2024高考物理總復(fù)習(xí) 交變電流 傳感器單元綜合測(cè)試

單元綜合測(cè)試十（交變電流傳感器）

本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，試卷滿分為100分.考試時(shí)間為

90分鐘.

第I卷（選擇題，共40分）

一、選擇題（本題共10小題，每題4分，共40分.有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小

題有多個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）

1.閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式電流7=Z,sin<^,若保持其他條件不

變，使發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)及轉(zhuǎn)速各增加一倍，則甩流的變更規(guī)律為（）

A.7=2Z,sin2tB.7=4Z,sin2t

C./=2Z,sintD.7=4Z,sint

解析：轉(zhuǎn)速力U倍則出=2萬(wàn)〃也力口倍，電流的最人值人也加倍故1=2min23?選項(xiàng)A正

確.

答案：A

2.在圖1所示兩電路中，當(dāng)d人兩端與e、F兩端分別加上220V的溝通電壓時(shí)，測(cè)得

c、d間與質(zhì)方間的電壓均為110V；若分別在c、d與g、力的兩端加上110V的溝通電壓，

則a、b間與e、f間的電壓分別為（）

圖1

A.220V,220VB.220V,110V

C.110V,110VD.220V.0

解析：對(duì)變壓器，由4=生可得匾=220V：對(duì)滑動(dòng)變阻器來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)拈g接上電壓時(shí)，ef

間電壓心=110V,故B選項(xiàng)正確.

答案：B

3.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)有始終流電路，輸電線的總電阻

為0.4Q,它供應(yīng)應(yīng)用電器的電功率為40kW,電壓為800V.假如用臨界溫度以下的超導(dǎo)電

纜替代原來(lái)的輸電線，保持供應(yīng)用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為（)

A.1kWB.1.6X103kW

C.1.6kWD.10kW

p40X10

解析:用電器的額定電流為：/=7=F7rA=50A,輸電線上消耗功率尸線=力?=50以0.4

uoUU

W=1000W=1kN.所以若采納超導(dǎo)材料則線路上的損耗將被節(jié)約.

答案：A

4.一志向變壓器給負(fù)載供電，變壓器輸入電壓不變，如圖2所示.假如負(fù)載電阻的滑動(dòng)

片向上移動(dòng).則圖中全部溝通電表的讀數(shù)及輸入功率變更狀況正確的是（均為志向電

表）（）

A.V］、V2不變,A1增大,A?減小，戶增大

B.%、V2不變,Ai>/增大,尸增大

C.\八、'%不變，AHA：減小，P減小

D.Vi不變,V2增大,一減小,A2減小,產(chǎn)減小

解析：志向變壓器輸入電壓不變，則輸出電壓不變，故表九％示數(shù)不變；滑片〃向上移,

使負(fù)載電阻增大，因而，副線圈中的電流心減小，由于電壓比不變，故原線圈中的電流也將

減?。惠敵龉β适?￡672減小，尸入=巴山因而輸入功率也將減小.

答案：C

圖3

5.汽車(chē)消耗的主要燃料是柴油和汽油.柴油機(jī)是靠壓縮汽缸內(nèi)的空氣點(diǎn)火的：而汽油機(jī)

做功沖程起先時(shí)，汽缸中汽油和空氣的混合氣是靠火花寒點(diǎn)燃的.但是汽車(chē)蓄電池的電壓只

有12V,不能在火花塞中產(chǎn)生火花，因此，要運(yùn)用如圖3所示的點(diǎn)火裝置，此裝置的核心是

一個(gè)變壓器，該變壓器的原線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)連到蓄電池上，副線圈接到火花塞的兩端，開(kāi)關(guān)由

機(jī)械限制，做功沖程起先時(shí)，開(kāi)關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，從而在副線圈中產(chǎn)生10000V以上的電

壓，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花了.下列說(shuō)法中正確的是（）

A.柴油機(jī)的壓縮點(diǎn)火過(guò)程是通過(guò)做功使空氣的內(nèi)能增加的

B.汽油機(jī)點(diǎn)火裝置的開(kāi)關(guān)始終閉合，副線圈的兩端也會(huì)有高壓

C.接該變壓器的原線圈的電源必需是溝通電源，否則就不能在副線圈中產(chǎn)生高壓

D.汽油機(jī)的點(diǎn)火裝置中變壓器的副線圈匝數(shù)必需遠(yuǎn)大于原線圈的匝數(shù)

解析：汽車(chē)柴油機(jī)壓縮汽缸內(nèi)空氣，事實(shí)上是活塞對(duì)氣體做功使其內(nèi)能增加，當(dāng)溫度上

升到肯定溫度時(shí)，柴油著火燃燒.汽油機(jī)是借助于變壓器在通入原線圈中電壓（12V）斷電時(shí)

產(chǎn)生變更的磁通最從而在副線圈中產(chǎn)生瞬時(shí)高壓（10000V）,而達(dá)到產(chǎn)生火花的目的，所以電

源可以是直流，且副線圈匝數(shù)要遠(yuǎn)大于原線圈匝數(shù)，故A、D正確.

