专题十一 交变电流、传感器(试题部分)
专题十一交变电流、传感器备考篇【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容交变电流的产生及描述认识交变电流。
能用公式和图像描述正弦交变电流。
由近几年的考题分析可知,本专题主要考查交变电流的四值、变压器和远距离输电的相关问题。
一般每年一考,而且多为选择题,难度中等。
主要考查考生的科学推理素养。
复习中,对于交变电流的产生要从电磁感应知识应用的角度透彻理解;交变电流的四值、变压器和远距离输电的相关问题是考试的热点,要熟练掌握;对于电感和电容在交流电路中的作用、传感器的基础知识和应用要有大概的了解,不可有知识漏洞。
变压器、远距离输电1.了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
2.知道远距离输电时采用高压输电的原因。
3.了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。
传感器1.知道非电学量转换成电学量的技术意义。
2.了解常见传感器的工作原理。
会利用传感器制作简单的自动控制装置。
【真题探秘】基础篇【基础集训】考点一交变电流的产生及描述1.下列提到的交流电,不是指交流电的有效值的是()A.电容器的击穿电压B.保险丝的熔断电流C.交流电压表的读数D.电动机铭牌上的额定电压1.答案A2.一矩形线圈在匀强磁场中匀速旋转,所产生的交流电电动势瞬时值的表达式e=220sin10πt(V),则下列说法正确的是()A.该交流电的频率是10πHzB.该交流电动势的有效值是220VC.当t=0.05s时,电动势最大D.当t=0时,穿过线圈的磁通量为零2.答案C3.(2019江苏宿迁模拟,3)(多选)如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO'匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示,若线圈匝数n=100,外接电阻R=70Ω,线圈电阻r=10Ω,则下列说法中不正确的是()A.通过线圈的最大电流为1.25AB.线圈的角速度为50rad/sC.电压表的示数为50√2VD.穿过线圈的最大磁通量为2Wbπ3.答案BCD考点二变压器、远距离输电4.(2017江苏南通一模,6)(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,原线圈接在频率为50Hz 的正弦交变电源上,电流表A为理想电表,副线圈两端接入一只“220V40W”的灯泡,此时灯泡正常发光,则()A.电流表的示数为0.18AB.电源的输出功率为40WC.电源的输出电压为1100VD.副线圈中交变电流的频率为10Hz4.答案BC5.(2019江苏常州月考,7)(多选)如图所示的变压器为理想变压器,副线圈连接的三个电阻的阻值大小为R1=R2=2r=2Ω,电流表为理想交流电表,原线圈输入正弦式交流电e=110√2sin100πt(V)。
开关S断开时,电阻r消耗的电功率为100W。
下列说法中正确的是()A.流过电阻r的电流方向每秒钟变化50次B.开关S闭合前、后,流过电阻R1的电流大小之比为2∶1C.开关S闭合前、后,电流表的示数大小之比为2∶3D.变压器原、副线圈的匝数之比为11∶35.答案CD6.(2019江苏徐州月考,7)(多选)在远距离输电时,输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S,总长度为L,输电线损耗的电功率为P',用户得到的电功率为P用,则下列关于P'、P用的关系式正确的是()A.P'=P 2ρLU2S B.P'=U2SρLC.P用=P(1-PρLU2S ) D.P用=P-U2SρL答案AC考点三传感器7.街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄,利用了半导体的电学特性,制成了自动点亮和熄灭的装置,这是利用了半导体的()A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三性都用7.答案B8.(多选)下列说法正确的是()A.金属热电阻的电阻率随温度升高而减小B.干簧管是电控开关C.电熨斗中的双金属片上层金属的膨胀系数比下层大D.光敏电阻导电性能随光强增强而减小8.答案CD9.(多选)如图所示的火警报警装置,R1为热敏电阻,若温度升高,则R1的阻值会急剧减小,从而引起电铃两端电压的增加,当电铃两端电压达到一定值时,电铃会响,下列说法正确的是()A.要使报警的临界温度升高,可以适当增大电源的电动势B.要使报警的临界温度降低,可以适当增大电源的电动势C.要使报警的临界温度升高,可以把R2的滑片P适当向下移D.要使报警的临界温度降低,可以把R2的滑片P适当向下移9.答案BD【综合集训】拓展一交变电流的规律与描述1.(2020届江苏徐州六中月考,4)如图甲所示,将阻值为R=5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上,电流随时间变化的规律如图乙所示,电压表、电流表均为理想电表,下列说法正确的是()A.电压表两端读数为2.5VB.电阻R消耗的电功率为1.25WC.若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生,如图丙所示,当线圈的转速提升一倍时,电流表的示数为1AD.图乙所示交变电流与图丁所示电流比较,接同一电阻时的发热功率之比为1∶21.答案D2.(2019江苏新海高中月考,7)(多选)图甲是小型交流发电机的示意图,在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。
发电机线圈内阻为10Ω,外接一只电阻为90Ω的灯泡,不计电路其他部分的电阻,则下列说法正确的是()A.t=0时刻线圈平面与中性面重合B.每秒钟电流方向改变100次C.灯泡两端的电压为20VD.0~0.01s时间内通过灯泡的电荷量为9.0×10-3C2.答案AB拓展二变压器3.(2020届江苏苏州月考,6)(多选)在如图所示交流电路中,理想变压器原线圈接有交变电压u=10sin100πt(V),下列说法正确的是()A.当副线圈上滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光,向下滑动P可使灯泡变暗B.当副线圈上滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光,减小交流电源的频率可使灯泡变亮C.若将交变电压u=10sin100πt(V)加在10Ω的电阻两端,则该电阻消耗的电功率为5WD.若在原线圈两端接一理想交流电压表,在t=0.005s时,交流电压表的示数为5V3.答案AC4.(2020届江苏盐城高三月考,8)(多选)如图所示为变压器工作电路示意图,其中T为理想变压器,输电线电阻可等效为电阻r,灯L1、L2相同且阻值不变。
现保持变压器T的输入电压不变,滑片P处于图中位置,开关S 断开,该状态下灯L1正常发光,则下列说法正确的是()A.仅闭合开关S,灯L1会变亮B.仅闭合开关S,r消耗的功率会变大C.仅将滑片P下移,r消耗的功率会变小D.仅将滑片P上移,电流表示数会变小4.答案BC5.(2018江苏南通一模,6)(多选)如图所示,理想变压器原线圈接电压为220V的正弦交流电,开关S接1时,原、副线圈的匝数比为11∶1,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,电压表和电流表均为理想电表,下列说法正确的有()A.变压器输入功率与输出功率之比为1∶1B.1min内滑动变阻器产生的热量为40JC.仅将S从1拨到2,电流表示数减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动,两电表示数均减小5.答案AC拓展三常见的传感器6.(2019江苏南京期末,4)随着科学的发展与生活水平的提高,传感器已经进入日常生活。
