物理大一輪復(fù)習(xí)章末檢測(cè)11

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末檢測(cè)十一交變電流傳感器(時(shí)間：60分鐘滿分：100分）一、選擇題(本題共8小題,每小題6分，共48分，1~5題每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，6～8小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有選錯(cuò)的得0分）1．某交流電源電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝6eq\r（2)sin10πt(V),則下列說(shuō)法中正確的是（)A．用交流電壓表測(cè)該電源電壓時(shí)，示數(shù)是6VB．用交流電壓表測(cè)該電源電壓時(shí)，示數(shù)是6eq\r（2)VC．用此電源給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電時(shí)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0。01sD．把標(biāo)有“6V3W"的小燈泡接在該電源上時(shí)，小燈泡將被燒毀解析：選A.此交流電的有效值為6V,故用交流電壓表測(cè)該電源電壓時(shí)，示數(shù)是6V,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤；因?yàn)門＝eq\f（2π,ω）＝eq\f（2π,100π)s＝0。02s，故用此電源給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電時(shí)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)榇私涣麟姷挠行е禐?V，故把標(biāo)有“6V3W"的小燈泡接在該電源上時(shí)，小燈泡能正常發(fā)光，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選A.2．小型交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系是正弦函數(shù)．將發(fā)電機(jī)與一個(gè)標(biāo)有“6V6W”的小燈泡連接形成閉合回路,不計(jì)電路的其他電阻．當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速為n＝5r/s時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，則電路中電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為()A．i＝sin5t(A） B．i＝sin10πt(A)C．i＝1。41sin5t(A） D．i＝1.41sin10πt（A）解析：選D.因?yàn)樾襞菡０l(fā)光，所以電路中電流的有效值為I＝eq\f（P,U)＝1A，則電流的最大值為Im＝eq\r(2)A≈1.41A．因?yàn)檗D(zhuǎn)速n＝5r/s，且ω＝2nπ，所以ω＝10πrad/s，故電路中電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝1。41sin10πt（A),選項(xiàng)D正確．3．遠(yuǎn)距離輸電，原來(lái)采用2200V輸電，輸電線上損失的電功率為P，在保持輸送電功率和輸電線電阻不變的條件下，現(xiàn)采用22kV輸電，則輸電線上損失的電功率將變?yōu)椋ǎ〢。eq\f（1，100)P B.eq\f（1,10）PC．10P D．100P解析：選A。據(jù)題意，提升電壓前，損失的功率為：P＝eq\b\lc\（\rc\)（\a\vs4\al\co1（\f(P出，U))）2R＝eq\f(P\o\al（2，出）,22002)R＝eq\f（P\o\al(2,出）R,4。84×106）;當(dāng)電壓提升后，損失功率為:P′＝eq\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1（\f（P出,U′))）2R＝eq\f(P\o\al（2,出),220002）R＝eq\f（P\o\al(2，出)R，4。84×108),則P′＝eq\f（P,100)，故選項(xiàng)A正確．4.如圖所示，一臺(tái)理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)為5∶1，原線圈接入最大值一定的正弦交流電，副線圈電路中一個(gè)定值電阻與電容器并聯(lián)，電壓表和電流表均為理想交流電表,電流表A1、A2及電壓表V的示數(shù)分別為I1、I2、U2，定值電阻的阻值為R，其消耗的功率為P，電容器的電容為C，所帶的電量為Q，則它們的關(guān)系為()A．Q＝CU2 B．I2＝eq\f(U2,R)C.P＝5I1U2 D.eq\f(I1,I2）＝eq\f（1,5）解析：選D。由于電容器兩端電壓是變化的，即電容器不斷的被充電和放電，故其電量不是一個(gè)定值，故不能用公式Q＝CU2來(lái)計(jì)算，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)題意I2是副線圈的總電流，而eq\f(U2，R）只是通過電阻R的電流,由于電容器不斷充電和放電，故I2＞eq\f（U2，R），故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;根據(jù)變壓器的相關(guān)規(guī)律：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1）＝eq\f(1，5），故選項(xiàng)D正確．