第十二章 交變電流 傳感器（測(cè)試）（原卷版）

學(xué)而優(yōu)教有方第十二章交變電流傳感器測(cè)試卷（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)填寫(xiě)在試卷上。2．回答第I卷時(shí)，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時(shí)，將答案直接寫(xiě)在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）1．矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面位于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。下列說(shuō)法正確的是（）A．圖甲時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率最大 B．圖乙時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C．圖丙時(shí)刻線圈中磁通量最大 D．圖丁時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小2．一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示，內(nèi)阻為的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。外接電表均為理想交流電表，小燈泡的電阻為恒定不變，則（）

A．發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值為B．電壓表的示數(shù)為C．發(fā)電機(jī)的輸出功率為D．在時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量變化率為零3．如圖甲所示，手機(jī)置于充電墊上進(jìn)行無(wú)線充電.充電過(guò)程中，安裝于充電墊內(nèi)的線圈（線圈1）通過(guò)一定頻率的正弦交流電，手機(jī)內(nèi)部的受電線圈（線圈2，如圖乙）產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，為手機(jī)電池充電，實(shí)現(xiàn)能量的傳輸，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．無(wú)線充電利用線圈的自感原理B．充電過(guò)程中，穿過(guò)線圈2的磁通量不變C．線圈2產(chǎn)生的電能不可能大于線圈1消耗的電能D．線圈1和線圈2兩端的電壓之比等于兩線圈的匝數(shù)之反比4．如圖1，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的．如圖2，原線圈與交流電源連接，副線圈與負(fù)載R連接．已知，原、副線圈的匝數(shù)分別為、，原線圈的輸入功率為、電壓為、電流為、頻率為，副線圈的輸出功率為、電壓為、電流為、頻率為．下列說(shuō)法正確的是（）A．若變壓器為理想變壓器，且，則，B．若變壓器為理想變壓器，且，則，C．若僅考慮產(chǎn)生的磁場(chǎng)不能完全局限在鐵芯內(nèi)，則D．若僅考慮變壓器線圈通過(guò)電流時(shí)會(huì)發(fā)熱，則5．如圖所示，單匝正方形線框ABCD的BC邊恰好與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊界MN重合，MN右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大。線框在外力作用下以BC邊為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，線框產(chǎn)生的熱量計(jì)為Q，所用的時(shí)間為T(mén)，下列判斷正確的是（

）

A． B． C． D．6．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶3，正弦交流電源的電壓有效值恒為U=12V，電阻R1=1Ω，R2=2Ω。若滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為7Ω，則（）A．若向上移動(dòng)P，電壓表讀數(shù)將變大B．R1與R2消耗的電功率相等C．通過(guò)R1的電流為6AD．若向下移動(dòng)P，電源輸出功率將不變7．如圖所示，MN、PQ是兩條水平平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的有端接理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈與電阻組成閉合回路，變壓器原副線圈匝數(shù)之比，導(dǎo)軌寬，質(zhì)量、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直MN、PQ放在導(dǎo)軌上，在水平外力F作用下，從時(shí)刻開(kāi)始在圖示的兩虛線范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律是），垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4T，導(dǎo)軌、導(dǎo)線和線圈電阻均不計(jì)，則（）

A．a(chǎn)b棒中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為20sin20πt（V）B．電阻R上的電功率為2000WC．從到的時(shí)間內(nèi)，外力F所做的功為D．從到的時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量為J8．如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1∶2，四個(gè)定值電阻阻值相同，在a、b端輸入某一正弦交流電壓，電鍵S斷開(kāi)時(shí)與S閉合時(shí)變壓器原線圈輸入的電流之比為（

）

A．2∶3 B．3∶4 C．4∶5 D．5∶69．如圖1所示，理想自耦變壓器的副線圈匝數(shù)可通過(guò)滑動(dòng)觸頭來(lái)調(diào)節(jié)，為標(biāo)稱為“”的用電器，原線圈兩端所接電壓隨時(shí)間變化的正弦曲線如圖2所示。接通電路，將滑動(dòng)頭調(diào)至合適位置使用電器正常工作，下列說(shuō)法正確的是（）

A．通過(guò)用電器的電流方向內(nèi)改變100次B．變壓器的輸出電壓為C．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為D．流過(guò)原線圈的電流為10．某車(chē)床供電示意圖如圖所示，理想變壓器原線圈兩端連接有效值為350V的交流電源，兩副線圈分別連接電機(jī)和兩個(gè)相同的指示燈（連接電機(jī)的副線圈簡(jiǎn)稱副線圈1，連接指示燈的副線圈簡(jiǎn)稱副線圈2），電機(jī)的電壓為118V，指示燈的電壓為22V，S為指示燈中的一條支路的開(kāi)關(guān)。下列說(shuō)法正確的是（）

A．S閉合后，副線圈2兩端的電壓減小B．S閉合后，電源的輸出功率增大C．S閉合后，副線圈1中的電流比副線圈2中的電流增加得多D．原線圈和副線圈1的匝數(shù)之比n1：n2=175：5911．如圖所示為某小型水電站遠(yuǎn)距離輸電示意圖，發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，升壓變壓器原線圈輸入電流為，升壓變壓器副線圈電壓為，用戶得到的電流為，用戶得到的電壓為。兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）

