K是單刀雙擲開關(guān).當原

線圈接入如圖乙所示的正弦交流電時，下列說法正確的是()

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A.開關(guān)K連通1時,若光照增強，電流表的示數(shù)變小

B.開關(guān)K連通1時，電壓表的示數(shù)為22V

C.開關(guān)K連通2時，燈泡L一定不亮

D.開關(guān)K連通2時,若光照增強，電壓表的示數(shù)減小

7.[2021吉林長春高三質(zhì)量監(jiān)測，多選]遠距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為外、兄

電壓分別為〃、以電流分別為八、瓜輸電線上的總電阻為R.變壓器為理想變壓器,下列關(guān)系式中正確的是

A.B.C,I，=RD.UjA

8.[2021四川成都畢業(yè)班摸底測試,多選]教學用器電機能夠產(chǎn)生正弦交變電流.如圖所示,利用該發(fā)電機（內(nèi)阻不計）

通過理想變壓器向定值電阻彳供電時,理想電流表A'的示數(shù)為/，火消耗的功率為P.則（）

A.僅將變壓器原線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍,公消耗的功率將變?yōu)?

B.僅將變壓器原線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，電流表A的示數(shù)仍為I

11

C.僅將發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?電流表A的示數(shù)將變?yōu)椤?/p>

1

D.僅將發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?7?消耗的功率仍為P

9.[2021江西南昌高三摸底測試，多選]如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1,電阻用與用阻值相等.a、

6兩端接電壓恒定的正弦交流電源.則（）

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A.流過后、膠的電流的頻率相同

B.尼、A消耗的功率之比為1：16

C.若滑動變阻器的滑片產(chǎn)向左滑動,分消耗的功率將增大

D.若滑動變阻器的滑片產(chǎn)向左滑動，電源的輸入功率將減小

10.［多選］如圖所示為遠距離交流輸電的原理圖.發(fā)電站經(jīng)升壓后輸出電壓心900V,兩條輸電線的總電阻為z=2

在輸電線與用戶間連有一理想降壓變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比為小:小=4:1,用戶端得到的電壓為“=220V,則

()

發(fā)

電

站

A.輸電線路上損失的功率為0.4kW

B.發(fā)電站輸送的功率是9.0kW

C.用戶端得到的功率是8.8kW

I

D.若輸出電壓〃保持不變,用戶又并入一用電器，用戶端電壓保持水變

11.［2021安徽名校高三聯(lián)考,多選］如圖所示,足夠朝'的兩條平哈金屬導(dǎo)軌豎直放置,其間有與導(dǎo)軌平面垂直的勻強

磁場，兩導(dǎo)軌通過導(dǎo)線與檢流計&、線圈M接在一起.川是繞在“口”形鐵芯上的另一線圈，它與檢流計G2組成閉合

回路.現(xiàn)有一金屬棒數(shù)沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,下滑過程中與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，在他下滑的過程中()

A.通過Gi的電流是從左端進入的

B.通過G2的電流是從右端進入的

C.檢流計G.的示數(shù)逐漸增大,達到最大值后恒定

D.檢流計G2的示數(shù)逐漸減小,最后趨于一不為零的恒值

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12.［多選］如圖所示為一臺小型發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖，線圈繞垂直勻強磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，通過電刷接有一盞小燈

泡.已知線圈匝數(shù)為N,內(nèi)阻為r,轉(zhuǎn)動的周期為T,小燈泡的電阻為9r,理想電壓表的示數(shù)為U,從圖示位置開始計時，

下列說法正確的是（）

TUT_

A.從開始到七"過程中,通過燈泡的電荷量為市

T匕

B.從開始到尸2過程中，燈泡消耗的電能為百

空

C.線圈產(chǎn)生的電動勢瞬時值表達式為LAAOSTt

5-

D.線圈轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為礪"

二、非選擇題（共3小題,30分）

13.［9分］傳感器是把非電學量（如速度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學量的變化的一種元件，在自動控制中有著

相當廣泛的應(yīng)用.某研究性學習小組設(shè)計了一種溫度控制裝置,溫控開關(guān)可采用熱敏電阻來控制.

