《2019高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第11章 45分鐘高考熱點(diǎn)練（十一）交變電流 傳感器精練（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第11章 45分鐘高考熱點(diǎn)練（十一）交變電流 傳感器精練（含解析）（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、45分鐘高考熱點(diǎn)練(十一)交變電流 傳感器 熱點(diǎn)一　交變電流的圖象和“四值”問(wèn)題 1．某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)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(shí)刻線圈處于中性面位置 B．在B、D時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零 C．從A～D線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為2π D．若從O～D歷時(shí)0.02 s，則在1 s內(nèi)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(shí)刻產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈處于垂直中性面的位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在B、D時(shí)刻感應(yīng)電流為零，對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，即磁通量的變化率為零，此時(shí)磁通量最大，

2、選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從A～D，經(jīng)歷的時(shí)間為周期，線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為π，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若從O～D歷時(shí)0.02 s，則交變電流的周期為0.02 s，而一個(gè)周期內(nèi)電流的方向改變兩次，所以1 s內(nèi)交變電流的方向改變了100次，選項(xiàng)D正確。 答案：　D 2．正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照?qǐng)D甲所示的方式連接，R＝10 Ω，交流電壓表的示數(shù)是10 V。圖乙是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象，則(　　) A．通過(guò)R的電流瞬時(shí)值表達(dá)式是iR＝cos 100πt(A) B．通過(guò)R的電流瞬時(shí)值表達(dá)式是iR＝cos 50πt(A) C．R兩端的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式是uR＝5cos 100πt(V) D．R兩

3、端的電壓瞬時(shí)值表達(dá)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(shí)值表達(dá)式是uR＝10cos 100πt(V)，C、D錯(cuò)；由于i＝，故通過(guò)R的電流瞬時(shí)值表達(dá)式是iR＝cos 100πt(A)，A正確，B錯(cuò)誤。 答案：　A 3．(2018·唐山模擬)一個(gè)U形金屬線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)線給同一電阻R供電，如圖甲、乙所示。其中甲圖中OO′軸右側(cè)有磁場(chǎng)，乙圖中整個(gè)空間均有磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同。則甲、乙兩圖中交流電流表的示數(shù)之比為(　　) A．1∶　　　　　　　　 B．1∶2

4、 C．1∶4 D．1∶1 解析：　題圖甲中的磁場(chǎng)只在OO′軸的右側(cè)，所以線框只在半周期內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，如圖甲，電流表測(cè)得是有效值，所以I＝。題圖乙中的磁場(chǎng)布滿整個(gè)空間，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)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(lián)考) 如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的單匝線圈電阻為1 Ω，外接電阻R＝9 Ω，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T＝0.2 s，從線圈中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，理想交流電流表的讀數(shù)為2 A，那么(　　) A．穿過(guò)線圈的最大磁通量為 Wb B．任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e＝20sin 20πt(V) C．在

5、線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，外接電阻產(chǎn)生的焦耳熱為1.8 J D．在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為2π C 解析：　因電流表的讀數(shù)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(xiàng)A正確；任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e＝20sin 10πt(V)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，外接電阻產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝IRt＝1.8 J，故選項(xiàng)C正確；從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為＝，＝，q＝t＝ C，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：　AC 熱點(diǎn)二　理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析及定量計(jì)算 5．(多選

6、)如圖所示，M為理想變壓器，電表為理想電表，導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)，原線圈接穩(wěn)定的正弦式交流電源。當(dāng)變阻器滑片P向上移動(dòng)時(shí)，讀數(shù)發(fā)生變化的電表是(　　) A．A1 B．A2 C．V1 D．V2 解析：　根據(jù)變壓器輸入電壓決定輸出電壓，可知電壓表V1和V2的讀數(shù)不變，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻逐漸減小，電流表A2的讀數(shù)增大，選項(xiàng)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(shù)增大，選項(xiàng)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(shù)為1 100，副線圈的匝

7、數(shù)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(gè)電阻R0＝121 Ω的保險(xiǎn)絲，電壓表V的示數(shù)為220 V，如果負(fù)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(shù)為1 A B．變壓器的輸出電壓為5.5 V C．保險(xiǎn)絲實(shí)際消耗的功率為1.21 W D．負(fù)載電阻實(shí)際消耗的功率為22 W 解析：　U1＝220 V，根據(jù)變壓器變比公式＝，得變壓器的輸出電壓U2＝11 V，則選項(xiàng)B錯(cuò)誤；副線圈中的電流I2＝＝2 A，即電流表A的示數(shù)為2 A，負(fù)載電阻實(shí)際消耗的功率為P＝IR＝22×5.5 W＝22 W，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；原線圈中的電流I1＝＝0.1 A，保

