2019年度届高考.物理(人教版.)第一轮预习复习计划课时作业章末质量检测10交变电流传感器.doc

1、-_章末质量检测(十) (时间：60 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题 10 小题，每小题 7 分，共 70 分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，第 810 题有多项符合题目要求。) 1如图 1 所示，闭合的矩形导体线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速转动，沿着 OO方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为 B，线圈匝数为 n，ab 边的边长为 l1，ad 边的边长为 l2，线圈的电阻为 R，转动的角速度为 ，则当线圈转至图示位置时( )图 1A线圈中感应电流的方向为 abcdaB线圈中的感应电动势为 2nBl2C穿

2、过线圈磁通量随时间的变化率最大D线圈 ad 边所受安培力的大小为 ，方向垂直纸面向里n2B2l1l2R解析 当线圈转到图示的位置时，线圈的磁通量即将向右增加，由楞次定律结合安培定则可知，线圈中感应电流的方向为 adcba，故 A 错误；当转到图示的位置时产生的电动势最大，由法拉第电磁感应定律可得，穿过线圈的磁通量的变化率最大。此时电动势的大小为 e2nBl 2 nBl 1l2，B 错误，C 正l12确；线圈此时的感应电流大小为 I ，所以 ad 边所受的安培力的eR nBl1l2R-_大小为 FnBIl 2，代入 I 可得 F ，方向垂直纸面向外，D 错误。n2B2l1l2R答案 C2正弦交变

3、电流经过匝数比为 n1n 2101 的理想变压器与电阻 R、交流电压表 V、交流电流表 A 按图 2 甲所示方式连接，R 10 。图乙是 R 两端电压U 随时间变化的图象，U m10 V，则下列说法中正确的是( )图 2A通过 R 的电流 iR随时间 t 变化的规律是iR cos 100t(A)2B电流表 A 的读数为 0.1 AC电流表 A 的读数为 A220D电压表 V 的读数为 10 V解析 由图乙知 T210 2 s，f50 Hz，2f100 rad/s，I m 1 UmRA，故 iRcos 100t(A)，A 错误；通过 R 的电流的有效值 I2 A，再Im2 22根据 知，I 1

4、A，B 错误，C 正确；电压表读数应为副线圈两端电压I1I2 n2n1 220的有效值，即 U V，故 D 错误。Um2 102答案 C3一理想变压器原、副线圈匝数比 n1n 2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压 u 随时间 t 的变化规律如图 3 所示。副线圈仅接入一个 10 的电阻，则-_( )图 3A流过电阻的电流是 20 AB与电阻并联的电压表的示数是 100 V2C经过 1 分钟电阻发出的热量是 6103 JD变压器的输入功率是 1103 W解析 原线圈中电压的有效值是 220 V，由变压比 知副线圈中电压为U1U2 n1n2U2100 V，流过电阻的电流 I 10 A，A

5、错误；与电阻并联的电压示数U2R是 100 V，B 错误；经过 1 分钟电阻发出的热量 QI 2Rt610 4 J，C 错误；变压器的输入功率等于输出功率，即 P 入 P 出 UI110 3 W，故 D 正确。答案 D4(2014保定一模 )如图 4 所示，匝数为 100 匝的矩形线圈 abcd 位于磁感应强度B T 的水平匀强磁场中，线圈面积 S0.5 m2，内阻不计。线圈绕垂直于6225磁场的轴以角速度 10 rad/s 匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12 V， 12 W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法正确的是( )图 4A通过灯泡的交变电流的频率

6、是 50 Hz-_B变压器原、副线圈匝数之比为 101C矩形线圈中产生的电动势的最大值为 120 VD若将灯泡更换为“12 V,24 W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速解析 由 2f 可得通过灯泡的交变电流的频率是 5 Hz，选项 A 错误；矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为Em NBS100 0.510 V120 V，变压器输入电压为 120 V，由6225 2变压器变压公式可知，变压器原、副线圈匝数之比为 101，选项 B 正确，C错误；因副线圈电压仍为 12 V，故将灯泡更换为“12 V,24 W”能保证其正常发光，不需要增大矩形线圈的转速，选项 D 错误。答案

7、 B5如图 5 所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号(交变电流)。产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器(视为理想变压器)之后再送给扩音机放大，变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列判断正确的是( )图 5A一定是降压变压器，因为 PI 2R，降压后电流减少，导线上损失的电能减少B一定是降压变压器，因为 P ，降压后电压降低，导线上损失的电能减U2R少C一定是升压变压器，因为 I ，升压后，电流增大，使到达扩音机的信UR-_号加强D一定是升压变压器，因为 PUI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少解析 根据变压器的作用

8、是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失可知，话筒内的这只变压器一定是升压变压器，因为 PUI ，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少，选项 D 正确。答案 D6中国已投产运行的 1 000 kV 特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用 500 kV 的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用 1 000 kV 特高压输电，不考虑其他因素的影响。则( )A送电电流变为原来的 2 倍B输电线上降落的电压将变为原来的 2 倍C输电线上降落的电压将变为原来的12D输电线上损耗的电功率将变为原来的12解析 根据输送电功率 P 输 U 输 I 输 及

9、P 输 不变可知，输电电流 I 输 P 输 /U 输1/U 输 ，当 U 输 变为原来的 2 倍时，I 输 变为原来的 ，选项 A 错误；输电线12上降落的电压 U 降 I 输 R 降 I 输 ，所以，当输电电流变为原来的 时，输电线12上降落的电压也变为原来的 ，选项 B 错误、C 正确；输电线上损耗的电功率12P 损 I R 降 I ，所以输电线上损耗的电功率将变为原来的 ，选项 D 错误。2输 2输14答案 C7如图 6 所示，某发电机输出功率是 100 kW，输出电压是 250 V，从发电机到用户间的输电线总电阻为 8 ，要使输电线上的功率损失为 5%，而用户得到-_的电压正好为 22

