《2019高考物理大一輪復習 第11章 45分鐘高考熱點練（十一）交變電流 傳感器精練（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019高考物理大一輪復習 第11章 45分鐘高考熱點練（十一）交變電流 傳感器精練（含解析）（8頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、45分鐘高考熱點練(十一)交變電流 傳感器 熱點一　交變電流的圖象和“四值”問題 1．某線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，產生的交變電流的圖象如圖所示，由圖中信息可以判斷(　　) A．在A、C時刻線圈處于中性面位置 B．在B、D時刻穿過線圈的磁通量為零 C．從A～D線圈轉過的角度為2π D．若從O～D歷時0.02 s，則在1 s內交變電流的方向改變了100次 解析：　由題中交變電流的圖象可知，在A、C時刻產生的感應電流最大，對應的感應電動勢最大，線圈處于垂直中性面的位置，選項A錯誤；在B、D時刻感應電流為零，對應的感應電動勢為零，即磁通量的變化率為零，此時磁通量最大，

2、選項B錯誤；從A～D，經歷的時間為周期，線圈轉過的角度為π，選項C錯誤；若從O～D歷時0.02 s，則交變電流的周期為0.02 s，而一個周期內電流的方向改變兩次，所以1 s內交變電流的方向改變了100次，選項D正確。 答案：　D 2．正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照圖甲所示的方式連接，R＝10 Ω，交流電壓表的示數是10 V。圖乙是交變電源輸出電壓u隨時間t變化的圖象，則(　　) A．通過R的電流瞬時值表達式是iR＝cos 100πt(A) B．通過R的電流瞬時值表達式是iR＝cos 50πt(A) C．R兩端的電壓瞬時值表達式是uR＝5cos 100πt(V) D．R兩

3、端的電壓瞬時值表達式是uR＝5cos 50πt(V) 解析：　交流電的峰值電壓Um＝10 V，ω＝＝100π(rad/s)，故R兩端的電壓瞬時值表達式是uR＝10cos 100πt(V)，C、D錯；由于i＝，故通過R的電流瞬時值表達式是iR＝cos 100πt(A)，A正確，B錯誤。 答案：　A 3．(2018·唐山模擬)一個U形金屬線框在勻強磁場中繞OO′軸以相同的角速度勻速轉動，通過導線給同一電阻R供電，如圖甲、乙所示。其中甲圖中OO′軸右側有磁場，乙圖中整個空間均有磁場，兩磁場磁感應強度相同。則甲、乙兩圖中交流電流表的示數之比為(　　) A．1∶　　　　　　　　 B．1∶2

4、 C．1∶4 D．1∶1 解析：　題圖甲中的磁場只在OO′軸的右側，所以線框只在半周期內有感應電流產生，如圖甲，電流表測得是有效值，所以I＝。題圖乙中的磁場布滿整個空間，線框中產生的感應電流如圖乙，所以I′＝，則I∶I′＝1∶，即A正確。 答案：　A 4．(多選)(2018·黑龍江省五校高三聯考) 如圖所示，在勻強磁場中轉動的單匝線圈電阻為1 Ω，外接電阻R＝9 Ω，線圈勻速轉動的周期為T＝0.2 s，從線圈中性面開始計時，理想交流電流表的讀數為2 A，那么(　　) A．穿過線圈的最大磁通量為 Wb B．任意時刻線圈中的感應電動勢為e＝20sin 20πt(V) C．在

5、線圈轉過90°的過程中，外接電阻產生的焦耳熱為1.8 J D．在線圈轉動90°的過程中，通過電阻R的電荷量為2π C 解析：　因電流表的讀數2 A為有效值，則電流的最大值為Im＝I有效＝2 A，Em＝Im(R＋r)＝20 V，又Em＝Φmω，ω＝，所以Φm＝Wb，故選項A正確；任意時刻線圈中的感應電動勢為e＝20sin 10πt(V)，故選項B錯誤；線圈轉過90°時，外接電阻產生的焦耳熱為Q＝IRt＝1.8 J，故選項C正確；從中性面開始計時，轉動90°的過程中，感應電動勢的平均值為＝，＝，q＝t＝ C，故選項D錯誤。 答案：　AC 熱點二　理想變壓器的動態(tài)分析及定量計算 5．(多選

6、)如圖所示，M為理想變壓器，電表為理想電表，導線電阻忽略不計，原線圈接穩(wěn)定的正弦式交流電源。當變阻器滑片P向上移動時，讀數發(fā)生變化的電表是(　　) A．A1 B．A2 C．V1 D．V2 解析：　根據變壓器輸入電壓決定輸出電壓，可知電壓表V1和V2的讀數不變，選項C、D錯誤；當滑動變阻器滑片P向上移動時，滑動變阻器R接入電路的電阻逐漸減小，電流表A2的讀數增大，選項B正確；由變壓器輸出功率決定輸入功率，可知輸入功率增大，電流表A1的讀數增大，選項A正確。 答案：　AB 6．(多選)(2018·甘肅張掖市高三診斷考試) 如圖所示，理想變壓器原線圈的匝數為1 100，副線圈的匝