A．B．升壓變壓器原線圈兩端的電壓為C．輸電線中的電流為D．采用這種方式遠(yuǎn)距離輸電是為了減少輸電線上損失的能量12．如圖所示，理想變壓器原線圈接一正弦交流電源，副線圈的c端接一個(gè)二極管，假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻阻值無(wú)窮大。副線圈的b端為中心觸頭，、間線圈匝數(shù)相等。定值電阻阻值為r，可變電阻的阻值為R可調(diào)，下列說(shuō)法中正確的是（）

A．若恒定，當(dāng)分別接時(shí)，電壓表讀數(shù)之比為B．若恒定，當(dāng)分別接時(shí)，變壓器輸出功率之比為C．若恒定，當(dāng)分別接時(shí)，電流表讀數(shù)之比為D．當(dāng)接時(shí)，若，則可變電阻消耗功率最大第II卷（非選擇題共52分）二、非選擇題13．（6分）純電動(dòng)汽車(chē)的蓄電池的安全性，主要體現(xiàn)在對(duì)其溫度的控制上，當(dāng)電池溫度過(guò)高時(shí)，必須立即啟動(dòng)制冷系統(tǒng)進(jìn)行降溫。圖甲，是小明設(shè)計(jì)的模擬控溫裝置示意圖，電磁繼電器與熱敏電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在電壓為的電源兩端．當(dāng)電磁鐵線圈（電阻不計(jì)）中的電流I大于或等于時(shí)，銜鐵被吸合，熱敏電阻置于溫度監(jiān)測(cè)區(qū)域，其阻值與溫度t的關(guān)系如圖乙所示，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為。則：

（1）圖甲中應(yīng)將b端與（選填“a”或“c”）端相連；（2）若設(shè)置電池溫度為時(shí)啟動(dòng)制冷系統(tǒng)，則滑動(dòng)變阻器阻值應(yīng)為；（3）該電路可設(shè)置啟動(dòng)制冷系統(tǒng)的最高溫度是。14．（8分）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器進(jìn)行研究，圖中各接線柱對(duì)應(yīng)的數(shù)字表示倍率為“×100”的匝數(shù)。

（1）對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的有；A．本探究實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法B．測(cè)量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”C．使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量D．因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所用電壓較低，通電情況下可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱（2）若變壓器是理想變壓器，電源接變壓器原線圈“0”、“8”接線柱，副線圈接“0”、“4”接線柱，當(dāng)副線圈所接電表的示數(shù)為6.0V，則原線圈的輸入電壓應(yīng)為；A．18.0V

B．12.0V

C．5.0V

D．3.0V（3）該同學(xué)組裝變壓器時(shí)忘記將鐵芯閉合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)原副線圈匝數(shù)比為8∶1，原線圈接12.0V交流電壓，則測(cè)量副線圈的交流電壓表的實(shí)際讀數(shù)可能是；A．0V

B．9.60V

C．1.50V

D．0.65V（4）正確組裝變壓器后，用匝數(shù)Na=400匝和Nb=800匝的變壓器實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)如下表：Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷連接交流電源的原線圈是（填Na或Nb）。15．（6分）某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)最大值為Em＝220V，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100πrad/s，如果從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)。（1）寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式；（2）此發(fā)電機(jī)與外電路組成閉合回路時(shí)，總電阻為110Ω，求時(shí)的電流大小；（3）若發(fā)電機(jī)線圈共100匝，求每匝線圈中磁通量變化率的最大值。16．（6分）如左下圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的電吹風(fēng)電路圖。圖中a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)，可動(dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)。n1和n2分別是理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)。該電吹風(fēng)的各項(xiàng)參數(shù)如下表所示。熱風(fēng)時(shí)輸入功率460W冷風(fēng)時(shí)輸入功率60W小風(fēng)扇額定電壓60V正常工作時(shí)小風(fēng)扇輸出功率52W(1)吹冷風(fēng)時(shí)觸片P應(yīng)與哪兩個(gè)觸點(diǎn)接觸？(2)由表格中數(shù)據(jù)計(jì)算出小風(fēng)扇的內(nèi)阻是多少？(3)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2是多少？17．（12分）海浪發(fā)電是一種應(yīng)用前景廣闊的新能源技術(shù)，海浪通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)海浪動(dòng)能向電能的轉(zhuǎn)化，某科技小組設(shè)計(jì)了如下兩種發(fā)電模型：模型①：如圖甲所示，N匝正方形閉合線圈處在垂直于線圈平面的組合磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，線圈和磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng)，設(shè)線圈的總電阻為R，線圈在海浪的帶動(dòng)下左右運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)超出磁場(chǎng)范圍；模型②：如圖乙所示，線圈處在均勻輻向磁場(chǎng)中，機(jī)械傳動(dòng)裝置將海浪的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為線圈沿水平方向的往復(fù)振動(dòng)，振動(dòng)速度隨時(shí)間的變化圖像為如圖丙所示的正弦函數(shù)，其中、T已知，若線圈的匝數(shù)為，半徑為r，其所處位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，線圈內(nèi)阻及外部電路電阻都為，忽略一切摩擦。求：（1）模型①中線圈水平向右的速度為v時(shí)，感應(yīng)電流的大小和閉合線圈所受安培力的大??；（2）模型②中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式以及模型②的發(fā)電功率。

18．（14分）2020年屬于不平凡的一年，原本屬于全國(guó)人民的新春佳節(jié)卻被一場(chǎng)突如其來(lái)的疫情打破了，如今新冠病毒在全國(guó)白衣天使和所有工作人員的共同努力下得到了有效的遏制，根據(jù)中共