⑴先通過實驗探究某一熱敏電阻的阻值此隨溫度白的變花關(guān)系,己知該熱敏電阻在常溫下的阻值約100Q.現(xiàn)提供

以下實驗器材：

A.控溫箱（用以調(diào)節(jié)熱敏電阻尼的溫度）；

B.電壓表V（量程3V,內(nèi)阻約1.0kQ）;

C.電流表Ai（量程50mA,內(nèi)阻八=100Q）;

D.電流表Az（量程100mA,內(nèi)阻底約為40Q）;

E.滑動變阻器"（阻值變化范圍為010。，允許通過的最大電流為2A）;

F.直流電源以電動勢為12V,內(nèi)阻很?。?/p>

G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干.

要求用上述器材盡可能精確地測出熱敏電阻在不同溫度下的阻值,且盡可能多測幾組數(shù)據(jù)，請在圖甲虛線框中畫出

符合要求的實驗電路圖,并標明所選擇器材的符號.

（2）學習小組測得熱敏電阻的阻值隨著溫度變化的規(guī)律如圖乙所示.

圖甲

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圖乙圖丙

根據(jù)圖乙求出熱敏電阻阻值隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系為

（3）如圖丙所示,當1,2兩端所加電壓增大至2V時,控制開關(guān)會自動啟動加熱系統(tǒng)進行加熱,請利用下列器材設(shè)計

一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當溫度達到80c時啟動溫控系統(tǒng).（不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影

響）

提供的器材如下：

熱敏電阻尼（阻值隨溫度變化規(guī)律如圖乙所示）；

直流電源￡'（電動勢3V,內(nèi)阻不計）;

定值電阻用=180Q,兄=260Q,凡=520Q（限選其中之一并在圖中標出）；

開關(guān)S及導(dǎo)線若干.

定值電阻應(yīng)選,在圖丙虛線框內(nèi)完成電路牌3圖.

14.［生產(chǎn)生活實踐問題情境一一氣敏電阻測甲醛虛度］［9分］氣敏電阻在安全領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用.有一個對甲醛氣

體非常敏感的氣敏電阻R,?正常情況下阻值為兒百覦當甲醛港度升高時,其阻值可以增大到幾千歐.為了研究其阻

值隨甲醛濃度變化的規(guī)律,供選用的器材如下.

A.電源/（電動勢6V,內(nèi)阻不計）

B.滑動變阻器R

C.導(dǎo)線若干及開關(guān)S

D.電壓表。（量程3V,內(nèi)阻1kQ）

E.毫安表?（量程50mA,內(nèi)阻100.0Q）

（1）探究小組設(shè)計了如圖（a）所示實驗電路,其中毫安表用來測定,量程為.

（2）將氣敏電阻置于密封小盒內(nèi)，通過注入甲醛改變盒內(nèi)甲醛濃度，記錄不同甲醛濃度下電表示數(shù)，計算出氣敏電阻

對應(yīng)阻值,得到如圖（b）所示阻值隨甲醛濃度變化的圖像（4-7圖像）.當氣敏電阻阻值為凡=2.3kQ時盒內(nèi)甲醛濃度

為.

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(3)已知國家室內(nèi)甲醛濃度標準是nWQ.lmg/ml探究小組利用該氣敏電阻設(shè)計了如圖(c)所示的簡單測試電路，用

來測定室內(nèi)甲醛是否超標，電源電動勢為后5.0V(內(nèi)阻不計)，電路中仄、2分別為紅、綠發(fā)光二極管,紅色發(fā)光二極

管隊的啟動(導(dǎo)通)電壓為2.0V,即發(fā)光二極管兩端電壓出力2.0V時點亮,綠色發(fā)光二極管2的啟動電壓為3.0V,

發(fā)光二極管啟動時對電路電阻的影響不計.實驗要求當室內(nèi)甲醛濃度正常時綠燈亮,超標時紅燈亮,則兩電阻石、是

中為定值電阻的是,其阻值為kQ.

15.[12分]圖1所示是調(diào)壓變壓器的原理圖，線圈46繞在一個鐵芯上，總匝數(shù)為1000匝.間加上如圖2所示的正

弦交流電壓,移動滑動觸頭戶的位置,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓.在輸出端連接了滑動變阻器和理想交流電流表,變阻器的

滑動觸頭為Q.已知開始時滑動觸頭。位于變阻器的最下端,且彼間線圈匝數(shù)剛好是500匝,變阻器的最大阻值等于

(1)開始時，電流表示數(shù)為多少?

(2)保持。的位置不動,將0向上移動到滑動變阻器的中點時,滑動變阻器消耗的功率為多大?

(3)保持0的位置不動,將P沿逆時針方向轉(zhuǎn)動多少匝時,滑動變阻器消耗的功率為原來的4倍?

