江苏专用2019版高考物理大一轮复习第11单元交变电流传感器测评手册.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 11单元 交变电流 传感器 单元小结卷 (十一 ) 考查范围 :第十一单元 时间 / 45分钟 分值 / 100分 一、选择题 (每小题 8分 ,共 56分 ,14小题为单选 ,57小题为多选 ) 1.如图 D11-1甲所示 ,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴 OO以恒定的角速度 转动 ,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时 ,线圈中产生的交变电流随时间按照图乙所示的余弦规律变化 ,在 t= 时刻 ( ) 图 D11-1 A.线圈中的电流最大 B.穿过线圈的磁通量为零 C.线圈所受的安培力为零 D.穿过线圈的 磁通量的变化率最大 2.某种角速度计的

2、结构如图 D11-2所示 .当整个装置绕轴 OO转动时 ,元件 A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压 ,电压传感器 (传感器内阻无限大 )接收相应的电压信号 .已知 A的质量为 m,弹簧的劲度系数为 k,自然长度为 l,电源的电动势为 E,内阻不计 ,滑动变阻器总长为 l,电阻分布均匀 ,装置静止时滑片 P在变阻器的最左端 B点 .闭合开关 ,当系统以角 速度 转动时 ,则 ( ) 图 D11-2 A.电路中电流随角速度的增大而增大 B.电路中电流随角速度的增大而减小 C.弹簧的伸长量为 x= D.输出电压 U与 的函数关系式为 U= 3.2017哈尔滨九中二模 将图 D11-3甲所示

3、的正弦式交变电压输入理想变压器的原线圈 ,变压器副线圈上接入阻值为 10 的白炽灯 (认为其电阻恒定 ),如图乙所示 .若变压器原、副线圈的匝数比为10 1,则下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 D11-3 A. 该交流电的频率为 50 Hz B. 灯泡消耗的功率为 250 W C. 变 压器原线圈中电流表的示数为 0.5 A D. 流过灯泡的电流方向每秒钟改变 50 次 4.2017长春质检 如图 D11-4 甲所示 ,理想变压 器的原线圈电路中装有 0.5 A的保险丝 L(电阻忽略不计 ),原线圈匝数 n1=600,副线圈匝数 n2=120.当原线圈两端接在如图乙所示

4、的交流电源上 ,要使整个电路和用电器正常工作 ,则副线圈两端可以接 ( ) 图 D11-4 A.阻值为 12 的电阻 B.并联两盏规格均为“ 36 V 40 W”的灯泡 C.工作频率为 10 Hz的用电设备 D.耐压值为 36 V的电容器 5.2017黄冈质检 课堂上老 师做了如图 D11-5所示的演示实验 :用电池、开关、导线与软铁环上线圈 A、线圈 B连接 ,并在导线下面放置一 个小磁针用来检验线圈 B中是否有电流产生 .在开关闭合瞬间 ,小磁针发生明显偏转 .课后某同学另 找器材重做此实验时 ,却没有观察到小磁针偏转 .导致小磁针没有偏转的原因可能是 ( ) 图 D11-5 A.线圈 B

5、匝数太少 B.所用干电池节数太多 C.开关闭合或断开太快 D.导线 EF、 CD沿东西方向放置 6.2017西安一中模拟 如图 D11-6所示 ,理想变压器原、副线圈的匝数比为 10 1,b 是原线圈的中心抽头 ,电压表和电流表均为理想电表 ,除 R以外其余电阻不计 .从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压 ,其瞬时值表达式 为 u1=220 sin 100 t(V).下列说法中正确的 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 D11-6 A.t= s时 ,电压表的示数为 22 V B.t= s时 ,a、 c两点间的电压瞬时值为 110 V C.滑动变阻器的滑片向上移 ,电压表和电流表的示数均变大

6、 D.单刀 双掷开关由 a扳向 b,电压表和电流表的示数均变大 7.2018江西师大附中月考 如图 D11-7甲所示的电路中 ,理想变压器原、副线圈匝数比为 5 1,原线圈接入如图乙所示的电压 ,副线圈接火灾报警系统 (报警器未画出 ),电压表和电流表均为理想电表 ,R0为定值电 阻 ,R为半导体热敏电阻 ,其阻值随温度的升高而减小 .下列说法中正确的是 ( ) 图 D11-7 A. 图乙中电压的有效值为 110 V B. 电压表的示数为 44 V C. R处发生火灾时电流表示数增大 D. R处发生火灾时电阻 R0消耗的电功率增大 二、非选择题 (共 44分 ,要求解答过程有必要的文字说明 )

7、 8.(20分 )一小型交流发电机产生正弦式交变电压 ,该电压随时间变化的规律如图 D11-8所示 .发电机线圈电阻为 5 , 当发电机输出端仅接入一个 95 的纯电阻用电器时 ,用电器恰能正常工作 .求 : (1)通过 该用电器的电流 ; (2)该用电器的额定功率 . 图 D11-8 【 精品教育资源文库 】 9.(24分 )2018长沙雅礼中学月考 风能作为新型环保发电能源 ,近几年来得到了快速发展 .如图D11-9所示 ,风车阵中发电机输出功率为 100 kW,输出电压是 250 V,用户需要的电压是 220 V,输电线电阻为 10 .若输电线因发热而损失的功率为输送功率的 4%,试求