8、險(xiǎn)絲實(shí)際消耗的功率為P0＝IR0＝0.12×121 W＝1.21 W，則選項(xiàng)C正確。 答案：　CD 7．用220 V的正弦交流電通過(guò)理想變壓器對(duì)一負(fù)載供電，變壓器輸出電壓是110 V，通過(guò)負(fù)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(shù)比是1∶2 D．負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)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(cuò)誤；輸出電壓的最大值為110 V，B錯(cuò)誤；由＝得原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，C錯(cuò)誤；根據(jù)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(shù)為100匝，轉(zhuǎn)速為25 r/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T，線框的電阻不計(jì)。L1、L2是兩個(gè)標(biāo)有“6 V　1 A”的燈泡，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈泡L1正常發(fā)光，那么(　　) A．從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框內(nèi)產(chǎn)生的交變電壓的瞬時(shí)值為e＝60cos 50πt(V) B．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20∶1 C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)是0.1 A D．開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡L1將變暗 解析：　由于從垂直中性面的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，

10、所以線框內(nèi)產(chǎn)生的交變電壓的瞬時(shí)值為e＝nBSωcos ωt＝60cos 50πt(V)，選項(xiàng)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(jù)變壓比，可知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，由變流比知電流表示數(shù)是0.1 A，選項(xiàng)C正確；開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡L1兩端電壓不變，亮度不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：　AC 9．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，原線圈接正弦交變電流，副線圈接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R。當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升。若電動(dòng)機(jī)因摩擦造成的能量損失不計(jì)。則圖

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

12、軌間距且垂直于導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻忽略不計(jì)，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(dǎo)軌所在空間有垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。導(dǎo)體棒在水平外力的作用下運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為v＝5sin 10πt(m/s)，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．R1的功率為0.2 W B．電壓表的示數(shù)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(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得E＝BLv，代入數(shù)據(jù)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(shù)成正比，則＝，解得U2＝2 V，B錯(cuò)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(cuò)誤；由導(dǎo)體棒的速度公式可知導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)為變速運(yùn)動(dòng)，則外力不可能為恒力，C錯(cuò)誤；由以上計(jì)算可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝2 V，則由法拉第電磁感應(yīng)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(diǎn)三　遠(yuǎn)距離輸電 11．(多選)遠(yuǎn)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(dāng)K由2改接為1時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電壓

14、表讀數(shù)變大 B．電流表讀數(shù)變大 C．電流表讀數(shù)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(shù)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(shù)增大，通過(guò)電燈的電流隨之增大，而原、副線圈中的電流與匝數(shù)成反比，降壓變壓器匝數(shù)比不變，所以電流表示數(shù)增大。輸電線損失的功率增大。選項(xiàng)A、B正確。 答案：　AB 12．(多選)(2018·濟(jì)南針對(duì)性訓(xùn)練)如圖所示為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機(jī)通過(guò)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(shù)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(dá)式為u＝220sin(100πt)V。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為100 Hz B．通過(guò)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(dāng)用電器的電阻R0減小時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率減小 解析：　根據(jù)降壓變壓器T2副線圈兩端輸出電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式可以得知，輸出電壓的頻率為50 Hz，再根據(jù)理想變壓器不能改變交流電的頻率的特點(diǎn)可知，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；降壓變壓器副線圈兩端電壓的有效值為U4＝220 V，通過(guò)用電器的電流的有效值為I3＝＝20

16、A，因此B選項(xiàng)正確；根據(jù)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＋I(xiàn)R0＝2R＋I(xiàn)R0，代入數(shù)據(jù)，可得P＝4 650 W，因此C選項(xiàng)正確；根據(jù)P＝可知，當(dāng)用電器的電阻R0減小時(shí)，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(jī)的輸出功率變大，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：　BC 13．(多選)(2018·南京市二模)圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比1∶100，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為100∶1，遠(yuǎn)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(shuō)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(xiàng)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(jù)變流比＝，解得輸電線中的電流為I2＝30 A，選項(xiàng)C正確；輸電線路損耗功率為P損＝IR線＝302×100 W＝90 kW，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；根據(jù)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(jù)變壓比＝，解得降壓變壓器的輸出電壓U4＝220 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。 答案：　AC 8