答案

專題十三交變電流傳感器

■1夯基礎(chǔ)?考點練透

考點1交變電流的產(chǎn)生及其描述

1.A交流發(fā)電機產(chǎn)生交流電電動勢的瞬時值占7V微。sin3。而發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動的角速度。與其轉(zhuǎn)速〃成正比，故

〃增加到原來的1.2倍時，。也增大到原來的1.2倍，電動勢的最大值也增大到原來的L2倍,B、C、D項錯誤,A項正

確.

2.D因為。=100“rad/s,故其周期芹%).02s,頻率為房=50Hz,選項A、B均錯誤；由于其最大值是&*=311V,

故其有效值為滬粵七220V,而交流電壓表測量的是交流電的有效值,故電壓表的示數(shù)約為220V,選項C錯誤;若將

一電阻為50Q的電熱器接在這一電源上，電熱器的電功率約為^7=968W,選項D正確.

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3.AD夕0時，線圈中的磁通量最大,磁通量的變化率為零，因此線圈中的感應(yīng)電動勢為零，選項A正確.t=ls時，線

圈中的磁通量為零,磁通量的變化率最大，線圈中的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均為最大,此時電流的方向沒有改變,選

項B錯誤.右3s時,線圈中的磁通量為零,線圈平面與磁感線平行,選項C錯誤.線圈在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

最大值為3NBS3=Nd)2箕100X0.05X2V=^V,感應(yīng)電動勢的有效值為后號=苧V,則4s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦

￡225

耳熱為0R齊京/x4J=125J,選項D正確.

4.BC由題中的0T圖像可知，＜4時刻穿過線框的磁通量最大，則線框位于中性面,A錯誤;線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動

勢的最大值應(yīng)為“NBS3,又。=h,AM,BS=。=,則整理得￡?=廿,因此感應(yīng)電動勢的有效值為后子B正

確；由功能關(guān)系可知線框轉(zhuǎn)動一周外力所做的功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱,有心W片曲,C正確;0三的過程中,線框

中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為邑'=普亨,D錯誤.

5.C接10V直流電源時有小班畢①;接交流電源時有；=一『②,聯(lián)立①②得〃骨=56V,故交流電壓的最大值為

有效=10V,C正確.

III

6.D設(shè)導(dǎo)體的電阻率為O、厚度為d上下截面邊長為根據(jù)電阻定律公式廬。寸。示=02結(jié)合衣和用的材料相

同、厚度相同,可知用：兄=1：1,所以A選項錯誤；因為用和后里展在交流電路中，流過它們的電流相等，所以B選項

錯誤；由題意和圖丙可知，電源電壓的最大值為220夜V,再結(jié)合用：兄=1：1,可知電阻用、兄兩端的電壓最大值均為

1106V,所以選項C錯誤;結(jié)合選項C的分析可知用兩端的電壓有效值為粵V=110V,所以D選項正確.

考點2變壓器、遠距離輸電

1.B由題圖乙可知，交流電壓的周期佇0.02s,所以。=^=100nrad/s,故A項錯誤；由題圖甲可知，電壓表測的是

后兩端電壓的有效值，為100V,C項錯誤；由理想變壓器變壓規(guī)律可知，副線圈、電阻后兩端電壓均為200V,又

電流表示數(shù)為2A,所以電阻尼的功率為400W,結(jié)合題意知電阻卡的功率為200W,由能量守恒定律可知,a、6端輸

入的功率為600W,B項正確；由尸〃/知通過電阻分的電流為2A,D項錯誤.

2.C閉合開關(guān)S前，電壓表測的是用兩端的電壓，閉合開關(guān)$后，電壓表測的是兄與兄并聯(lián)部分的電壓，又因閉合開

關(guān)S后,副線圈兩端的電壓不變,副線圈上的電流增大，吊上的分壓增大,故電壓表示數(shù)減小,選項A錯誤;根據(jù)理想變

壓器的變壓規(guī)律有3s=5,可得副線圈的輸出電壓〃點,因而:尼=1:4:4,則閉合開關(guān)S前,流經(jīng)A的電流

%

U2b&鈍痘W-,私

/=mr=…"=屈,電壓表示數(shù)斤/尼=W4%=不故4：生25：4,選項B錯誤；閉合開關(guān)S后,必和尼并聯(lián)部分電

U2UQUo42UC

路的電阻為2a,用和凡并聯(lián)部分電路的總電流/'=^^=麗：=加,電壓表示數(shù)歸/'?2年6故氏:廬15:

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2,選項C正確;根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，閉合開關(guān)S后，電阻吊和石中電流之比為瓜：%=2：1,電阻尼和“消耗

的電功率之比為：為」;。后：（*?4吊）=2?：4=1：1,選項D錯誤.