答案：AD

調(diào)溫旋紐

彈性銅片絕緣支架

電

源

雙金屬片I一■電熱一：

圖4

6.如圖4是自動(dòng)調(diào)溫式電熨斗，下列說(shuō)法正確的是：）

A.常溫時(shí)上下觸點(diǎn)是接觸的

B.雙金屬片溫度上升時(shí)，上金屬片形變較大，雙金屬片將向下彎曲

C.原來(lái)溫度限制在80c斷開(kāi)電源，現(xiàn)要求60℃斷開(kāi)電源，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下調(diào)一些

D.由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙棉麻衣物狀態(tài)，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些

解析：雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)大于下層金屬，常溫下，彈性銅片和雙金屬片觸點(diǎn)

是接觸的，通電后，電熱絲發(fā)熱（題圖螺旋狀部分），當(dāng)溫度上升到某一值時(shí)，雙金屬片上層

的金屬受熱膨脹，形變量大于卜.層金屬，雙金屬片向卜.彎曲，使觸點(diǎn)分別，切斷電路；隨著

溫度的降低，當(dāng)降到某一溫度時(shí)，雙金屬片收縮復(fù)原原狀，兩觸點(diǎn)乂接觸接通電路.

調(diào)溫旋鈕下壓彈性銅片，可使觸點(diǎn)分別的溫度上升，上提彈性銅片，可降低觸點(diǎn)的分別

溫度，從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)溫限制.

答案A

?BD

圖5

7.電容式話筒的保直度比動(dòng)圈式話筒好，其T作原理如圖5所示.，是絕緣支架,薄金

屬膜必和固定電極N形成一個(gè)電容器，被直流電源充電，當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變

更，電路中形成變更的電流.當(dāng)膜片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中有（）

A.電容變大B.電容變小

C.導(dǎo)線/應(yīng)中有向左的電流D.導(dǎo)線/歷中有向石的電流

￡S

解析：膜片右移時(shí)，由于板間距離"變小，由U石方知，A對(duì)；由g內(nèi)知，C對(duì)，D

錯(cuò).

圖8

A.零線與火線之間漏電

B.火線與地之間漏電或零線干脆接地

C.只有火線與地之間漏電才會(huì)產(chǎn)生

I).刷卡機(jī)裝得過(guò)多，造成電流太大

解析?：由題意知，火線和零線均繞在鐵芯上，故只有火線與零線中電流大小不等時(shí)，才

會(huì)引起漏電愛(ài)護(hù)器切斷電源，故可能是火線與地之間漏電，也可能是零線與地之間漏電.

答案：B

第II卷(非選擇題，共60分)

二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分)

W-

M[W]e

圖9

11.(2024?全國(guó)卷H)如圖9,一熱敏電阻用放在控溫容器“內(nèi)；?為毫安表，量程6mA,

內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；￡為直流電源，電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻很?。?為電阻箱，最大阻值為999.9。；

S為開(kāi)關(guān).已知“在95c時(shí)的阻值為150。，在20c時(shí)的限值約為550Q.現(xiàn)要求在降溫過(guò)程

中測(cè)量在95c?20c之間的多個(gè)溫度下后的阻值.

(1)在圖中畫(huà)出連線，完成試驗(yàn)原理電路圖.

(2)完成下列試驗(yàn)步驟中的填空：

祖依照試驗(yàn)原理電路圖連線.

力.調(diào)整控溫容器必內(nèi)的溫度，使得用的溫度為95℃.

c.將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔担员ＷC儀器平安.

d.閉合開(kāi)關(guān).調(diào)整電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I。,并記錄.

e.將居的溫度降為7(20℃<7；<95℃)；調(diào)整電阻箱.使得電流表的讀數(shù),記錄

f.溫度為X時(shí)熱敏電阻的電阻值〃方=.

g.逐步降低方的數(shù)值，直至20c為止；在每一溫度下重復(fù)步驟e￡

解析?：(D電阻箱的最大阻值與熱敏電阻的最大阻值相差不大，因此電阻箱應(yīng)為與熱敏電

阻串聯(lián).(2)本試驗(yàn)原理是當(dāng)電路的兩種狀態(tài)的電流相等對(duì)，外電路的總電阻相等.95℃和吊

時(shí)對(duì)應(yīng)的電路的電阻相等，有150+吊=用+k，即如=%—用+150Q.

圖10

答案：(1)試驗(yàn)原理電路圖如圖10所示.