5。阻值不計(jì)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈兩端的電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示．則下列說(shuō)法中正確的是()A．線圈兩端電壓的平均值為10VB．電壓表連接在線圈兩端時(shí)，其示數(shù)為20VC．在0.01s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直D．當(dāng)接外電路時(shí),線圈內(nèi)的電流方向1s內(nèi)改變50次解析：選C.因?yàn)殡妷弘S時(shí)間變化不是線性關(guān)系，故線圈兩端電壓的平均值不等于10V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表連接在線圈兩端時(shí)，其示數(shù)應(yīng)為電壓的有效值eq\f(20,\r(2))V＝10eq\r（2)V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在0.01s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故線圈平面與磁場(chǎng)垂直，選項(xiàng)C正確;電流方向每周期變化2次，故當(dāng)接外電路時(shí)，線圈內(nèi)的電流方向1s內(nèi)改變100次，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.6．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝1∶2，副線圈與阻值R＝10Ω的電阻相連，原線圈兩端所加的電壓u＝10eq\r(2）sin100πt（V），下列說(shuō)法正確的是（）A．交流電壓表的示數(shù)為14。1VB．原線圈中的電流為4AC．電阻R消耗的電功率為400WD．副線圈中交流電的頻率為50Hz解析：選BD.由交流電的瞬時(shí)值可得電壓的最大值為10eq\r(2）V,所以電壓的有效值為10V，交流電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以電壓表的示數(shù)為10V，所以A錯(cuò)誤．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可得，副線圈的電壓為20V，所以電阻R上消耗的電功率為P＝eq\f（U2,R)＝eq\f（202，10）W＝40W,所以C錯(cuò)誤．副線圈的電流為I2＝eq\f（U,R）＝eq\f（20，10）A＝2A，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比可得，原線圈中的電流為4A，所以B正確．變壓器不會(huì)改變電流的頻率,所以副線圈輸出交流電的頻率為f＝eq\f（1,T)＝eq\f(ω，2π)＝eq\f（100π,2π)Hz＝50Hz，所以D正確．7．如圖所示，理想變壓器的原線圈接有頻率為f、電壓為U的交流電，副線圈接有光敏電阻R、交流電表。下列說(shuō)法正確的是(）A．當(dāng)U增大時(shí)，變壓器的輸入功率增大B．當(dāng)f減小時(shí),變壓器的輸入功率減小C．當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，交流電表的示數(shù)減小D．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，交流電表的示數(shù)增大解析:選AD.當(dāng)U增大時(shí)，根據(jù)eq\f（U1，n1)＝eq\f(U2,n2)可知，變壓器次級(jí)電壓增大，次級(jí)消耗的功率變大，則變壓器的輸入功率增大，選項(xiàng)A正確；當(dāng)f減小時(shí)，輸入電壓和輸出電壓不變，輸出功率不變，故變壓器的輸入功率不變，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻R的值減小,交流電表的示數(shù)增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)eq\f（U1，n1)＝eq\f（U2,n2)可知，變壓器次級(jí)電壓變大，則交流電表的示數(shù)增大，選項(xiàng)D正確．8．通過理想變壓器給用電器供電，電路如圖甲所示,變壓器初級(jí)線圈匝數(shù)n1＝1000匝，兩次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為n2＝50匝、n3＝100匝．在初級(jí)線圈ab端接如圖乙所示的交變電流，下列說(shuō)法正確的是（）A．交流電的頻率為50Hz B．U2＝50V，U3＝100VC．I1∶I2＝1∶20 D．閉合電鍵S，則I1增大解析：選AD。交流電的周期為0。02s，頻率為50Hz，選項(xiàng)A正確；根據(jù)變壓器的匝數(shù)與電壓比可知,U2＝eq\f（n2U1,n1）＝eq\f（50,1000)·eq\f（1000，\r（2))V＝25eq\r（2)V;U3＝eq\f（n3U1,n1）＝eq\f(100,1000)·eq\f（1000,\r（2))V＝50eq\r(2）V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因電流與匝數(shù)之間滿足：I1n1＝I2n2＋I(xiàn)3n3,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;閉合電鍵S，則I3變大，根據(jù)I1n1＝I2n2＋I(xiàn)3n3可知I1增大，選項(xiàng)D正確；故選D.