如图所示为某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻(随光照强度的增强,阻值减小),R2为定值电阻,A、B接监控装置。
则下列说法正确的是()①当有人通过,遮蔽光线时,A、B之间的电压升高②当有人通过,遮蔽光线时,A、B之间的电压降低③当仅增大R2的阻值时,A、B之间的电压升高④当仅减小R2的阻值时,A、B之间的电压升高A.①③B.①④C.②③D.②④6.答案C7.(2018江苏百校联考,8)(多选)图示为一水箱水量检测工作原理图。
水箱内液面升、降情况可通过浮球的运动转换为改变电路中接入电阻的大小,最终由水量表来显示水箱中的储水量,控制电路中有一磁敏传感器A,当通过磁敏传感器A的磁通量高于设定的上限时触发电磁铁接通,电动机工作,对水箱进行补水(水路部分未画出);当通过磁敏传感器A的磁通量低于设定的下限时电磁铁断开,电动机停止工作。
下列对该原理图分析正确的有()A.液面下降时,变阻器R接入电路的电阻变大B.液面下降到一定高度时,通过磁敏传感器A的磁通量会增加至设定上限,触发电磁铁接通,电动机工作C.水箱中存储的水越多,通过水量表的电流越大D.水箱中存储的水越多,电池E的效率越高7.答案BD应用篇应用一交变电流有效值的应用【应用集训】1.如图所示,表示一交流电的电流随时间变化的图像,此交流电的有效值是()A.5√2AB.3.5√2AC.3.5AD.5A答案D2.(2020届江苏南京开学考,6)如图所示,N匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管,二极管具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大,下列说法正确的是()NBSA.交流电流表的示数I=ω2RB.一个周期内通过R的电荷量为0NBSC.R两端电压的有效值U=√2D.图示位置电流表的示数为0答案A应用二远距离输电【应用集训】1.(2020届江苏泰州月考,7)(多选)高压输电是减小输电电能损耗和电压损失的有效途径,中国已投产运行的1 000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。
假设甲、乙两地原先采用500kV的超高压输电,输电线上损耗的电功率为ΔP=100kW,损失的电压为ΔU=40V。
在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1000kV特高压输电,若不考虑其他因素的影响,输电线上损耗的电功率变为ΔP',损失的电压变为ΔU',则()A.ΔP'=25kWB.ΔP'=50kWC.ΔU'=10VD.ΔU'=20V答案AD2.(2020届江苏常州调研,8)(多选)如图所示为某小型发电站高压输电示意图,变压器均为理想变压器,发电机输出功率恒定为48kW,在输电线路上接入一个电流互感器,其原、副线圈的匝数比为1∶20,电流表的示数为1A,输电线的总电阻为10Ω,下列说法正确的是()A.用户端的功率为44kWB.升压变压器的输出电压U2=2400VC.降压变压器的输入电压U3=2000VD.如果用户电压为220V,则降压变压器的原、副线圈匝数比为10∶1答案ABD【五年高考】A组基础题组1.(2019江苏单科,1,3分)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增加20V时,输出电压()A.降低2VB.增加2VC.降低200VD.增加200V1.答案D2.(2018江苏单科,2,3分)采用220kV高压向远方的城市输电。
2019届江苏专用高考物理总复习专题十一交变电流传感器讲义
A.t=0时,线圈平面平行于磁感线 B.t=1 s时,线圈中的电流改变方向 C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大 D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2 J
答案 AD 本题考查正弦交流电的产生、有效值,焦耳热。由Φ-t图可知,t=0时,Φ=0,则线圈平
面平行于磁感线,选项A正确;t=1 s时Φ=0,此时电动势最大,t=0.5 s和t=1.5 s时,Φ最大,此时电动势
①
由 U1 = n1 n 得
U2 ' n2 n
U2'=
n2 n1
n n
U1
②
由②/①得: U2 ' = (n2 n)n1 = n2n1 nn1 ,因为n2<n1,所以 U2 ' <1,即U2'<U2,故小灯泡变暗,B正确,A
U2 (n1 n)n2 n2n1 nn2
U2
错。由以上分析过程可以看出,C错。由 I1 = n2 和 I1 ' = n2 n 可见,D错。
n2 n1
I2=1
A。本题中电压表、电流表的读数
为有效值,故B项正确,C项错误;原线圈输入功率P1=U1I1=220
W,A项错误;交流电的周期T=
2 ω
=
2 s=0.02 s,D项错误。 100
易错点拨 交流电的最大值与有效值 1.在正弦交流电中,U= Um 。
2
2.在交流电路中,电表的读数为有效值。
高考物理 (江苏省专用)
专题十一 交变电流 传感器
五年高考
A组 自主命题·江苏卷题组
一、单项选择题 1.(2016江苏单科,4,3分)一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作 为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1 的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中 (
2024年高考物理实验重难点：交变电流、传感器相关实验(解析版)
交变电流、传感器相关实验学习目标对应题号目标01探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系1，2，8，9，10，11，12，13，14目标02各种传感器3，4，5，6，7，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，281(2017·浙江·高考真题)(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是 。
A.有闭合铁芯的原副线圈B.无铁芯的原副线圈C.交流电源D.直流电源E.多用电表(交流电压挡)F.多用电表(交流电流挡)用匝数n a=60匝和n b=120匝的变压器，实验测量数据如下表：U1/V 1.80 2.80 3.80 4.90U2/V 4.00 6.018.029.98根据测量数据可判断连接电源的线圈是(填n a或n b)。