10、0 V，求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是 ( )图 6A161 19011 B116 11190C1 16 19011 D161 11190解析 输电线损失功率P 损 10010 35% W 5103 W，所以，输电线电流 I2 25 A，P损R线升压变压器原线圈电流 I1 400 A，P总U1故升压变压器原、副线圈匝数比 。n1n2 I2I1 116升压变压器副线圈端电压 U2 U14 000 V，n2n1输电线损失电压 U 损 I 2R 线 200 V，降压变压器原线圈电压 U3U 2U 损 3 800 V，故降压变压器原、副线圈匝数比为 。n3n4 U3U4 19011故选

11、项 C 正确。答案 C8如图 7 所示，理想变压器的原线圈接有频率为 f、电压为 U 的交流电，副线圈接有光敏电阻 R、理想交流电表 A。下列说法正确的是( )-_图 7A当 U 增大时，变压器的输入功率增大B当 f 减小时，变压器的输入功率减小C当光照增强时，交流电表 A 的示数减小D当滑动触头 P 向下滑动时，交流电表 A 的示数增大解析 当 U 增大时，变压器的输出电压增加，根据功率表达式 P ，光敏U2R电阻消耗的功率增大，变压器输入功率增大，故 A 正确；当 f 减小时，输入电压和输出电压不变，输出功率不变，故变压器的输入功率不变，故 B 错误；当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，副线

12、圈电压不变，交流电表 A 的示数增大，故 C 错误；当滑动触头 P 向下滑动时，原线圈匝数减少，变压器的输出电压增大，交流电表 A 的示数增大，故 D 正确。答案 AD9如图 8 所示，某变电站用 10 kV 的高压向 10 km 外的小区供电，输送的电功率为 200 kW。现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的 2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是( )图 8选项 型号 千米电阻(/km)A DYD30/C 1B DYD50/C 0.6C DYD100/C 0.3-_D DYD150/C 0.2解析 由 PUI 解得输电电流 IP /U20 A输电线路上损耗的功率不超过P 线

13、200 kW2%4 kW，由 P 线 I 2R 解得 R10 。由于输电线长度需要20 km，所以可以选择千米电阻 0.5 /km 以下的型号 DYD100/C 或型号DYD150/C，符合要求的是选项 C、D。答案 CD10(2015山东高考针对性训练)图 9 为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器 T1 和降压变压器 T2 向用户供电。已知输电线的总电阻 R10 ，降压变压器 T2 的原、副线圈匝数之比为 41，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻 R011 。若 T1、T 2 均为理想变压器，T 2 的副线圈两端电压表达式为 u220 sin 100t V。下列说法

14、正确的是2( )图 9A发电机中的电流变化频率为 100 HzB通过用电器的电流有效值为 20 AC升压变压器的输入功率为 4 650 WD当用电器的电阻 R0 减小时，发电机的输出功率减小解析 由 u220 sin 100t(V)可知： 100，U 2m220 V，所以 f50 2 2Hz，U 2220 V。通过用电器的电流 IR0 20 A，选项 A 错，B 正确；由 得U2R0 n3n4 IR0IR ，所以 IR5 A，所以 P 损 I R250 W。IRIR0 14 2RP 入 P 出 I R0U2P 损 4 650 W，选项 C 正确；当 R0 减小时，由 P 可知，U2R0用户消耗

15、的功率增大，线路上损耗的功率也增大，所以发电机的输出功率增-_大。选项 D 错误。答案 BC二、非选择题(本题共 2 小题，共 30 分)11(15 分) 如图 10 所示是实验室中的一台手摇交流发电机，内阻 r1.0 ，外接R9.0 的电阻。已知大轮与小轮的半径之比为 51，小轮与线框同轴转动，皮带与轮子之间不打滑。闭合开关 S，当转动摇把使大轮以转速 n2 r/s 转动时，产生的正弦交变电流的电动势的最大值为 10 V。2图 10(1)写出产生的正弦交变电流的电动势的瞬时值表达式；(2)求出电路中理想交流电流表 的示数；(3)求外接电阻 R 所消耗的电功率。解析 (1)由 vr 2rn 知

16、 5，线框转速 n52 r/s10 r/s。nn Rr线框转动的角速度 2n20 rad/s。正弦交变电流的电动势瞬时值表达式 e10 sin 20t(V)。2(2)电动势有效值 E10 V，由闭合电路欧姆定律可知，外接电阻 R 中电流 I1 A，所以电路中理想交流电流表 的示数为 1.0 A。ER r(3)外接电阻 R 所消耗的电功率为 PI 2R9 W。答案 (1)e10 sin 20t(V) (2)1.0 A (3)9 W212(15 分) 一个小型水力发电站，发电机输出电压 U0250 V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为 Pm30 kW，它通过总电阻为 R 线 2 的输电线直接向远

17、处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压为 U220 V 的白炽灯，总功率为 P 用 22 kW，不计灯丝电阻随温度的变化。-_(1)当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少伏？发电机实际输出的电功率为多大？(2)若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户端变压器的降压比为 401，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率为多大？解析 (1)由 P 知居民区的总电阻为 R 用 2.2 U2R U2P用所以当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是U 灯 R 用 131 VU0R用 R线发电机实际输出的电功率为 P 实 14 881 W 。U20R用 R线(2)当全部用户的电灯正常发光时，用户变压器副线圈中的电流为I2 100 AP用U由电流规律 n1I1n 2I2 知输电线上的电流为 I1 100 A2.5 A140所以输电线上损耗的功率为 PI R 线 12.5 W。21答案 (1)14 881 W (2)12.5 W