【綠色通道】2012高考物理第十章交流電傳感器 章末檢測(cè)試題及完全解析總復(fù)習(xí) 新人教版

1、章末檢測(cè)(十)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每題3分，共36分)1(2010試題調(diào)研)電阻為1 的矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖所示現(xiàn)把交流電加在電阻為9 的電熱絲上，下列判斷正確的是()A線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度100 rad/sB在t0.01 s時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量最大C電熱絲兩端的電壓U100 VD電熱絲的發(fā)熱功率P1 800 W答案：D解析：由圖可以看出該交變電流的周期T0.02 s，則角速度100 rad/s，A錯(cuò)t0.01 s時(shí)刻，電壓達(dá)到最大，則此時(shí)磁通量變化率最大，磁通量為零，B錯(cuò)電熱絲兩端電壓為路端電壓URU(

2、Um/)V90 V，則C錯(cuò)電熱絲的發(fā)熱功率P W1 800 W，則D正確2(2010南通模擬)如圖所示為一交流電壓隨時(shí)間變化的圖象每個(gè)周期內(nèi)，前三分之一周期電壓按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電壓恒定根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，此交流電壓的有效值為()A7.5 V B8 V C2 V D3 V答案：C解析：本題考查電流的有效值根據(jù)電流的熱效應(yīng)有2/RT，解得U260 V2，所以U2 V，C項(xiàng)正確本題難度中等3(2010徐州模擬)我國(guó)“西電東送”采用高壓輸電，繼三峽至常州500 kV直流輸電工程后，又實(shí)現(xiàn)了三峽至廣東的500 kV直流輸電工程采用高壓直流輸電有利于不同發(fā)電機(jī)為同一電網(wǎng)供電和不同電網(wǎng)的互聯(lián)關(guān)于

3、高壓直流輸電，下列說(shuō)法正確的是()A高壓輸電可以減小輸電電流，從而減少輸電導(dǎo)線的能量損失B恒定的直流輸電可以有效消除交流高壓輸電中感抗和容抗的影響C可以加快輸電的速度D為實(shí)現(xiàn)高壓直流輸電，可以用變壓器直接改變恒定電流的電壓答案：AB解析：在功率一定時(shí)，采用高壓輸電，根據(jù)PIU，可以通過(guò)減小電流，從而減少輸電導(dǎo)線的能量損失，A項(xiàng)正確；交流電由于感抗和容抗的作用，不能無(wú)限升壓，而利用直流輸電可以有效彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，B項(xiàng)正確；兩種輸電方式都不能改變輸電的速度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；變壓器只能改變交變電流的電壓，D項(xiàng)錯(cuò)誤4在一些星級(jí)賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動(dòng)干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就開(kāi)通電熱器加熱，有熱

4、空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?)A改變濕度 B改變溫度C改變磁場(chǎng) D改變電容答案：D解析：根據(jù)自動(dòng)干手機(jī)工作的特征，手靠近電熱器工作，手撤離電熱器停止工作，人是一種導(dǎo)體，可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容，手靠近時(shí)相當(dāng)于連接一個(gè)電容，可以確定干手機(jī)內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容，用濕度和溫度來(lái)驅(qū)動(dòng)電熱器工作，理論上可行，但是假如干手機(jī)是由于溫度、濕度的變化而工作就成了室內(nèi)烘干機(jī)5(2010合肥模擬)如圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1 ，外接燈泡的電阻為9 ，則()A電壓表的示數(shù)為6

5、 VB在t102 s的時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量為零C若線圈轉(zhuǎn)速改為25 r/s，則電動(dòng)勢(shì)的有效值為3 VD若線圈轉(zhuǎn)速改為25 r/s，則通過(guò)電燈的電流為1.2 A答案：C解析：電壓表的示數(shù)是有效值，UR9 V5.4 V，A錯(cuò)誤；t102 s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，穿過(guò)線圈的磁通量最大，B錯(cuò)誤；原來(lái)線圈的轉(zhuǎn)速為n50 r/s，當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速改為25 r/s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Um V3 V，有效值為3 V，C正確；若線圈轉(zhuǎn)速改為25 r/s，通過(guò)燈泡的電流為0.3 A，D錯(cuò)誤6在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的交流電電壓隨時(shí)間變化的波形如圖所示，線圈與一阻值R9 的電

6、阻串聯(lián)在一起，線圈的電阻為1 ，則()A通過(guò)電阻R的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i10sin 200t(A)B電阻R兩端的電壓有效值為90 VC1 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為450 JD圖中t1102 s時(shí)，線圈位于中性面答案：CD解析：通過(guò)電阻R的電流最大值為Im10 A，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 rad/s10 rad/s，故電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i10sin 100t(A)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電阻R兩端的電壓有效值為U有效R9 V45 V，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Qt450 J，C項(xiàng)正確；t1.0102 s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大，線圈位于中性面，D項(xiàng)正確7圖甲、乙分別表示兩種電壓的波形