【答案】ACE n b【详解】(1)变压器的原理是互感现象的应用.是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，如果原线圈中通的是直流电源.则副线圈中不会有感应电流产生.题意为探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系.需要测量电压，所以需要一个测电压的仪器，所以需要的器材有A、有闭合铁芯的原副线圈；C交流电源;E多用电表交流电压挡;故选ACE根据题意.电压比与匝数比不相等.可知该变压器为非理想变压器，考虑到变压器有漏磁铁芯发热、导线发热等影响判断出U2为原线圈上电压大小，则判断出接电源的是n b.【点睛】本题主要考查探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，若是理想变压器则电压之比应该等于匝数之比，但实验数据表明电压之比不等于匝数之比，则说明此变压器有漏磁现象，根据电压之间的关系找到n b应该接电源．2(2017·浙江·高考真题)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆的周期时，图中(填“甲”“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好些．(2)如图所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列说法正确的是(填字母)．A.用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈B.测量原、副线圈的电压，可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表C.原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、4接线柱，则副线圈电压大于原线圈电压D.为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响【答案】 乙AD/DA【详解】(1)[1]在测量单摆的周期时，一般选取摆球经过最低处时记录，所以选择乙图；(2)[2]AD．变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关，因此需要用可拆卸的变压器研究，AD正确；B．变压器只能对交变电流的电压有作用，不能用直流电压表，B错误；C．根据理想变压器原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知，原线圈接0、8，副线圈接0、4，那么副线圈的电压小于原线圈电压，C错误。
物理一轮复习第十一章交变电流传感器综合检测含解析鲁科版
交变电流传感器综合检测（时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题，每题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项正确,第8~12题有多项正确，全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或不选的得0分) 1.一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如下列各图所示，在相同时间内电阻产生热量最多的是(D)解析：选项A,B中交变电流的有效值都为A，选项C中恒定电流的大小为1。
5 A,选项D中交变电流的有效值为2 A，根据焦耳定律Q=I2Rt得出选项D正确.2.一交流电压为u=100sin(100πt)V，由此表达式可知（B)A.用电压表测该电压其示数为50 VB.该交流电压的周期为0。
02 sC。
将该电压加在“100 V100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 WD.t=s时,该交流电压的瞬时值为50 V解析：由交流电压瞬时值表达式可知电压的有效值为100 V，故用电压表测该电压其示数为100 V,选项A错误；ω=100π rad/s,则周期T==0。
02 s,选项B正确；该电压加在“100 V100 W”的灯泡两端，灯泡恰好正常工作，实际功率等于100 W，选项C 错误;把t=s代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为100 V,选项D错误。
3.如图所示，图（甲）为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图（乙）所示。
发电机线圈内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变,则下列说法中正确的是（C）A.电压表的示数为6 VB.发电机的输出功率为4 WC。
在1×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量最大D.在1×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大解析：由E m=6V,则有效值E==6 V,电压表示数U=E=×6 V=5.4 V，故A错误；灯泡消耗的功率为P==W=3。
24 W，则发电机的输出功率为3。
2010-2019年高考物理真题分专题训练 专题11 交变电流 传感器(教师版含解析)
十年高考真题分类汇编(2010－2019) 物理专题11交变电流传感器选择题：1.(2019•海南卷•T8)如图，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由R1、R2和R3三个电阻构成。
将该变压器原、副线圈的匝数比由5：1改为10：1后A.流经R1的电流减小到原来的1 4B.R2两端的电压增加到原来的2倍C.R3两端的电压减小到原来的1 2D.电阻上总的热功率减小到原来的1 4【答案】CD 【解析】A、变压器原、副线圈的匝数比由5：1改为10：1，则副线圈的输出电压减小为原来的12，根据欧姆定律可知，流经R1的电流减小到原来12，故A错误。
B、根据串并联电路规律可知，R2两端的电压减小到原来的12，故B错误。
C、同理，R3两端的电压减小到原来12，故C正确。
D、副线圈总电阻不变，根据功率公式可知，2UPR，总功率减小到原来的14，故D正确。
故选：CD。
2.(2019•江苏卷•T1)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20V时，输出电压A.降低2VB.增加2VC.降低200VD.增加200V【答案】D【解析】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即1122U nU n=，得：2211nU Un=，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：2211nU Un∆=⋅∆，当输入电压增加20V时，输出电压增大200V，故D正确。
3.(2018·全国III卷·T3)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。
则Q方: Q正等于A.B.C. 1:2D. 2:1【答案】D【解析】试题分析本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。
解析根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正= u02∶()2=2∶1，选项D正确。
2024高考物理一轮复习限时检测11交变电流传感器含解析新人教版