3.AD設(shè)燈泡的額定電流為I,額定電壓為U,因并聯(lián)在副線圈兩端的兩個小燈泡正常發(fā)光,所以副線圈中的總電流為

2/原、副線圈電流之比為1：2,根據(jù)理想變壓器的相關(guān)規(guī)律可知，原、副線圈的匝數(shù)之比為2：1,選項A正確,B錯

誤；由題圖乙可知交流電源電壓的有效值為220V,根據(jù)題圖甲電路可知原線圈的電壓為4=號代2〃故2行代220V,

22c22c

解得方kV,即電壓表V的示數(shù)為kV,選項C錯誤；由變壓器副線圈連接的兩個燈泡正常發(fā)光可知，副線圈消耗的功

率為30W,即變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?0W,選項D正確.

4.AD若采用550kV的超高壓輸電，輸電線上的功率損耗△〃：＞?二,輸電線路損失的電壓△片?「,若改用1100kV

P?PIPHJ

的特高壓輸電，同理有AP'XFLY,A〃'=行?r,可得△尸'=T,△〃'=，故B、C項錯誤,A、D項正確.

5.C設(shè)輸送功率為A則有產(chǎn)。么其中〃為輸電電壓，/為輸電電流.為使輸電線上損耗的功率減小為原來的四分之一,

由Q產(chǎn)7以斤為輸電線的電阻，恒定不變）可知應(yīng)使/變?yōu)樵瓉淼亩种?又因輸送功率不變,故輸電電壓應(yīng)變?yōu)樵?/p>

來的2倍,即440kV,選項C正確.

6.（1）BC（2分）學生電源（或低壓交流電源）（1分）/（2）用（1分）

⑶副線圈匝數(shù)越多線圈電阻越大,線圈電阻分得的電壓越大,引起輸出電壓降低（2分）

解析：（1）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)M關(guān)系”的實驗中，需要學生電源來提供低壓交流電，同時還需要交

流電壓表來測量電壓,可拆變壓器和導(dǎo)線,結(jié)合題目給定的器材/是變壓器,B是電池,C是條形磁鐵,D是多用電表，

可知B、C中的器材不需要,還需要的器材是學生電源.（2）表格中每組數(shù)據(jù)都可以看出，匝數(shù)之比近似等于電壓之比，

即:七最該變壓器為非理想變壓器，考慮到變壓器可能會出現(xiàn)漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等現(xiàn)象，可判斷出為原線

圈上的電壓，所以原線圈是幾（3）當副線圈匝數(shù)增多時，副線圈內(nèi)阻增大，副線圈內(nèi)阻上分得的電壓增多，其輸出電

壓會減小,所以燈泡會變暗.

考點3實驗:傳感器的簡單使用

1.（1）130（2分）（2）125（2分）（3）大（2分）720（2分）

解析：（1）由題圖甲可知，該熱敏電阻此次測量的阻值為13X10Q=130Q.

⑵由題圖乙可知熱敏電阻在34℃的溫度下的電阻為125Q.

（3）由題圖丙可知,熱敏電阻發(fā)與定值電阻尼并聯(lián),溫度越高，由圖乙可知熱敏電阻的阻值越小，則熱敏電阻尼與尼

并聯(lián)的電阻越小，由串聯(lián)分壓可知，電壓反饋電阻用兩端的電壓越大,則數(shù)字電壓表的示數(shù)越大;溫度為35℃時，熱

敏電阻的阻值為120Q,電壓反饋電阻用兩端的電壓為0.35V,此時干路電流為第A,根據(jù)閉合電路歐姆定律有

1.5V=0.35V+TTAX（"+展爵），溫度為42℃時，熱敏電阻的阻值為90Q,電壓反饋電阻用兩端的電壓為0.42V,

M20.42弼加

此時干路電流為丁A,根據(jù)閉合電路歐姆定律有1.5V=0.42V+石AX（而+WE）,聯(lián)立可得e=720Q.

