高考物理一轮复习单元检测卷11交变电流传感器含答案

这是一份高考物理一轮复习单元检测卷11交变电流传感器含答案

单元检测卷(十一)　交变电流　传感器时间：35分钟　满分：63分一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.1～5题为单选题，6～8题为多选题)1．如图所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220V,40W”．当灯泡所消耗的功率都调至20W时，哪种台灯消耗的功率最小(　　)2.[2020·陕西西安莲湖区期中]如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝110eq \r(2)sin60πt(V)的交流电源上，副线圈接有阻值为55Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为1:2，电流表、电压表均为理想交流电表．下列说法正确的是(　　)A．电压表的示数为55VB．原线圈的输入功率为880WC．副线圈输出交变电流的频率为60HzD．若在电阻R的两端再并联一个阻值为55Ω的定值电阻，则电流表的示数为8A3.[2020·浙江模拟](多选)用220V的正弦式交变电流通过理想变压器对一负载供电，变压器的输出电压是110V，通过负载的电流随时间的变化关系如图所示，则(　　)A．变压器的输入功率约为6.9WB．输出电压的最大值是110eq \r(2)VC．变压器原、副线圈的匝数比是1:2D．通过负载的电流表达式为i＝0.05sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(100πt＋\f(π,\r(2)))) (A)4．[2020·湖南永州一模]如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕着与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，线框中产生的交变电流的电动势如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1:10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，灯泡上标有“220V　22W”字样，则(　　)A．t＝0.01s时穿过线框回路的磁通量为零B．灯泡中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡不能正常发光D．电流表示数为1A5．[2020·广东东莞中学模拟]如图甲所示为理想自耦变压器，原线圈A、B端的输入电压随时间的变化规律如图乙所示，电表均为理想交流电表，则当此变压器工作时，以下说法正确的是(　　)A．若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头下滑时，电流表示数变小B．若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头上滑时，电压表示数增大C．若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则电流表示数一定变大D．若变阻器最大阻值为100Ω，且变阻器R的滑动触头置于最上端，则在滑动触头P滑动的过程中，电流表的示数变化范围为0～2.2A6．[2020·河北馆陶一中模拟](多选)如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，发电机取两种不同的转速，使其电动势随时间的变化规律如图乙中a、b所示，则下列说法正确的是(　　)A．曲线b表示的交变电流的电动势有效值为10VB．曲线a、b对应的线圈角速度之比为32C．线圈转速不变，将原线圈滑片P向上滑动时，灯泡变暗D．P位置不变，滑动变阻器连入电路阻值变大时，变压器的输入功率变大7．[2020·浙江宁波模拟](多选)如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压恒为U1＝250V，输出功率P1＝100kW，输电线电阻R＝8Ω.则进行远距离输电时，下列说法中正确的是(　　)A．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小B．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大C．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比eq \f(n1,n2)＝eq \f(1,16)D．用10000V高压输电，输电线损耗功率为800W8．[2020·江苏苏州月考](多选)假设给理想变压器原线圈接如图甲所示的交变电流，每个周期T内，前eq \f(1,2)T电压恒定，后eq \f(1,2)T的电压按正弦规律变化．如图乙所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1:10，L1、L2是完全相同的两个灯泡，两电压表均为理想交流电表，下列说法中正确的是(　　)A．