第十一章交变电流传感器综合过关规范限时检测满分：100分考试时间：90分钟一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．(2024·邹城高三模拟)如图所示，(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是沟通发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接，下列说法正确的是( C )A．图(a)中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变更率最大B．从图(b)起先计时，线圈中电流i随时间t变更的关系是i＝I m sin ωtC．当线圈转到图(c)位置时，感应电流最小，且感应电流方向变更D．当线圈转到图(d)位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为b→a[解析] 图(a)中，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，磁通量变更率为0，选项A错误；图(b)不是中性面，从线圈在中性面位置起先计时的表达式才是i＝I m sin ωt，选项B错误；当线圈转到图(c)位置时，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最小为零，电流方向将变更，选项C正确；当线圈转到图(d)位置时，磁通量最小，磁通量的变更率最大，故感应电动势最大，ab边感应电流方向为b→a，选项D错误。
2．(2024·北京市高考适应性考试)如图所示，志向变压器的原线圈接在u＝2202sin 100πt(V)的沟通电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为41，电流表、电压表均为志向电表，下列说法正确的是( C )A．原线圈的输入功率为220 2 WB．电流表的读数为1 AC．电压表的读数为55 VD．通过电阻R的交变电流频率是100 Hz[解析] 原线圈两端电压的有效值为220 V，由公式U1U2＝n1n2可知，副线圈两端电压的有效值为55 V ，电压表的读数指的就是有效值，所以电压表的读数为55 V ，C 正确；由欧姆定律I 2＝U 2R 得副线圈中电流为1 A ，由公式I 2I 1＝n 1n 2得原线圈中电流为14 A ，即电流表读数为14A ，B 错误；原线圈的输入功率P 1＝U 1I 1＝220×14W ＝55 W ，A 错误；由电源的瞬时值表达式知角速度w ＝100 π rad/s，交变电流频率f ＝w2π＝50 Hz ，D 错误。
高考物理专题练习：交变电流传感器附答案
2020高考物理专题练习：交变电流传感器含答案专题：交变电流传感器一、选择题1、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︰4B．1︰2C．1︰D．1︰1【答案】B【解析】正弦交流电的热功率：，方形交流电热功率：，可得；故B正确故选B2、如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则如图所示的四个选项图中正确的是()解析：选D ．矩形线圈绕垂直于匀强磁场的转轴匀速转动产生正弦式交变电流，在开始计时(t ＝0)时线圈为题图乙所示的位置，据右手定则判断电流为负方向，首先排除A 、B 选项．若达题图甲所示的位置，感应电流为负向的峰值，可见t ＝0的时刻交变电流处于负半轴且再经T 8到达中性面位置，或者φ0＝π4，瞬时值表达式i ＝I m sin (ωt －φ0)，所以0＝I m ·sin ⎝⎛⎭⎫2πT t －π4，t ＝T 8，故D 选项正确． 3、下图为两根间距为20 cm 的无限长光滑金属导轨,电阻不计,其左端连接一阻值为10 Ω的定值电阻,两导轨之间存在着磁感应强度为1 T 的匀强磁场,磁场边界虚线为正弦曲线的一部分。
一阻值为10 Ω的光滑导体棒,在外力作用下以10 m/s 的速度匀速向右运动(接触电阻不计),交流电压表和交流电流表均为理想电表。
则( )A.回路中产生的是正弦式交变电流B.电压表的示数是2 VC.导体棒运动到图示虚线位置时,电流表示数为零D.导体棒上消耗的热功率为0.2 W参考答案A解析：由磁场边界虚线为正弦曲线的一部分,可知导体棒切割磁感线产生正弦式交变电流,A 正确;感应电动势最大值E m =Bl m v=2 V,电压表测的是有效值,即为U==1 V,B 错误;电流表测的是有效值,所以导体棒运动到图示虚线位置时,电流表示数不为0,C 错误;导体棒上消耗的热功率为P= W=0.1 W,D 错误。
高二期末《交变电流、传感器》复习题
高二期末复习题一《交变电流、传感器》一、单选题（每小题只有一个选项正确，每小题3分，共27分）1、街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的（ ）A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三特性都利用了 2、用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的是（ ）A.红外报警装置B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭煲中控制加热和保温的温控器3、演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M 在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P ，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ）A.物体M 运动时，电源内的电流会发生变化B.物体M 运动时，电压表的示数会发生变化C.物体M 不动时，电路中没有电流D.物体M 不动时，电压表没有示数4、图2中矩形线圈abcd 在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为 e = 5sin20t V ，则以下判断正确的是 [ ]A ．此交流电的频率为10/πHz ；B ．当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势为5V ；C ．当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电流为0；D ．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次5、有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V ”的字样，这“220 V ”是指 [ ] A ．交流电电压的瞬时值 B ．交流电电压的最大值 C ．交流电电压的平均值 D ．交流电电压的有效值6、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势为e ＝E m sin ωt ．若将线圈的转 速加倍，其它条件不变，则产生的电动势为 [ ] A ．E m sin2ωt B ．2E m sin ωt C ．2E m sin2t D ．2E m sin2ωt 7、 如图3所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直方向的匀强磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t =0时导线恰静止，若B 按如图4所示的正弦规律变化，则下列说法中正确的是（ ） A. 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动 B. 在最初的一个周期内，导线一直向右运动C. 在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小图2图1D. 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后 关小8、如图5所示，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd ，以恒定的角速度ω 绕ab 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S ，线圈导线的总电阻为R 。