7、數為55，原線圈兩端a、b接正弦交流電源，在原線圈前串接一個電阻R0＝121 Ω的保險絲，電壓表V的示數為220 V，如果負載電阻R＝5.5 Ω，各電表均為理想電表，則(　　) A．電流表A的示數為1 A B．變壓器的輸出電壓為5.5 V C．保險絲實際消耗的功率為1.21 W D．負載電阻實際消耗的功率為22 W 解析：　U1＝220 V，根據變壓器變比公式＝，得變壓器的輸出電壓U2＝11 V，則選項B錯誤；副線圈中的電流I2＝＝2 A，即電流表A的示數為2 A，負載電阻實際消耗的功率為P＝IR＝22×5.5 W＝22 W，則選項A錯誤，D正確；原線圈中的電流I1＝＝0.1 A，保

8、險絲實際消耗的功率為P0＝IR0＝0.12×121 W＝1.21 W，則選項C正確。 答案：　CD 7．用220 V的正弦交流電通過理想變壓器對一負載供電，變壓器輸出電壓是110 V，通過負載的電流圖象如圖所示，則(　　) A．變壓器輸入功率為11 W B．變壓器輸出電壓的最大值是110 V C．變壓器原、副線圈的匝數比是1∶2 D．負載電流的函數表達式i＝0.05sin 100πt(A) 解析：　變壓器輸出電流的有效值為 A，因此輸出的功率為 W，變壓器輸入功率等于輸出功率，A錯誤；輸出電壓的最大值為110 V，B錯誤；由＝得原、副線圈匝數比為2∶1，C錯誤；根據圖象得交流

9、電的周期T＝0.02 s，又ω＝＝100π rad/s，i＝0.05sin 100πt(A)，D正確。 答案：　D 8．(多選)如圖所示，矩形線框的面積為60 cm2，匝數為100匝，轉速為25 r/s，勻強磁場的磁感應強度為 T，線框的電阻不計。L1、L2是兩個標有“6 V　1 A”的燈泡，開關S斷開時，燈泡L1正常發(fā)光，那么(　　) A．從圖示位置開始計時，線框內產生的交變電壓的瞬時值為e＝60cos 50πt(V) B．變壓器原、副線圈的匝數比為20∶1 C．開關S斷開時，電流表示數是0.1 A D．開關S閉合后，燈泡L1將變暗 解析：　由于從垂直中性面的位置開始計時，

10、所以線框內產生的交變電壓的瞬時值為e＝nBSωcos ωt＝60cos 50πt(V)，選項A正確；原線圈兩端電壓的有效值為60 V，副線圈兩端電壓為6 V，根據變壓比，可知變壓器原、副線圈的匝數比為10∶1，選項B錯誤；開關S斷開時，由變流比知電流表示數是0.1 A，選項C正確；開關S閉合后，燈泡L1兩端電壓不變，亮度不變，選項D錯誤。 答案：　AC 9．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數比n1∶n2＝2∶1，原線圈接正弦交變電流，副線圈接電動機，電動機線圈電阻為R。當輸入端接通電源后，電流表讀數為I，電動機帶動一質量為m的重物以速度v勻速上升。若電動機因摩擦造成的能量損失不計。則圖

11、中電壓表的讀數為(　　) A．4IR＋　　　　　　 B． C．4IR D．IR＋ 解析：　電動機帶動質量為m的重物以速度v勻速上升，電動機的輸出功率等于克服重力做功的功率，P電動機輸出＝mgv，由I1∶I2＝n2∶n1，可知I2＝2I，所以P電動機熱＝IR＝4I2R，P2＝P電動機輸出＋P電動機熱＝mgv＋4I2R，由于是理想變壓器，所以P1＝P2＝U1I，U1＝4IR＋，因此A選項正確。 答案：　A 10．(2018·鄭州市質量預測)如圖所示，一個理想變壓器原線圈的匝數為50，副線圈的匝數為100，原線圈兩端接在光滑的水平平行導軌上，導軌間距為0.4 m。導軌上有一長度略大于導

