2020届高三第一轮基础复习 第十章《交变电流 传感器》考试测试卷

第十章《交变电流传感器》测试卷
一、单选题(共12小题)
1.如图所示，一理想变压器，其原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，为了使变压器输入功率增大，可使()
A．其他条件不变，原线圈的匝数n1增加
B．其他条件不变，副线圈的匝数n2减小
C．其他条件不变，负载电阻R的阻值增大
D．其他条件不变，负载电阻R的阻值减小
2.如图是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中电源电动势为E，内阻为r，R1、R2是定值电阻，
RB是磁敏传感器，它的电阻随磁体的出现而减小，c、d接报警器．电路闭合后，当传感器RB所在处出现磁体时，则电流表的电流I，c、d两端的电压U将()
A．I变大，U变小
B．I变小，U变大
C．I变大，U变大
D．I变小，U变小
3.2013年4月中国科学家首次观察到反常霍尔效应．以下来分析一个常规霍尔效应：如图所示，厚
度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中．当电流通过导体板时，在导体板的上表面A和下表面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系式为U＝，式中的比例系数K称为霍尔系数，设导体板单位体积中自由电子的个数为n，电子量为e.则下列说法正确的是()
A．A的电势高于A′的电势，霍尔系数K＝ne
B．A的电势低于A′的电势，霍尔系数K＝ne
C．A的电势高于A′的电势，霍尔系数K＝
D．A的电势低于A′的电势，霍尔系数K＝
4.如图所示，金属板放在垂直于它的匀强磁场中，当金属板中有电流通过时，在金属板的上表面A 和下表面A′之间会出现电势差，这种现象称为霍尔效应．若匀强磁场的磁感应强度为B，金属板宽度为h、厚度为d，通有电流I，稳定状态时，上、下表面之间的电势差大小为U.则下列说法中正确的是()
A．在上、下表面形成电势差的过程中，电子受到的洛仑兹力方向向下
B．达到稳定状态时，金属板上表面A的电势高于下表面A′的电势
C．只将金属板的厚度d减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为
D．只将电流I减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为
5.如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1＝1100匝，副线圈的匝数n2＝110匝，R0、R1、R2均为定值电阻，原线圈接如图所示的交变电压．开始开关S处于断开状态，下列说法中正确的是 ()
A．电压表示数为22 V
B．当开关S闭合后，电压表示数变大
C．当开关S闭合后，电流表示数变大
D．当开关S闭合后，变压器的输入功率减小
6.如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比n1∶n2＝1∶5，副线圈与阻值为R＝200 Ω的电阻相连，原线圈两端所加的电压u＝40sin 20πt(V)，则()
A．副线圈输出交流电的频率为50 Hz
B．电阻R上消耗的电功率为200 W
C．交流电压表的示数为
D．原线圈中电流的最大值为5 A
7.两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是()
A． 1∶4
B． 1∶2
C． 1∶
D． 1∶1
8.导体导电是导体中的自由电荷定向移动的结果，这些可以移动的电荷又叫载流子，例如金属导体中的载流子就是自由电子．现代广泛应用的半导体材料可以分成两大类，一类为N型半导体，它的载流子是电子；另一类为P型半导体，它的载流子是“空穴”，相当于带正电的粒子．如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直．长方体中通入水平向右的电流，测得长方体的上、下表面M、N的电势分别为φM、φN，则该种材料()
A．如果是P型半导体，有φM＞φN
B．如果是N型半导体，有φM＜φN
C．如果是P型半导体，有φM＜φN
D．如果是金属导体，有φM＜φN
9.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)．则线框内产生的
感应电流的有效值为()
A．
B．
C．
D．
10.有一交流电的电流随时间按如图所示的规律变化，则此交流电的电流的有效值是()
A． 7 A
B． 7A
C．A
D． 10 A
11.如图所示，理想变压器原线圈的匝数”，n1＝2200匝，副线圈的匝数n2＝220匝，设R1、R2均为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表．原线圈接u＝311sin 314t(V)的交流电源，起初开关S处于断开状态．下列说法中正确的是()
A．当开关S闭合后，电流表的示数变大
B．电压表的示数为22V
C．若S闭合时灯发光，则减小电源频率可使灯更亮
D．若S闭合时灯发光，则减小C的电容可使灯更亮
12.如图为一理想变压器，其原副线圈匝数比n1∶n2＝1∶10，副线圈与阻值R＝20 Ω的电阻相连．原线圈两端所加的电压u＝20sin 100πt(V)，则()
A．交流电压表的示数为20V
B．副线圈输出交流电的每秒方向变化50次
C．电阻R上消耗的电功率为2 kW
D．原线圈中电流的最大值为100 A
二、填空题(共2小题)
13.有效值是根据电流的__________来规定的．如图所示为一交变电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之二周期电压按正弦规律变化，后三分之一周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为______________
14.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I ＝____________.线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝__________.
三、实验题(共1小题)
15.如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示该电阻在0 ∶时的电阻值，已知图线的斜率为k.若用该电阻与电池(电动势为E、内阻为r)、理想电流表A、滑动变阻器R′ 串联起来，连接成如图乙所示的电路．用该电阻做测温探头，把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
(1)根据图甲，温度为t(t>0 ∶)时电阻R的大小为____________．
(2)在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、
R′(滑动变阻器接入电路的阻值)、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式
t＝________________.
(3)如果某次测量时，指针正好指在在温度刻度的10 ∶到20 ∶的正中央，则测量值________15 ∶(填“大于”、“小于”或“等于”)．
四、计算题(共3小题)
16.如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab＝cd＝50 cm，bc＝ad＝20 cm，匝数n＝100，线圈的总电阻r＝0.20 Ω，线圈在磁感强度B＝0.050 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s.线圈两端通过电刷E、F与阻值R＝4.8 Ω的定值电阻连接．计算时π取3.
(1)从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；
(2)求此发电机在上述工作状态下的输出功率；
(3)求从线圈经过中性面开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量．
17.风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源．风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置，如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．利用总电阻R＝10 Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能．输送功率P0＝100 kW，发电机输出电压为250 V，升压变压器原、副线圈的匝数比1∶20，用户需要的电压是220 V，求：
(1)导线上损失的功率与输送功率的比值？
(2)在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比．
(3)用户得到的电功率是多少．
18.如图所示，单匝矩形线框面积为S，电阻为R，处于水平方向匀强磁场中，磁感应强度为B.线框可以绕着AB边以角速度ω匀速转动，当线框转至如图位置时为计时起点，求：
(1)线框中感应电流的瞬时值表达式．
(2)当线框从此位置开始转过90°的过程中，通过线框的电量q.
(3)一个周期内线框中产生的热量Q.
答案
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】D
10.【答案】D
11.【答案】A
12.【答案】C
13.【答案】热效应 2 V
14.【答案】
15.【答案】(1)R0＋kt(2)[－(R′＋r＋R0)](3)小于
16.【答案】(1)e＝150sin 100πt(2)2.16×103W(3)0.10 C
17.【答案】(1)0.04(2)240∶11(3)96 kW
18.【答案】(1)cosωt(2)(3)。