高考物理：专题11-交变电流、传感器(有答案)
专题11 交变电流 传感器1. （15江苏卷）一电器中的变压器可视为理想变压器，它将22019变电流改为110V ，已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为A ．200B ．400C ．1600D ．3200 解析：根据2121n n U U =，解得4002=n . 答案：B2．（15北京卷）利用所学物理知识，可以初步了解常用的一卡通（IC 卡）的工作原理及相关问题.IC 卡内部有一个由电感线圈 L 和电容 C 构成的 LC 振荡电路，公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波.刷卡时，IC 卡内的线圈 L 中产生感应电流，给电容 C 充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输.下列说法正确的是 IC 卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B ．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC 卡才能有效工作C ．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈 L 不会产生感应电流D ．IC 卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息 答案：B解析：IC 卡内只是一个 LC 振荡电路，并没有电池，故A 选项错；只有当读卡机发出特定频率的电磁波时，IC 卡才能正常工作，故 B 选项对；当读卡机发射的电磁波偏离该频率时，也会产生变化的磁场，但达不到电谐振，线圈中仍可以产生的电流但较小，故 C 错；IC 卡是可以和读卡机进行数据传输的，如可以显示卡内余额，故 D 选项错.3.（15福建卷）图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1 、n 2 .在T 的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )答案：C解析：原线圈电压的有效值：21m U U =，根据2121n n U U =可求：2122m Un n U =，又因为是理想变压器，所以T 的副线圈的电流功率等于输入功率P ，所以输电线上电流2U PI =，导线上损耗的电功率2221242⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=='m U P nn r r I P ，所以C 正确，A 、B 、D 错误.4.（15四川卷）小型手摇发电机线圈共N 匝，每匝可简化为矩形线圈abcd ，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO ′，线圈绕OO ′匀速转动，如图所示.矩形线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0，不计线圈电阻，则发电机输出电压A ．峰值是e 0B ．峰值是2e 0C ．有效值是 D．有效值是 答案：D解析：由题意可知，线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e 0，又因为发电机线圈共N 匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne 0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne 0，故选项A 、B 错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U ＝，即U ＝，故选项C 错误；选项D 正确.5.（15安徽卷）图示电路中，变压器为理想变压器，a 、b 接在电压有效值不变的变流电源两端，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A 1的示数增大了0.2 A ，电流表A 2的示数增大了0.8 A ，则下列说法正确的是 A ．电压表V 1示数增大 B ．电压表V 2、V 3示数均增大 C ．该变压器起升压作用D ．变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动 答案：D解析：根据变压器原理，输出电压U 2保持不变，而A 2示数变大说明回路电阻变小，所以滑动变阻器电阻R 减小了，即变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动，故答案为D ．022Ne 02Ne 2m U 02Ne6.（15广东卷）图5为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P ，使输出电压有效值由220V 降至110V ，调节前后A ．副线圈中的电流比为1∶2B ．副线圈输出功率比为2∶1C ．副线圈的接入匝数比为2∶1D ．原线圈输入功率比为1∶2 答案：C解析：设原线圈中电流为I 1，匝数为n 1，两端输入电压为U 1，输入功率为P 1，幅线圈中电流为I 2，匝数为n 2，两端输出电压为U 2，输出功率为P 2，根据理想变压器原副线圈两端电压与匝数关系有：21U U ＝21n n ，所以当输出电压U 2由220V 降至110V 时，副线圈匝数n 2也应减少为一半，故选项C 正确；由于副线圈两端所接用电器不变，所以当用电器电压减半时，其电流I 2也减半，故选项A 错误；根据功率计算式P ＝UI 可知，副线圈中输出功率P 2变为原来的1/4，故选项B 错误；由能量守恒定律可知，原线圈中输入功率P 1也变为原来的1/4，故选项D 错误.。
高考物理复习：《交变电流 传感器》测试卷及答案