二、非選擇題(共4小題,52分）9．(10分)按圖所示接好電路,合上S1、S2，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，原因是________________；用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻吹一會(huì)兒熱風(fēng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡________，原因是________________；停止吹風(fēng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)________________；把熱敏電阻放入冷水中會(huì)發(fā)現(xiàn)_____________．解析：根據(jù)熱敏電阻的性質(zhì)進(jìn)行分析,由于熱敏電阻在常溫時(shí)阻值較大,左側(cè)電路中電流較小，電磁鐵磁性較弱吸不住銜鐵;當(dāng)用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻加熱使其阻值變小時(shí),電路中電流增大,電磁鐵吸住銜鐵，使右側(cè)電路接通，小燈泡亮了；停止吹風(fēng)后，小燈泡不會(huì)立即熄滅,因?yàn)闊崦綦娮铚囟热匀惠^高，當(dāng)把熱敏電阻放入冷水后，熱敏電阻溫度降低很快，阻值變大,故小燈泡熄滅．答案：見解析10．(14分）如圖所示,一個(gè)變壓器(可視為理想變壓器）的原線圈接在220V的交流電上,向額定電壓為1.80×104V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光．為了安全,需在原線圈回路中接入熔斷器，使副線圈電路中電流超過12mA時(shí)，熔絲就熔斷．(1)熔絲的熔斷電流是多大？(2）當(dāng)副線圈電路中電流為10mA時(shí),變壓器的輸入功率是多大？解析：(1)設(shè)原、副線圈上的電壓、電流分別為U1、U2、I1、I2，根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，則U1I1＝U2I2。當(dāng)I2＝12mA時(shí)，I1即為熔斷電流,I1＝eq\f(U2，U1)I2≈0。98A.(2)當(dāng)副線圈電流為I2′＝10mA時(shí)，變壓器的輸入功率為P1，所以P1＝P2＝I2′U2＝180W.答案：（1)0.98A(2)180W11．(14分)一座小型發(fā)電站的輸出功率是20kW,輸電線路總電阻是5Ω。（1)若輸電電壓是400V，輸電線路損耗的功率是多少?(2)若改用5000V高壓輸電,用戶端利用n1∶n2＝22∶1的變壓器降壓，用戶得到的電壓是多少?解析：(1)輸電線上的電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f（20×103,400）A＝50A,輸電線路損耗的功率為P損＝I2R＝502×5W＝12500W＝12.5kW。（2)改用高壓輸電后，輸電線上的電流變?yōu)镮′＝eq\f（P,U′)＝eq\f（20×103，5000)A＝4A，用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓U1＝U′－I′R＝（5000－4×5)V＝4980V，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2）可知，用戶得到的電壓為U2＝eq\f(n2，n1）U1＝eq\f（1，22)×4980V＝226。4V。答案：(1）12.5kW(2）226.4V12．（14分)如圖所示,一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng)．已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，總電阻r＝1.0Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040m2，小燈泡的電阻R＝9。0Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖乙所示的規(guī)律變化,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e＝nB0Seq\f（2π，T）coseq\f（2π，T)t,其中B0為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場(chǎng)變化的周期，不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化．求：（1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;（2）小燈泡消耗的電功率；(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0～eq\f(T,4）時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．解析：（1）由e＝nB0Seq\f（2π,T）coseq\f（2π,T）t，可知最大值Em＝nB0S·eq