8、 : (1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比 ; (2)用户得到的电功率 . 图 D11-9 【 精品教育资源文库 】 测评手册 单元小结卷 (十一 ) 1.C 解析 线圈中产生的交变电流随时间按照图乙所示的余弦规律变化 ,即 i=imcos t ,在 t= 时刻 ,i=imcos t=i mcos =0,此时刻线圈所在的平面与磁场方向垂直 ,穿过线圈的磁通量最大 ,磁通量变化率为零 ,A、 B、 D错误 ;产生的感应电流为零 ,所以 线圈所受的安培力为零 ,C正确 . 2.D 解析 系统在水平面内以角速度 转动时 ,无论角速度是增大还是减小 ,滑动变阻器接入电路的电阻都不

9、变 ,根据闭合电路欧姆定律知 ,电路中电 流保持不变 ,故选项 A、 B错误 ;设系统在水平面内以角速度 转动时 ,弹簧的伸长量为 x,则对元件 A,根据牛顿第二定律得 kx=m 2(l+x),又输出电压U= E,联立得 x= ,U= ,故选项 C错误 ,选项 D正确 . 3.A 解析 由图甲可知 ,原线圈输入电压的周期为 0.02 s,故频率为 50 Hz,故 A正确 ;输入电压有效值为 V,根据原、副线圈电压与匝数成正比 ,可知副线圈电压有效值为 U=25 V,灯泡消耗的功率为 P= =125 W,故 B错误 ;副线圈的电流为 I= A,则原线圈的电流为 A,故 C错误 ;每一个周期 电流

10、方向改变 2次 ,故流过灯泡的电流方向每秒钟改变 100 次 ,故 D错误 . 4.B 解析 根据图乙可知 ,原线圈输入的交变电压的最大值 U1m=180 V,有效值 U1=180 V,周期T1=0.02 s,频率 f1= =50 Hz,又因为 n1 n2=5 1,所以副线圈的输出电压的最大值为 U2m=36 V,有效值 U2=36 V,周期 T2=T1=0.02 s,频率 f1=f2=50 Hz,故选项 C错误 ;若副线圈两端接阻值为 12 的电阻 ,则 I2= =3 A,I1= I2=0.6 A0.5 A,即通过保险丝的电流超 过了其熔断电流 ,选项 A错误 ;若并联两盏规格均为“ 36

11、V 40 W”的灯泡 ,通过保险丝的电流 I1= A36 V,即超过了电容器的耐压值 ,故选项 D错 误 . 5.AD 解析 如果线圈 B匝数太少 ,线圈 B中产生的感应电动势和感应电流较小 ,则小磁针偏 转不明显 ,故 A正确 ;所用电池节数太多 ,电压更高 ,小磁针偏转更加明显 ,故 B错误 ;开关闭合或断开瞬间 ,副线圈 B中会产生感应电流 ,电流产生磁 场使小磁针偏转 ,开关闭合或断开越快 ,电流变化越快 ,现象越明显 ,故 C错误 ;导线 EF、 CD沿东西方向放置时 ,根据安培定则 ,电流产生的磁场与地磁场均沿南北方向 ,小磁针可能不偏转 ,故 D正确 . 6.AD 解析 原线圈两

12、端电压有效值 为 220 V,副线圈两端电压有效值为 22 V,电压表测量的是有效值 ,故 A正确 ;t= s时 ,a、 c两点间的电压瞬时值为 110 V,故 B错误 ;滑动变阻器的滑片向上移 ,电阻变大 ,副线圈的电压由匝数和输入电压决定 ,电压表的示数不变 ,电流表示数减小 ,C 错误 ;单刀双掷开关由 a扳向 b,原、副线圈 匝数比变小 ,匝数与电压成正比 ,所以电压表和电流表的示数均变大 ,故 D正确 . 7.ACD 解析 乙图是不完整的正 弦式交流电 ,根据电压有效值的定义 ,有 2t,所以电压有效值 U=110 V;根据变压器原理 ,电压表示数应是 22 V,R处发生火灾时 ,温

13、度升高 ,电阻变小 ,电流变大 ,R0消耗的电功率变大 . 8.(1)1 A (2)95 W 解析 (1)由电压 时间图像可知 ,发电机产生的交变电压的有效值为 100 V. 由闭合电路欧姆定律可得 ,通过该用电器的电流 I= =1 A. (2)由于用电器正常工作 ,故 其额定功率 P=I2R=12 95 W=95 W. 9.(1)1 20 240 11 (2)96 kW 解析 (1)输电线损耗功率 P 损 =P 4%=100 kW 4%=4 kW 输电线电流 I2= A=20 A 升压变压器输出电压 U2= V=5000 V 升压变压器原、副线圈匝数比为 输电线上的电压损失 U 损 =I2R 线 =20 10 V=200 V 降压变压器原线圈两端电压 U3=U2-U 损 =4800 V 降压变压器原、副线圈匝数比 (2)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率 ,为 P 用 =P-P 损 =P(1-4%)=100 96% kW=96 kW