《交变电流传感器》测试卷三、单选题(共15小题,每小题5.0分,共75分)1.利用电流的热效应可以清除高压输电线上的凌冰．若在正常供电时，高压输电电压为U，输电线上的热功率为△P；除冰时，输电线上的热功率需提高为9△P，设输电功率和输电线电阻不变．则除冰时输电电压应为()A． 9U B． 3U C．D．2.利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图(本题中霍尔元件材料为金属导体)，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是()A．电势差UCD仅与材料有关B．电势差UCD＞0C．仅增大磁感应强度时，C、D两侧面电势差绝对值变大D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平3.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 AB ． 7AC ．AD ． 10 A4.一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V 交变电流改变为110 V ．已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( ) A ． 200B ． 400C ． 1 600D ． 3 2005.如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U ，副线圈接有光敏电阻R 1(光敏电阻随光照强度增大而减小)，定值电阻R 2.则( )A ． 仅增强光照时，原线圈的输入功率减小B ． 仅向下滑动P 时，R 2两端的电压增大C ． 仅向下滑动P 时，R 2消耗的功率减小D ． 仅增大U 时，R 2消耗的功率减小6.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1△n 2＝10△1，b 是原线圈的中心抽头，S 为单刀双掷开关，定值电阻R ＝10 Ω.从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( )A．当S与a连接后，t＝ 0.01 s时理想电流表示数为零B．当S与a连接后，理想电流表的示数为2.2 AC．当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的2倍D．当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz7.图甲是线圈P绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A、B两端．已知理想变压器原线圈△和副线圈△的匝数比为5△1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R＝1 Ω，其他各处电阻不计，以下说法正确的是()A．在t＝0.1 s和0.3 s时，穿过线圈P的磁通量最大B．线圈P转动的角速度为10π rad/sC．电压表的示数为2.83 VD．电流表的示数为0.40 A8.下图表示一交流电的电压随时间变化的图线，此交流电压的有效值是()A ． 75 VB ． 75VC ． 50 VD ． 50V9.如图所示为某小型水电站的电能输送示意图，A 为升压变压器，其输入功率为P 1，输出功率为P 2，输出电压为U 2；B 为降压变压器，其输人功率为P 3，输入电压为U 3.A 、B 均为理想变压器，输电电流为I ，输电线的总电阻为r ，则下列关系正确的是( )A ．U 2＝U 3B ．U 2＝U 3＋IrC ．P 1>P 2D ．P 2＝P 310.理想变压器原、副线圈的匝数比为10△1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器R 的滑片．下列说法正确的是( )A ． 副线圈输出电压的频率为100 HzB ． 理想交流电压表的示数为31.1 VC ．P 向下移动时，变压器原、副线圈中电流都变大D ．P 向上移动时，变压器的输出功率增大11.如图所示，理想变压器的原线圈接u ＝11 000sin 100πt (V)的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6 Ω的导线对“220 V/880 W”的电器RL 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ． 原、副线圈的匝数比为50△1B ． 交变电压的频率为100 HzC ． 副线圈中电流的有效值为4 AD ． 变压器的输入功率为880 W 12.图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n 1与副线圈的匝数n 2之比n 1△n 2＝10△1.变压器原线圈加如图乙所示的正弦式交变电压，副线圈接两个串联在一起的阻值大小均为10 Ω的定值电阻R 1、R 2.电压表V 为理想交流电表．则下列说法中正确的是( )A ． 原线圈上电压的有效值约为70.7 VB ． 副线圈上电压的有效值为10 VC ． 电压表V 的读数为5.0 VD ． 变压器的输入功率为25 W 13.如图，线圈abcd 的ad 长20 cm ，ab 长10 cm ，匝数N ＝50匝，电阻不计，在磁感应强度B ＝T 的匀强磁场中绕OO 1轴匀速转动，角速度ω＝100 rad/s ，OO 1轴通过ad 且同时垂直于ad 和bc ，距ab 的距离是dc 的距离的2倍．线圈的输出端接单相理想变压器线圈，接在变压器副线圈两端的灯泡“10 V ,10 W”刚好正常发光，则( )A ． 变压器原线圈两端电压有效值为100VB ． 变压器原线圈中电流为1 AC ． 变压器的原副线圈匝数比为10△1D ． 通过灯泡的交流电频率为50 Hz14.如图(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 ，原线圈匝数n 1＝600，副线圈匝数n 2＝120.当原线圈接在如图(乙)所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接( )A ． 阻值为12 Ω的电阻B ． 并联两盏的“36 V 40 W”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 15.如图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n 1＝n 4<n 2＝n 3，四根模拟输电线的电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ，A 1、A 2为相同的理想交流电流表，L 1、L 2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL >2R ，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A 、B 端接入低压交流电源时( )A ． A 1、A 2两表的示数相同B ．L 1、L 2两灯泡的亮度相同C ．R 1消耗的功率大于R 3消耗的功率D ．R 2两端的电压小于R 4两端的电压二、填空题(共2小题) 16.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______________17.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3小题)18.为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：(1)根据表中数据，请在图甲给定的坐标系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．(2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路．给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻RP(符号，阻值见图表)直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干．19.如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S 后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是________，发生这一现象的主要原因是________(填字母代号)．A ．小灯泡的电阻发生了变化B ．