电压表V1的示数为22VB．闭合开关S后，电压表V2的示数为闭合前的2倍C．闭合开关S后，电压表V2的示数不变D．闭合开关S后，电压表V2的示数为220V二、非选择题(本题共2个小题，15分)9．(6分)某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏电流表(待改装)，学生电源(电动势为E，内阻不计)．滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻RT(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT＝a＋kt，a>0，k>0)．设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作．(1)按电路图连接好实验器材．(2)将滑动变阻器滑片P滑到________(填“a”或“b”)端，单刀双掷开关S掷于________(填“c”或“d”)端，调节滑片P使电流表________，并在以后的操作中保持滑片P位置不变，设此时电路总电阻为R，断开电路．(3)容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5℃，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关．请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式I＝________(用题目中给定的符号表示)．(4)根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表．根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：低温刻度在________(填“左”或“右”)侧，刻度线分布是否均匀？________(填“是”或“否”)．10．[2021·浙江模拟](9分)图a是某同学研究热敏电阻阻值随温度的变化规律时设计的电路图．(1)根据电路图，在图b的实物上连线．(2)通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图c所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而________．(3)他将这个热敏电阻接入如图d所示的电路中，已知电源电压为9V，R1＝300Ω，毫安表读数为60mA，则R2的阻值为________Ω.单元检测卷(十一)1．答案：C2．解析：本题考查变压器的基本规律．因为原线圈两端的电压u＝110eq \r(2)sin 60πt(V)，故原线圈两端电压的有效值为110 V，由eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，可得电压表的示数U2＝220 V，故A错误；副线圈的输出功率P＝eq \f(U\o\al(2,2),R)＝eq \f(2202,55) W＝880 W，因原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，故B正确；根据原线圈电压的表达式可知，该交变电流的频率为30 Hz，故C错误；若在电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，可知总电阻R总＝eq \f(R2,2R)＝eq \f(55,2) Ω＝27.5 Ω，所以副线圈中的电流I2＝eq \f(U2,R总)＝eq \f(220,27.5) A＝8 A，根据eq \f(I2,I1)＝eq \f(n1,n2)可知，原线圈中的电流即电流表的示数I1＝16 A，故D错误．答案：B3．解析：本题考查变压器的基本规律，由题图可知，通过负载电流的有效值I＝eq \f(Im,\r(2))＝eq \f(0.05,\r(2)) A，两端的电压U＝110 V，则负载消耗的功率P＝UI≈3.9 W，变压器输入功率等于输出功率，故变压器的输入功率约为3.9 W，选项A错误；变压器的输出电压110 V是有效值，最大值为110eq \r(2) V，选项B正确；由公式eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)得变压器原、副线圈匝数之比eq \f(n1,n2)＝eq \f(2,1)，选项C错误；通过负载的电流表达式应为i＝0.05sin 100πt(A)，选项D错误．答案：B4．解析：本题考查交变电流的产生、图象及变压器基本规律．由题图乙可知，当t＝0.01 s时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故A错误；由题图乙可知，交变电流的周期为0.02 s，在一个周期内电流方向改变2次，故灯泡中的电流方向每秒钟改变100次，故B错误；原线圈输入的电压有效值为22 V，由eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)得副线圈两端的电压为220 V，灯泡能正常发光，故C错误；由P＝UI可知，副线圈中的电流I2＝eq \f(P,U)＝0.1 A，则由eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)得I1＝1 A，故D正确．