【狀元之路】高考物理一輪復(fù)習(xí) 交變電流傳感器階段考查測(cè)試(1).doc

交變電流傳感器第卷選擇題，共48分一、選擇題(本大題共8小題，每小題6分，共48分)1(多選題)2012廣東卷某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e50sin 100t(v)對(duì)此電動(dòng)勢(shì)，下列表述正確的有()a最大值是50 vb頻率是100 hzc有效值是25v d周期是0.02 s解析：最大值em50 v，有效值為e25v，頻率為50 hz，周期為t0.02 s，所以cd正確答案：cd2(多選題)為了監(jiān)測(cè)變電站向外輸電情況，要在變電站安裝互感器，其接線如圖101所示，兩變壓器匝數(shù)分別為n1、n2和n3、n4，a和b是交流電表，則()圖101an1n2bn3n4ca為交流電流表，b為交流電壓表da為交流電壓表，b為交流電流表解析：題圖左半部分中變壓器與導(dǎo)線并聯(lián)為電壓互感器，為獲得低電壓，n1n2；題圖右半部分中變壓器與導(dǎo)線串聯(lián)為電流互感器，為獲得小電流，n3n4.故a、d選項(xiàng)正確答案：ad3超導(dǎo)材料電阻降為零的溫度稱為臨界溫度，1987年我國(guó)科學(xué)家制成了臨界溫度為90 k的高溫超導(dǎo)材料，利用超導(dǎo)材料零電阻的性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗輸電現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4 ，它提供給用電器的電功率為40 kw，電壓為800 v如果用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜替代原來(lái)的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為()a1 kw b1.6103 kwc1.6 kw d10 kw解析：原來(lái)電路中損失的電功率為p損i2r2r20.4 w1 000 w.用超導(dǎo)體后沒有損失，因此答案就是a.答案：a42012天津卷通過(guò)一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率p，原線圈的電壓u保持不變，輸電線路的總電阻為r.當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時(shí)，線路損耗的電功率為p1，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路損耗的電功率為p2，則p1和分別為()a.， b.2r，c.， d.2r，解析：當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時(shí)，副線圈輸出電壓為ku，輸出電流ip/ku，線路損耗的電功率為p1i2r2r.若將副線圈與原線圈匝數(shù)比提高到nk，副線圈輸出電壓為nku，輸出電流ip/nku，線路損耗的電功率為p2i2r2r.p2/p1，選項(xiàng)d正確，a、b、c錯(cuò)誤答案：d52013安徽高考用圖102所示的電路可以測(cè)量電阻的阻值圖中rx是待測(cè)電阻，r0是定值電阻，g是靈敏度很高的電流表，mn是一段均勻的電阻絲閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)頭p的位置，當(dāng)通過(guò)電流表g的電流為零時(shí)，測(cè)得mpl1，pnl2，則rx的阻值為()圖102a.r0 b.r0c.r0 d.r0解析：當(dāng)靈敏電流表的電流為零時(shí)，有，可得rxr0.答案：c6(多選題)2012江蘇卷某同學(xué)設(shè)計(jì)的家庭電路保護(hù)裝置如圖103所示，鐵芯左側(cè)線圈l1由火線和零線并行繞成當(dāng)右側(cè)線圈l2中產(chǎn)生電流時(shí)，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關(guān)k，從而切斷家庭電路僅考慮l1在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的有()圖103a家庭電路正常工作時(shí)，l2中的磁通量為零b家庭電路中使用的電器增多時(shí)，l2中的磁通量不變c家庭電路發(fā)生短路時(shí)，開關(guān)k將被電磁鐵吸起d地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí)，開關(guān)k將被電磁鐵吸起解析：當(dāng)家庭電路正常工作時(shí)，火線和零線中的電流大小始終相等，方向始終相反，由于采用雙線繞成，當(dāng)電路正常工作時(shí)，火線和零線在鐵芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小相等，方向相反，所以內(nèi)部的磁通量為零，a正確；當(dāng)電路中的電器增多時(shí)，火線和零線中的電流都增大了，但大小始終相等，方向始終相反，鐵芯內(nèi)部的磁通量還是零，即l2中的磁通量不變，b正確；當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，電流不經(jīng)用電器，火線和零線中電流很大，但大小始終相等，方向始終相反，鐵芯內(nèi)部的磁通量還是零，l2不產(chǎn)生感應(yīng)電流，開關(guān)k不會(huì)被電磁鐵吸起，c錯(cuò)誤；當(dāng)?shù)孛嫔系娜私佑|火線發(fā)生觸電時(shí)，電流經(jīng)人體流向地面，不經(jīng)過(guò)零線，所以火線和零線中的電流大小不等，在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁通量不為零，l2中產(chǎn)生感應(yīng)電流，開關(guān)k被電磁鐵吸起，d正確答案：abd7通有電流iimaxsint的長(zhǎng)直導(dǎo)線oo與斷開的圓形導(dǎo)線圈在同一平面內(nèi)，如圖104所示(設(shè)電流由o至o為正)，為使a端的電勢(shì)高于b端的電勢(shì)且uab減小，交流電必須處于每個(gè)周期的()圖104a第一個(gè)周期 b第二個(gè)周期c第三個(gè)周期 d第四個(gè)周期解析：由e可知，要e減小，即要減小，題中要求eaeb，由楞次定律知，只有在0內(nèi)才符合要求答案：a8一個(gè)邊長(zhǎng)為6 cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，電阻為0.36 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖105所示則線框中感應(yīng)電流的有效值為()圖105a.105a b.105ac.105a d.105a解析：03 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1s(6102)2 v0.72105 v，感應(yīng)電流i12105a；同理可求得35 s內(nèi)的感應(yīng)電流i23105a.