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C ．电阻丝的电阻率随温度发生了变化D ．电源的电压随温度发生了变化20.利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高．(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(填“大”或“小”)．(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 △(如图甲所示)，则25 △的刻度应在20 △的刻度的________(填“左”或“右”)侧．(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路．四、计算题(共3小题)21.如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转动轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交变电流，给车头灯供电．已知自行车车轮半径r＝35 cm，摩擦小轮半径r0＝1.00 cm.线圈有n ＝800匝，线圈框横截面积S＝20 cm2，总电阻R1＝40 Ω.旋转磁极的磁感应强度B＝0.010 T，车头灯电阻R2＝10 Ω.当车轮转动的角速度ω＝8 rad/s时．求：(1)发电机磁极转动的角速度．(2)车头灯中电流的有效值．22.如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1△n2＝2△1，交流电源电压U＝311sin 100πt V，F为熔断电流为I0＝1.0 A的保险丝，负载为一可变电阻．(1)当电阻R＝100 Ω时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？23.如图所示，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度大小为B0.电阻为R、边长为L的正方形线框abcd水平放置，OO′为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中．现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度ω绕OO′为轴向上匀速转动，如图中虚线所示，要求：(1)写出转动过程中线框中产生的感应电动势的表达式；(2)若线框左半部分绕OO′向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热；(3)若线框左半部分转动60°后固定不动，此时磁感应强度随时间按B ＝B0＋kt变化，k为常量，写出磁场对线框aab边的作用力随时间变化的关系式．答案解析1.【答案】C【解析】设输电线电阻为r，高压线上的热耗功率：ΔP＝I2r，若热耗功率变为9ΔP，则：9ΔP＝I2r，联立可得：I′＝3I；输送功率不变，由P总＝UI＝U′I′，得：U′＝U＝U，C正确．2.【答案】C【解析】根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则UCD＜0；C、D间存在电势差，C、D之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有：q＝qvBI＝nqvS＝nqvbc则：U＝.故A、B错误，C正确．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故D错误．3.【答案】D【解析】设该交流电的有效值为I，则在2 s内，交流电产生的热量Q ＝(8)2R×1 s＋(6)2R×1 s，故存在以下等式：Q＝I2R×2 s，代入解之得I＝10 A，故D是正确的．4.【答案】B【解析】根据变压器的变压规律＝得，n2＝n1＝×800＝400，选项B正确．5.【答案】B【解析】仅增强光照时，R1减小，则根据P＝可知，R1的功率变大，副线圈消耗的功率增大，故原线圈的输入功率增大，选项A错误；仅向下滑动P时，根据＝可知R2两端的电压增大，选项B正确；由P＝可知，R2消耗的功率增大，选项C错误；仅增大U时，根据＝可知次级电压变大，R2消耗的功率变大，选项D错误．6.【答案】B【解析】由图象可知，电压的最大值为U m＝311 V，交流电的周期为T＝2×10－2s，所以交流电的频率为f＝50 Hz，交流电的有效值为U＝220 V，根据电压与匝数程正比可知，副线圈的电压为U′＝22 V，根据欧姆定律得：I＝2.2 A，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，当单刀双掷开关与a连接且t＝0.01 s时，电流表示数为2.2 A，故A错误，B正确；当单刀双掷开关由a拨向b时，原、副线圈的匝数比为5△1，根据电压与匝数成正比得副线圈的电压为原来的两倍，即44 V，根据功率P＝，得副线圈输出功率变为原来的4倍，所以原线圈的输入功率变为原来的4倍，故C错误；变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为f＝50 Hz，故D 错误．7.【答案】D【解析】据题意，在0.1 s和0.3 s时产生的交流电压最大，据U＝n 可知，这两个时刻穿过线圈的磁通量变化量最快，故A选项错误；据图像可知ω＝＝rad/s＝5π rad/s，故B选项错误；该交流电电压有效值为：U＝＝10 V，在AB端输入的电源为10 V，则在副线圈的电压为：U′＝＝2 V，故C选项错误；副线圈中电流为：I′＝＝2 A，则原线圈中电流为：I＝＝0.40 A，故D选项正确．8.【答案】D【解析】电压电流的有效值都是根据热效应来计算的．也就是说一个周期内发出的热量与等于有效值的电压在一个周期内发出热量相等．观察电压随时间变化的图像，周期为0.3 s，设电阻为R，则有×0.1 s＋×0.2 s＝×0.3 s，带入计算U 效＝50V，答案D对．9.【答案】B【解析】由于输电线有电阻，输电线上有电压降，所以U2＝U3＋Ir，选项A错误，B正确．对于理想变压器，P1＝P2，选项C错误；由于输电线上发热，消耗电能，所以P2>P3，选项D错误．10.【答案】C【解析】由图象可知，交流电的周期为0.02 s，所以交流电的频率为50 Hz，所以A错误；原线圈的电压的有效值为220 V，根据电压与匝数成正比可知，所以副线圈的电压的有效值即电压表的示数为22 V，B错误；P下移，R变小，原副线的电流都变大，故C正确；P向上移动时R变大，而电压不变，故功率减小，故D错误．11.【答案】C【解析】输入电压的有效值为11 000 V，用电器的额定电压为220 V，所以变压器的输出电压大于220 V，原副线圈的匝数比小于，A错误；由输入电压的表达式知，f＝Hz＝50 Hz，B错误；副线圈中的电流与用电器中的电流相同，I＝＝4 A，C正确；变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W，所以变压器的输入功率大于880 W，D错误．12.【答案】A【解析】据题意，原线圈上电压有效值为：U1＝≈70.7 V，故选项A 正确；副线圈上电压为：＝，即U2＝7.07 V，故选项B错误；电压表读数为：UR2＝＝3.54v，故选项C错误；变压器输入功率等于输出功率，即PR＝PC＝2＝2.5 W，故选项D错误．13.