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2.（1）定值電阻為保護電阻，防止回路電流過大損壞電源或其他設(shè)備（2分）3.0（1分）0.50（1分）（2）2.8（1分）

0.96（1分）不能（2分）

解析：（1）定值電阻為保護電阻,防止回路電流過大損壞電源或其他設(shè)備.甲小組實驗，電阻箱的功率為

甲4￡2

片/廬（"語+嘰立2R+2g+&）,可知當廬n+吊時，戶有最大值.即n=R-R0=0.50Q,最大功率幾丁得

￡=2JJS+%）=3.0V.

￡i&

（2）乙小組實驗,滑動變阻器的功率為戶UI=%詼rl）+EU,P與〃是二次函數(shù)關(guān)系,可知當仁亍時，。有最大

號號

值.3=2但2.8V,最大功率幾,=仙+&）,得-而=0.96Q.若乙小組的定值電阻而未知，能求出教+總的值，但不能

單獨求出電池組內(nèi)阻.

付練綜合;專題檢測

1.B根據(jù)題圖乙可知，原線圈所接正弦交流電壓有效值為100V,因副線圈兩端電壓為220V,由〃：―、:他,可知

原、副線圈匝數(shù)比為5：11,A錯誤；閉合開關(guān)S后,小燈泡微亮,想要增大小燈泡中電流,需要增大副線圈中的電壓,P2

上滑可使小燈泡恢復(fù)正常發(fā)光,B正確;滑片R上滑,'原、副線圈匝數(shù)比增大，由U、:：n2,可得副線圈兩端電壓變

小,通過電阻用的電流變小,C錯誤；向上滑動巴屬接入電路中的阻值大,利用副線圈所在電路中的總電阻

=R、+燈夜可知,副線圈所在電路中的總電阻增大,副線圈兩端電壓不變,則通過電阻后的電流減小,變壓器的輸出功率

減小,因此D錯誤.

2.B在尸0時刻通過導(dǎo)線框的磁通量最大,感應(yīng)電流為0,開始轉(zhuǎn)動后磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)

電流的方向沿4-6-。二小4所以選項D錯誤；當右博時，感應(yīng)電動勢的最大值為&ax=28?2/?GJL+B-L-。/=5以2

根據(jù)閉合電路歐姆定律得最大電流/"=罕=570.但下一時刻感應(yīng)電動勢會發(fā)生突變,電動勢的最大值突變?yōu)?/p>

反3=26?小L?2&￡=4或2以根據(jù)閉合電路歐姆定律得電流人、=華=4/。,所以選項A、C錯誤,B正確.

3.C由電路知識可知，當扇形金屬觸片尸與c、,接觸時，電吹風的加熱電路和吹風電路均沒有接通,此時電吹風處

于停機狀態(tài),選項A錯誤;當扇形金屬觸片尸與觸點a、8接觸時，電吹風的加熱電路和吹風電路均處于接通狀態(tài),此

時電吹風吹熱風，選項B錯誤；由于小風扇的額定電壓為60V,吹冷風時小風扇的輸入功率為60此故小風扇正常工

作時的電流為人第1A,小風扇內(nèi)阻消耗的電功率為△尸60WT2W=8W,由可得尸8Q,選項C正確；由題意

可知,變壓器原線圈兩端的電壓為220V,副線圈兩端的電壓為60V,故有圣5=5選項D錯誤.

4.Dt=0時刻，戶0,說明磁通量最大而磁通量的變化率為零,即線圈平面與磁場方向垂直,A錯誤;矩形線圈在勻強磁

場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢的最大值幾目明S。,兩次/步S是一樣的,線圈轉(zhuǎn)速調(diào)整前,周期為71=0.2s,其轉(zhuǎn)速〃尸卜5r/s,

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1IC10

線圈轉(zhuǎn)速調(diào)整后,周期為a=0.3S,其轉(zhuǎn)速m=T：Kr/s,線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為/?.:功=5：T=3：2,選項B錯誤;轉(zhuǎn)

速調(diào)整前,矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值星城=60V,有效值后30V2v,根據(jù)變壓器變壓公式

S=￡=2,〃=￡可得〃=15血V,選項C錯誤;經(jīng)計算可知圖線②對應(yīng)的電動勢最大值^2=40V,圖線②對應(yīng)的電動勢瞬

20

時值表達式為氏&x2Sin2兀440sinWirtV,選項D正確.