設(shè)感應(yīng)電流有效值為i，由有效值的定義應(yīng)有(2105)2r3(3105)2r2i2r5，解得i105a.答案：b第卷非選擇題，共52分二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共15分)圖1069(7分)有一種角速度計(jì)可以測(cè)量航天器的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，其結(jié)構(gòu)如圖106所示，角速度計(jì)固定在待測(cè)裝置上，元件a可在光滑桿上滑動(dòng)，靜止時(shí)，電壓輸出剛好為零當(dāng)裝置繞豎直軸oo轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件a在光滑桿上發(fā)生位移并輸出電壓信號(hào)，成為航天器制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源已知a的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，自然長(zhǎng)度為l0，電源的電動(dòng)勢(shì)為e，滑動(dòng)變阻器b總長(zhǎng)度為l，當(dāng)系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，u與的函數(shù)關(guān)系為_解析：當(dāng)系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)元件a，彈簧彈力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為kxm2(l0x)，電壓表的讀數(shù)ue，解得u與的函數(shù)關(guān)系為u.當(dāng)xl時(shí)，ue， ，上式成立的條件是 .答案：u( )10(8分)如圖107甲所示為一測(cè)量硫化鎘光敏電阻特性的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒定電流表內(nèi)阻不計(jì)，開關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使小燈泡發(fā)光逐漸增強(qiáng)，測(cè)得流過(guò)電阻的電流和光強(qiáng)的關(guān)系曲線如圖107乙所示，試根據(jù)這一特性由圖108中給定的器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)光控電路圖107圖108解析：由光敏電阻的特性曲線可以看出，當(dāng)入射光增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻的阻值減小，流過(guò)光敏電阻的電流增大圖109根據(jù)題意設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)光控電路如圖109所示控制過(guò)程是：當(dāng)有光照時(shí)，光電流經(jīng)過(guò)放大器輸出一個(gè)較大的電流，驅(qū)動(dòng)電磁繼電器吸引銜鐵使兩個(gè)觸點(diǎn)斷開，當(dāng)無(wú)光照時(shí)，光電流減小，放大器輸出電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，使兩個(gè)觸點(diǎn)閉合，控制電路接通，燈開始工作答案：見圖109三、計(jì)算題(本大題共2小題，共37分)圖101011(17分)如圖1010所示，左側(cè)的圓形導(dǎo)電環(huán)半徑為r1.0 cm，導(dǎo)電環(huán)與一個(gè)理想變壓器的原線圈相連，變壓器的副線圈兩端與一個(gè)電容為c100 pf的電容器相接，導(dǎo)電環(huán)的電阻不計(jì)環(huán)中有垂直于圓環(huán)平面的變化磁場(chǎng)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度b的變化率為100sint.若電容器c所帶電荷量的最大值為1.41109 c，則所用理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比為多少？(取210)解析：圓形導(dǎo)電環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為em100r2 v.電容器兩端的最大電壓為um v14.1 v，變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1n2emum1100.答案：110012(20分)某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)輸出功率為9 kw，輸出電壓為500 v，輸電線的總電阻為10 ，允許線路損耗的功率為輸出功率的4%，求：(1)村民和村辦小企業(yè)需要220 v電壓時(shí)，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？(不計(jì)變壓器的損耗)(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送，村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少？解析：建立如圖1011所示的遠(yuǎn)距離輸電模型，要求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，先要知道原、副線圈兩端的電壓之比圖1011本題可以從線路上損耗的功率為突破口，先求出輸電線上的電流i線，再根據(jù)輸出功率求出u2，然后再求出u3.(1)由線路損耗的功率p線ir線可得i線 a6 a.又因?yàn)閜輸出u2i線，所以u(píng)2 v1 500 v，u3u2i線r線(1 500610) v1 440 v.根據(jù)理想變壓器規(guī)律，.所以升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別是13和7211.(2