7、，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化，下列說(shuō)法正確的是()A圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B兩種電壓的有效值相等C圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為U311sin 100t VD圖甲所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為101的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉?lái)的答案：C解析：因圖象的縱坐標(biāo)上電壓的正負(fù)表示電壓的方向，因此兩圖均為交流電，A項(xiàng)錯(cuò)；對(duì)于正弦交流電才有U有效，雖然兩圖的峰值相同，但圖乙非正弦(余弦)交流電不適用上式有效值的求法，故B錯(cuò)；正弦交流電電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為UUmsint，由圖象可知Um311 V，T2102s，可得100，代入上式得U311sin100t，故C項(xiàng)對(duì)；由變壓器原理可知變壓器只能根據(jù)匝數(shù)比改變電壓

8、和電流，它不會(huì)改變周期和頻率，故D錯(cuò)8(2010珠海模擬)玉樹(shù)大地震發(fā)生后，山東省某公司向?yàn)?zāi)區(qū)北川捐贈(zèng)一批柴油發(fā)電機(jī)該柴油發(fā)電機(jī)說(shuō)明書(shū)的部分內(nèi)容如表所示現(xiàn)在用一臺(tái)該型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時(shí)安置區(qū)供電，發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400 m，輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線，該型導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為2.5104 /m.安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW，當(dāng)這些家用電器都正常工作時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()型號(hào)AED6500S最大輸出功率60 kW輸出電壓范圍220 V300 VA.輸電線路中的電流為20 AB輸電線路損失的電功率為8 000 WC發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓是300 VD如果該

9、柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是300 V答案：B解析：I線I0 A200 A；線路損失功率P線I線2R線8 000 W，線路兩端電壓UI線R線40 V，所以發(fā)電機(jī)輸出電壓為260 V；如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是260 V.9如圖所示是一臺(tái)家用臺(tái)燈亮度調(diào)節(jié)原理圖，自耦變壓器接入正弦交流電壓，電流表、電壓表分別為理想交流電流表和理想交流電壓表若將調(diào)壓端的滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)，則()A電壓表V的示數(shù)變大B變壓器的輸出功率變大C電流表A的示數(shù)變小D電流表A的示數(shù)變大答案：ABD解析：當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí)，自耦變壓器“副線圈”匝數(shù)增大，由可知“副線圈”兩端電

10、壓增大，臺(tái)燈的功率變大，A、B正確；由于理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，且輸入電壓不變，故電流表示數(shù)變大，C錯(cuò)誤、D正確10如圖所示，L1和L2是輸電線，甲是電壓互感器，乙是電流互感器若已知變壓比為1 0001，變流比為1001，并且知道電壓表示數(shù)為220 V，電流表示數(shù)為10 A，則輸電線的輸送功率為()A2.2103 W B2.2102 WC2.2108 W D2.2104 W答案：C解析：本題考查變壓器及功率的知識(shí)由變壓比求得輸電線電壓U2.2104 V，由變流比求得輸電線電流I1104 A，所以輸送功率PUI2.2108 W，C對(duì)11(2010鎮(zhèn)江模擬)一理想自耦變壓器的原線圈接有正

11、弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調(diào)電阻R，觸頭P與線圈始終接觸良好，下列判斷正確的是()A若通過(guò)電路中A、C兩處的電流分別為IA、IC，則IAICB若僅使電阻R增大，則原線圈的輸入電功率增大C若僅將觸頭P向A端滑動(dòng)，則電阻R消耗的電功率增大D若在使電阻R減小的同時(shí)，將觸頭P向A端滑動(dòng)，則通過(guò)A處的電流增大答案：CD解析：AB部分接電源為原線圈，PB部分接用電器為副線圈，原線圈的匝數(shù)大于副線圈的匝數(shù)，故原線圈中的電流小于副線圈中的電流，A不對(duì)；若僅使電阻R增大，由P可知輸出功率將減小，輸入功率也減小，B不對(duì)；若僅將觸頭P向A端滑動(dòng)，由P可知U增大，故R消耗的電功率增大，C正確；若在使電

12、阻R減小的同時(shí)，將觸頭P向A端滑動(dòng)，副線圈兩端電壓變大，電阻R變小，故副線圈中的電流增大，原線圈中電流也增大，D正確12如圖所示為一理想變壓器，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流強(qiáng)度，則()A保持U1及P的位置不變，S由a合到b時(shí)，I1將增大B保持U1及P的位置不變，S由b合到a時(shí)，R消耗的功率減小C保持U1不變，S合在a處，使P上滑，I1將增大D保持P的位置不變，S合在a處，若U1增大，I1將增大答案：ABD解析：S由a合到b時(shí)，n1減小，由可知U2增大，變壓器輸出的功率P2隨之增大，理想變壓器P1P2，又P1U1I1，U1不變，則必