5.D變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,不能改變交變電流的頻率,B、C項均錯誤;根據(jù)變壓器匝

數(shù)與電壓的關(guān)系^^可得副線圈的電壓u2=Sub由于原線圈匝數(shù)少而副線圈的匝數(shù)多，即“<hz,因此有U2>U?電流互

感器是一種升壓變壓器,A項錯誤;根據(jù)變壓器匝數(shù)與電流的關(guān)系2堂可得副線圈的電流全方,，由于因此有

4<71,D項正確.

6.B開關(guān)K連通1時,若光照增強,電阻A的阻值減小,根據(jù)歐姆定律可知副線圈的電流變大,根據(jù)理想變壓器原理

可得原線圈的電流也變大,故電流表示數(shù)變大,A錯誤;開關(guān)K連通1時,原線圈電壓的有效值。仁V=220V,根據(jù)

理想變壓器變壓原理可得副線圈兩端電壓U^=22V,所以開關(guān)K連通1時，電壓表的示數(shù)為22V,6正確；由于電

容器能夠“通交流”，故開關(guān)K連通2時，燈泡L能夠發(fā)光rC錯誤；電壓表的示數(shù)是由原線圈的電壓以及原、副線圈

的匝數(shù)比決定的，與光照強度、開關(guān)的位置無關(guān),D藉誤.

7.AD理想變壓器原、副線圈電壓之比等于匝數(shù)幺比，電流之比等于匝數(shù)的反比，故A選項正確,B選項錯誤;輸電線

上的電壓△氏/混所以C選項錯誤;理想變壓器的宓入叨率等于盜出功率,大于輸電線上的損耗功率,故D選項正確.

8.AC原線圈電壓〃由發(fā)電機決定，由理想變壓器的變壓規(guī)律2=稱可知，僅將原線圈的匝數(shù)小增大為原來的2倍，副

國P

線圈電壓右將減為原來的一半，由片R可知,斤消耗的功率將變?yōu)閍,A項正確;僅將原線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，由

r

Ujr?2ii

小點可知,副線圈中的電流減為原來的一半,結(jié)合=不可知，G即電流表A的示數(shù)變?yōu)閍B項錯誤;僅將發(fā)電機線圈

1NBSaluiRa

的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼膮^(qū)由U^—^NBSyt"可知,理想變壓器輸入電壓減為原來的一半，由工=相可知,輸出電壓止減為原

阿

來的一半，由P=M可知,R消耗的功率變?yōu)閃由歐姆定律可知，輸出電流L減為原來的一半，由X烹n可知，輸入電流減為

原來的一半，即電流表A的示數(shù)將變?yōu)?,C項正確,D項錯誤.

9.AC根據(jù)理想變壓器不改變交變電流的頻率可知,流過用和此的電流頻率相同,選項A正確;設(shè)於和尼中電流分別

為I、和12,根據(jù)變壓器相關(guān)規(guī)律可知，7):4=他：〃尸1：4,由電功率公式片可知尼、R消耗的功率之比為16：1,

選項B錯誤；由理想變壓器的變壓規(guī)律有4=4%即〃-/用=44(凡+心，又4：心=1：4,聯(lián)立得/產(chǎn)若滑動變

阻器的滑片。向左滑動,則A減小，Z增大,流過分的電流增大,故用消耗的功率將增大，電源的輸入功率將增大,選項

C正確,D錯誤.

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10.BC對理想變壓器有工=荔,得4=880V,輸電線路上的電壓降為=20V,輸電線路上損失的功率為修產(chǎn)一"=0.2

kW,A錯誤;輸電線中電流/=孕=10A,發(fā)電站輸送的功率0kW,B正確；由理想變壓器中,輸入功率等于輸出

功率可知,用戶得到的功率報=8.8kW,C正確;若輸出電壓〃保持不變,用戶又并入一用電器,副線圈所在電路

中總電阻減小，則副線圈電流增加,原線圈電流增加,輸電線路上損耗的電壓增加,原線圈兩端電壓減小,副線圈兩端

電壓減小,D錯誤.

11.BC金屬棒助沿導(dǎo)軌下滑，根據(jù)右手定則可知，在瑟下滑的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由a到伍所以通過偽

的電流是從右端進入的，故A錯誤.金屬棒a方開始時做加速運動,所以在線圈M中產(chǎn)生的磁場逐漸增大,變化的磁場

通過另一線圈A；產(chǎn)生了感應(yīng)電流,在線圈M中產(chǎn)生的是向下且逐漸變大的磁場,根據(jù)楞次定律可知,在線圈4中感應(yīng)

電流產(chǎn)生的磁場向下,