(2)d電阻箱的讀數(shù)總

e.仍為T(mén)o電阻箱的讀數(shù)用

f.兆一用+150Q

12.某試驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性.現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀

態(tài)下輸出的電源怛定)、電壓表、待測(cè)熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等.

(1)若用上述器材測(cè)量熱敏電阻的阻值隨溫度變更的峙性，請(qǐng)你在圖11(1)的實(shí)物圖上連

「

??Y1

T

⑵

圖11

(2)試驗(yàn)的主要步驟：

①正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)整并記錄電源輸出的電流

值；②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開(kāi)關(guān)，__________,___________,

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；

③重復(fù)第②步操作若干次，測(cè)得多組數(shù)據(jù).

(3)試驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得圖11(2)的〃-Z關(guān)系圖線,

請(qǐng)依據(jù)圖線寫(xiě)出該熱敏電阻的彳一￡關(guān)系式：R=+________￡(。)(保留3位有效數(shù)

字).

解析：變更溫度后，熱敏電阻阻值變更，電壓表示數(shù)變更，從圖線知4與，成線性關(guān)系,

且縱軸上截距(當(dāng)￡=0℃時(shí))斤=100Q,斜率為4必4t=0.395,所以4100+0.395:(。).

答案：(1)實(shí)物連線圖如圖12(2)記錄溫度計(jì)數(shù)值記錄電壓表數(shù)值(3)1000.395

圖12

三、計(jì)算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計(jì)算時(shí)必

需有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)

o

XXX

XX；XX

XX：XLX

XX?XX

o'R

圖13

13.如圖13所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞00'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直.線

圈匝數(shù)〃=40,電阻r=0.1Q,長(zhǎng)/=().05m,寬/2=0.04m,角速度^=100rad/s,磁

場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度/，=0.2T.線圈兩端外接電阻仁9.9Q的用電器和一個(gè)溝通電流表.求：

(1)線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

(2)電流表的讀數(shù)；

(3)用電器上消耗的電功率.

解析：(X)￡=/?B3s=/?B31/2=L6V.

p

⑵4=就=0.16A,電流表讀數(shù)為有效值

Z=-7^=0.11A.

小

(3)Q/人0.12W.

答案：(1)1.6V(2)0.11A(3)0.12W

14.有條河流，流量g2m：7s,落差力=5m,現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機(jī)總效率為50%,

輸出電壓為240V,輸電線總電阻4=30Q,允許損失功率為輸出功率的6%,為滿意用電的

需求，則該輸電線路所運(yùn)用的志向的升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少？能使多少盞“220

V,100W”的電燈正常發(fā)光？（g取10N/kg）

解析：設(shè)水的密度為。

電源端：P檢出=mgh/1X50%=QpghX0.5

=2X1X10^X10X5X0.5W=5X10'W

輸出電壓"=240V：輸送電路如圖14所示.

圖14

為滿意輸電要求，據(jù)4/我=/送法

*n-TTn-出X6%/5X10'X0.06、

有.T^^^=7—--A

=10A,則送電電壓為〃送=牛=匹渭\,

/送1U

=5X1（）3v

所以升壓變壓器的變壓比為

/7i:：〃送=240/（5XIO"）=6：125

輸電線電壓損失4〃損=/送410X30V=300V,

用戶端：右=〃坊一/。損=5X10%—300V=4700%據(jù)題意可知〃=220V,所以降壓變壓

器的叱數(shù)比為〃J：M=b\：6^=4700/220=235：11.因?yàn)橹鞠蜃儔浩鳑](méi)有能量損失，所以

可正常發(fā)光的電燈盞數(shù)為

,丁一4%5X10-5X10"X0.06

“一―國(guó)-"100幫）

=470（盞）.

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用電器中，它是利用熱敏電

阻的阻值隨溫度變更而變更的特性工作的.在圖15甲中，電源的電動(dòng)勢(shì)6=9.0V,電源內(nèi)電

阻可忽視不計(jì)；G為小后程的電流表，電流表內(nèi)阻必保持不變；〃為熱敏電阻，其電阻值與溫

度的變更關(guān)系如圖15乙的圖線所示.閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)〃的溫度等于20c時(shí)，電流表示

數(shù)1=2mA,則當(dāng)電流表的示數(shù)4=3.6mA時(shí)，熱敏電阻〃的溫度是多少攝氏度？

甲乙

圖15

EE

答案：由I\=R+R,得M=500Q12=不__1_yr,,代入數(shù)據(jù)得：R'=2000Q從R—t

圖象可知，此時(shí)的溫度是120°C

圖16

16.如圖16所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來(lái)測(cè)定沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的列車(chē)的加速

度，金屬球的質(zhì)量為偈它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在。點(diǎn)，/道是一根長(zhǎng)為￡

的勻稱電阻絲，其阻值為凡金