答案：D5．解析：本题考查自耦变压器的动态分析．滑动触头P处于某一确定位置，则变压器的输出电压不变，电压表示数不变；当变阻器R的滑动触头下滑时，变阻器接入电路的有效电阻减小，电流表示数将变大，故A、B错误．若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则变压器的输出电压增大，负载的电阻也增大，由欧姆定律知，电流表示数不一定变大，故C错误．由题图乙可得，变压器输入电压的最大值是220eq \r(2) V，有效值是220 V，在滑动触头P滑动的过程中，R两端可以获得0～220 V之间任意的电压，则电流表的示数变化范围为0～2.2 A，故D正确．答案：D6．解析：本题考查交变电流的产生、图象和变压器的动态分析，曲线a表示的交变电流的电动势最大值为15 V，根据Em＝nBSω得，曲线b表示的交变电流的电动势最大值为10 V，则有效值U＝eq \f(10,\r(2)) V＝5eq \r(2) V，选项A错误；由题图乙可知，a的周期为4×10－2 s，b的周期为6×10－2 s，则由ω＝eq \f(2π,T)可知，角速度与周期成反比，故角速度之比为3:2，选项B正确；线圈转速不变，将原线圈滑片P向上滑动时，原线圈匝数增多，根据eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)可知，输出电压减小，灯泡变暗，选项C正确；P位置不变，副线圈两端的电压不变，滑动变阻器连入电路阻值变大时，输出功率P＝eq \f(U2,R)变小，则变压器的输入功率也变小，选项D错误．答案：BC7．解析：本题考查远距离输电问题，因为电站的输出电压不变，升压变压器的匝数比不变，所以升压变压器的输出电压不变，若电站的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，根据P＝UI可知，输电线上的电流I线增大，根据U线＝I线R，输电线上的电压增大，则降压变压器的输入电压U3＝U2－U线减小，降压变压器的匝数比不变，所以降压变压器的输出电压减小，故A正确，B错误．若损耗的功率ΔP＝5%P1＝5 000 W，又根据ΔP＝Ieq \o\al(2,线)R，代入数据计算解得I线＝25 A；升压变压器副线圈中的电流I2＝I线＝25 A，升压变压器原线圈中的电流I1＝eq \f(P1,U1)＝eq \f(100 000,250) A＝400 A，故升压变压器的匝数之比eq \f(n1,n2)＝eq \f(I2,I1)＝eq \f(25,400)＝eq \f(1,16)，故C正确；若用10 000 V高压输电，输送电流I＝eq \f(P1,U)＝eq \f(100 000,10 000) A＝10 A，损耗的功率ΔP′＝I2R＝102×8 W＝800 W，故D正确．答案：ACD8．解析：本题考查交变电流有效值和变压器基本规律．根据题图甲得知，原线圈输入电压的有效值为eq \f(22 V2,R)·eq \f(T,2)＋eq \f(22 V2,R)·eq \f(T,2)＝eq \f(U2,R)·T，可得U＝22 V，故电压表V1的示数为22 V，故A正确；闭合开关S后，n1、n2、U1都不变，根据变压器的变压规律eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)可知，U2不变，即电压表V2的示数不变，故B错误，C正确；原线圈前半个周期是恒定电流，变压器不工作，副线圈只有半个周期有电压，则有0＋eq \f(220 V2,R)·eq \f(T,2)＝eq \f(U\o\al(2,2),R)T，可得U2＝eq \f(220,\r(2)) V<220 V，故D错误．答案：AC9．解析：(2)分析电路可知滑动变阻器为限流式接法，所以闭合开关前，使它的阻值处于最大值状态，即将滑片P滑到a端．为了设计表盘刻度，应使开关掷于c处，调节滑片，使电流表满偏．(3)把开关置于d端，根据闭合电路欧姆定律得I＝eq \f(E,R＋RT)，又RT＝a＋kt，联立得出电流与温度的关系式为I＝eq \f(E,R＋a＋kt).(4)因为R1＝a＋kt(且a>0，k>0)，所以温度越低，电阻越小，回路中I越大，所以低温度刻度在右侧，由(3)中关系式可知电流与温度不是线性关系，所以刻度线分布不均匀．答案：(2)a(1分)　c(1分)　满偏(1分)　(3)eq \f(E,R＋a＋kt)(1分)　(4)右(1分)　否(1分)10．解析：(1)根据实验原理图，依次连接如图；(2)由图c所示图象可知，对电压增大通过热敏电阻的电流增大，电压与电流的比值减小，即电阻阻值减小．(3)R1的电流为I1＝eq \f(U,R1)＝eq \f(9,300) A＝0.03 A，R2的电流I2＝0.06 A－0.03 A＝0.03 A．由图线可知热敏电阻的电压是5 V，R2两端的电压为4 V，R2＝eq \f(4,0.03) Ω＝133 Ω.答案：(1)见解析图(3分)　(2)减小(3分)　(3)133(3分)