12、軌間距且垂直于導軌的導體棒，導軌與導體棒的電阻忽略不計，副線圈回路中電阻R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，圖中交流電壓表為理想電壓表。導軌所在空間有垂直于導軌平面、磁感應強度大小為1 T的勻強磁場。導體棒在水平外力的作用下運動，其速度隨時間變化的關系式為v＝5sin 10πt(m/s)，則下列說法中正確的是(　　) A．R1的功率為0.2 W B．電壓表的示數為5 V C．水平外力為恒力 D．變壓器鐵芯中磁通量變化率的最大值為0.04 Wb/s 解析：　導體棒切割磁感線產生感應電動勢，由法拉第電磁感應定律可得E＝BLv，代入數據得E＝2sin 10πt(V)。則原線圈輸入電壓的有效值

13、為U1＝＝ V，原、副線圈的電壓與匝數成正比，則＝，解得U2＝2 V，B錯誤；由歐姆定律可得副線圈回路中的電流為I2＝＝ A＝ A，則定值電阻R1的電功率為P1＝IR1＝2×5 W＝0.1 W，A錯誤；由導體棒的速度公式可知導體棒的運動為變速運動，則外力不可能為恒力，C錯誤；由以上計算可知，感應電動勢的最大值為Em＝2 V，則由法拉第電磁感應定律E＝n1，得磁通量變化率最大值為＝＝ Wb/s＝0.04 Wb/s，D正確。 答案：　D 熱點三　遠距離輸電 11．(多選)遠距離輸電裝置如圖所示，升壓變壓器和降壓變壓器均是理想變壓器。當K由2改接為1時，下列說法正確的是(　　) A．電壓

14、表讀數變大 B．電流表讀數變大 C．電流表讀數變小 D．輸電線損失的功率減小 解析：　K由2改接到1后，升壓變壓器副線圈匝數增多，由＝知，升壓變壓器副線圈電壓U2升高，降壓變壓器原、副線圈的電壓增大，電壓表示數增大，通過電燈的電流隨之增大，而原、副線圈中的電流與匝數成反比，降壓變壓器匝數比不變，所以電流表示數增大。輸電線損失的功率增大。選項A、B正確。 答案：　AB 12．(多選)(2018·濟南針對性訓練)如圖所示為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電。已知輸電線的總電阻R＝10 Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數之比為4∶1，副線圈與純電

15、阻用電器組成閉合電路，用電器電阻R0＝11 Ω。若T1、T2均為理想變壓器，T2的副線圈兩端電壓表達式為u＝220sin(100πt)V。下列說法正確的是(　　) A．發(fā)電機中的電流變化頻率為100 Hz B．通過用電器的電流有效值為20 A C．升壓變壓器的輸入功率為4 650 W D．當用電器的電阻R0減小時，發(fā)電機的輸出功率減小 解析：　根據降壓變壓器T2副線圈兩端輸出電壓的瞬時值表達式可以得知，輸出電壓的頻率為50 Hz，再根據理想變壓器不能改變交流電的頻率的特點可知，A選項錯誤；降壓變壓器副線圈兩端電壓的有效值為U4＝220 V，通過用電器的電流的有效值為I3＝＝20

16、A，因此B選項正確；根據變壓器的輸入功率由輸出功率決定可知，升壓變壓器的輸入功率等于輸電線的電阻R和用電器消耗的功率之和，P＝IR＋IR0＝2R＋IR0，代入數據，可得P＝4 650 W，因此C選項正確；根據P＝可知，當用電器的電阻R0減小時，用電器消耗的功率變大，輸電線上消耗的熱功率也變大，因此發(fā)電機的輸出功率變大，故D選項錯誤。 答案：　BC 13．(多選)(2018·南京市二模)圖甲為遠距離輸電示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數比1∶100，降壓變壓器原、副線圈匝數比為100∶1，遠距離輸電線的總電阻為100 Ω。若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，輸入功率為750 kW。下列說法中正確

17、的有(　　) A．用戶端交流電的頻率為50 Hz B．用戶端電壓為250 V C．輸電線中的電流為30 A D．輸電線路損耗功率為180 kW 解析：　由圖乙可知交變電流的周期T＝0.02 s，頻率f＝＝50 Hz，變壓器不改變頻度，選項A正確；升壓變壓器輸入電壓的有效值U1＝＝250 V，升壓變壓器輸入電流為I1＝＝ A＝3 000 A，根據變流比＝，解得輸電線中的電流為I2＝30 A，選項C正確；輸電線路損耗功率為P損＝IR線＝302×100 W＝90 kW，選項D錯誤；根據變壓比＝，解得升壓變壓器的輸出電壓U2＝25 000 V，輸電線上損失的電壓為U損＝I2R線＝3 000 V，降壓變壓器的輸入電壓U3＝U2－U損＝22 000 V，根據變壓比＝，解得降壓變壓器的輸出電壓U4＝220 V，選項B錯誤。 答案：　AC 8