【答案】C【解析】交流电的最大值为：E m＝NBωS＝50××100×0.2×0.1 V＝100 V；所以有效值E＝＝V＝100 V，选项A错误；变压器次级输出功率为10 W，则初级输入电流为iI1＝＝A＝0.1 A，选项B 错误；变压器次级电流为：I2＝＝A＝1 A，所以变压器原副线圈的匝数比：＝＝＝，选项C正确；通过灯泡的交流电的频率为：f＝＝Hz＝Hz，选项D错误．14.【答案】B【解析】原线圈电压的有效值为U1＝180 V，根据电压关系＝，可得U2＝36 V，在根据P2＝＝108 W，比P1＝U1I1＝90 V大，选项A错误．并联两盏灯泡，I2＝2≈2.22 A，根据电流关系＝，可得原线圈中的电流小于0.5 A，选项B正确．原线圈中的频率为50 Hz，则在副线圈两端接工作频率为10 Hz的用电设备，无法正常工作，选项C错误．副线圈两端电压的峰值为36V，选项D错误．15.【答案】D【解析】设A、B两端所加电压为U.由欧姆定律知，通过A2表的电流大小I2＝.通过升压变压器升压后输出电压U′＝U，降压变压器获得电压为U′－I1·2R＝U－I1·2R，灯泡L1两端电压为(U－I1·2R)，则通过灯泡L1的电流为，故由变压器电流变化规律得I1＝，又因为n1＝n4<n2＝n3，解上式得I1＝.因为RL>2R，所以I1<I2，选项A错误．通过灯泡L1的电流为I1＝I1＝>I2，故灯炮L1亮度更大，选项B错误．由于I1<I2，根据欧姆定律以及电功率的有关知识可知，选项C错误，选项D正确．16.【答案】热效应 2 V【解析】交变电流的有效值是描述交流电的一个重要物理量，有效值是根据电流的热效应来规定的，即在通过相同的电阻，在相同的时间内产生的热量相同，根据定义可得：T＝·＋·(U 1＝3V，U＝6 V)代入上式得：U＝V17.【答案】【解析】本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识．电动势的最大值E m＝BSω，电动势的有效值E＝，电流的有效值I＝＝，q＝Δt＝Δt＝＝.18.【答案】(1)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线见解析光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小．(2)电路原理图见解析图．【解析】(1)根据表中的数据，在坐标纸上描点连线，得到如图所示的变化曲线．阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小．(2)因天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，此时光敏电阻阻值为20 kΩ，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，故应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 kΩ，即选用R1；此电路的原理图如图所示．19.【答案】变暗C【解析】电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻也增大，根据闭合电路欧姆定律I＝可知，电流减小，小灯泡的实际功率减小，所以变暗．20.【答案】(1)小(2)右(3)见解析图【解析】(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大，故电路中电流会减小．(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 △的刻度应对应较大电流，故在20 △的刻度的右侧．(3)电路如图所示．21.【答案】(1)280 rad/s(2)64 mA【解析】(1)磁极与摩擦小轮转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有ω0r0＝ωrω0＝＝8×rad/s＝280 rad/s.(2)摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为E m＝nBω0S＝800×0.010×280×20×10－4V＝4.48 V，感应电动势的有效值U＝＝V＝3.2 V，通过车头灯的电流有效值为I＝＝A≈64 mA.22.【答案】(1)不能(2)55 Ω220 W【解析】原线圈电压的有效值为U1＝V≈220 V由＝得副线圈两端的电压U2＝U1＝×220 V＝110 V(1)当R＝100 Ω时，副线圈中电流I2＝＝A＝1.10 A.由U1I1＝U2I2 得原线圈中的电流为I1＝I2＝×1.10 A＝0.55 A，由于I1＜I0(熔断电流)，故保险丝不会熔断.(2)设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流I1刚好到达熔断电流I0，即I1＝1.0A，则副线圈中的电流为I2＝I1＝·I1＝2×1.0 A＝2.0 A变阻器阻值为：R0＝＝Ω＝55 Ω此时变压器的输出功率为P2＝I2·U2＝2.0×110 W＝220 W可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值不能小于55 Ω，输出的电功率不能大于220 W.23.【答案】(1)e＝B0ωL2sinωt(2)(3)F＝·(B0＋kt)【解析】(1)线框在转动过程中，ab边的线速度：v＝ω·产生的感应电动势：e＝B0L(ω·)sin (ωt)＝B0ωL2sinωt(2)在转过90°过程中产生的是正弦交流电，电动势的最大值：E m＝B0ωL2电动势的有效值E＝在转过90°过程中产生的焦耳热：Q＝t＝×＝(3)若转动后磁感应强度随时间按B＝B0＋kt变化，在线框中产生的感应电动势大小ε＝＝＝在线框中产生的感应电流：I＝线框ab边所受安培力的大小：F＝BIL＝·(B0＋kt)这是我第一次回乡，此时此刻，中国已经进入了改革开放的初期。
2020版高考物理一轮复习单元质检11 交变电流传感器(含解析)
与下一级变压器的输入功率之和。只有选项
D
正确。
3.下图为两根间距为 20 2 cm 的无限长光滑金属导轨,电阻不计,其左端连接一阻值为 10 Ω 的定
值电阻,两导轨之间存在着磁感应强度为 1 T 的匀强磁场,磁场边界虚线为正弦曲线的一部分。一
阻值为 10 Ω 的光滑导体棒,在外力作用下以 10 m/s 的速度匀速向右运动(接触电阻不计),交流电
ω 解析由电压公式知交变电流的角速度为 ω=100πrad/s,则频率 f= =50Hz,变压器不改变电流的
2π U1 n1
频率,故副线圈交变电流的频率是 50Hz,A 错误;原线圈两端的输入电压有效值为 220V,由 = 知, U2 n2
副线圈两端电压为 U2=4V,即为电压表的读数,故 B 正确;在滑动变阻器的滑片 P 从最上端滑到最下 端的过程中,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,变压器的输出电流增大,则输入的电流也增 大,即电流表的示数变大,定值电阻 R 两端的电压变大,副线圈两端电压不变,所以滑动变阻器两端 电压变小,故 C、D 错误。 6.图中甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化。则下列说法正确的是 ( )
I1 n1 A. =
I2 n2 C.I1U1=I22R
U2 B.I2= R D.I1U1=I2U2
答案 D
I1 n2
解析根据理想变压器的工作原理得 I1U1=I2U2、I2
=
,公式中的 n1
U2
不是加在
R
两端的电压,故
I2≠
U2 ,而
R
I1U1
等于
R
上消耗的功率I22R
2 齿形交流电压,有效值不能按正弦式交变电流有效值公式计算,B 错误;题图甲所示的正弦式交流电