13、有I1增大，選項(xiàng)A正確；S由b合到a時(shí)，與上述情況相反，副線圈電壓U2將減小，R消耗的功率將減小，選項(xiàng)B正確；P上滑時(shí)，R增大，變壓器輸出的功率P2減小，則P1減小，由P1U1I1知I1減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若U1增大，由可知U2增大，I2隨之增大，由I1I2知I1也增大，選項(xiàng)D正確二、填空題(每題4分，共12分)13我國(guó)南方山區(qū)的小水庫(kù)有豐富的水力資源，有一個(gè)水力交流發(fā)電機(jī)在正常工作時(shí)，電動(dòng)勢(shì)e310sin 50t V由于洪澇，水庫(kù)水位暴漲，為加快泄洪，水輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加0.4倍，若其他條件不變，則電動(dòng)勢(shì)e_.答案：434sin 70t V解析：據(jù)EmaxNBS，2n，當(dāng)n增加0.4倍時(shí)，

14、1.4，所以Emax1.4Emax1.4310 V434 V，故e434sin 70t V.14(2009天津理綜)如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I_.線框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q_.答案：解析：電動(dòng)勢(shì)最大值mBS.有效值BS.由閉合電路歐姆定律可得I.電量qtt.15溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家電產(chǎn)品中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化的特性工作的如圖甲中，電源的電動(dòng)勢(shì)E9.0 V，內(nèi)電阻可忽略不計(jì)

15、；G為靈敏電流表，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙的Rt圖線所示，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)R的溫度等于20 時(shí)，電流表示數(shù)I12 mA，(1)電流表G的內(nèi)阻Rg_；(2)當(dāng)電流表的示數(shù)I23.6 mA時(shí)，熱敏電阻R的溫度是_.答案：(1)500(2)120解析：(1)從圖乙查得t20 時(shí)，R的阻值為4 k.由EI1(RRg)得：RgR k4 k0.5 k500 (2)設(shè)當(dāng)I23.6 mA時(shí)，熱敏電阻的阻值為R，則RRg k0.5 k2.0 k從圖中查得此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為t2120 .三、計(jì)算題(共5題，共52分)16(10分)人們利用發(fā)電機(jī)把天然存在的各種形式的能量(水流能、煤

16、等燃料的化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為電能為了合理地利用這些能源，發(fā)電站要修建在靠近這些天然資源的地方，但用電的地方卻分布很廣，因此，需要把電能輸送到遠(yuǎn)方，若某電站輸送電壓為U6 000 V，輸送功率為P500 kW，這時(shí)安裝在輸電線路的起點(diǎn)和終點(diǎn)的電度表一晝夜讀數(shù)相差4 800 kWh，即4 800度電，試求：(1)輸電效率和輸電線的電阻；(2)若要使輸電損失的功率降到原輸送功率的2%，電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)答案：(1)60%28.8 (2)2.7104 V解析：(1)輸電效率100%60%由WI2Rt及PUI得：R28.8 .(2)若使輸電損失的功率降到原輸送功率的2%，則

17、P損P2%10 kW，又P損I12R，U1，聯(lián)立解得輸送電壓為U12.7104 V.17(10分)(2010福州模擬)如圖所示，接于理想變壓器中的四個(gè)規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1n2n3為多少？答案：321解析：燈泡正常發(fā)光，可得UAUBUCUD，所以U22U3.由變壓器的電壓比公式，所以n22n3.同理，燈泡正常發(fā)光，功率相等，即PAPBPCPD.由PI2R，得IAIBICID，即I1I2I3.由U1I1U2I2U3I3得n1I1n2I2n3I3，即n1n2n32n3n33n3，所以n1n2n3321.18(12分)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，邊長(zhǎng)L

18、10 cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r1 ，線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度2 rad/s，外電路電阻R4 ，求：(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過(guò)60角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60角的過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(4)交變電壓表的示數(shù)；(5)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功；(6)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量為多少？答案：(1)3.14 V(2)1.57 V(3)2.6 V(4)1.78 V(5)0.99 J(6)0.086 6 C解析：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmNBS3.14 V.(2)轉(zhuǎn)過(guò)60角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)

19、勢(shì)：eEmcos 603.140.5 V1.57 V.(3)轉(zhuǎn)過(guò)60角過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：2.6 V.(4)電壓表示數(shù)為外電壓的有效值：UEm1.78 V.(5)轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力做的功等于電流產(chǎn)生的熱量：WQ20.99 J.(6)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量：Q0.086 6 C.19(10分)某發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出功率P100 kW，發(fā)電機(jī)端電壓U250 V，向遠(yuǎn)處送電的輸電線的總電阻R8 .要使輸電線上的功率損失不超過(guò)輸送功率的5%，用戶得到的電壓又正好是220 V.(1)應(yīng)該怎樣安裝變壓器？畫(huà)出輸電線路的示意圖；(2)求出所用的變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比解析：(1)只要安裝一臺(tái)升壓變壓器和一臺(tái)降壓變壓器，輸電線路示意圖如圖所示(2)按題意，P損5%P0.05100103 W5103 W，設(shè)輸電線路中的電流為I，則P損I2R.I