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当前位置:首页 > 临时分类 > 2021高考物理一轮复习限时检测11交变电流传感器含解析新人教版
1、1第十一章交变电流传感器综合过关规范限时检测满分:100分考试时间:90分钟一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2020·邹城高三模拟)如图所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接,下列说法正确的是(C)A.图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量变化率最大B.从图(b)开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系是i=ImsinωtC.当线圈转到图(c)位置时,感应电流最小,且感应电流方向改变D.当线圈转到图(d)位置时,感应电动势最小,ab边感应电流方向为b→a[解析]图(a)中,线圈在中性面位置,故穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为0,选项A错误;图(b)不是中性面,从线圈在中性面位置开始计时的表达式才是i=Imsinωt,选项B错误;当线圈转到图(c)位置时,线圈在中性面位置,故穿过线圈的磁通量最大,产生的感应电流最小为零,电流方向将。
2、改变,选项C正确;当线圈转到图(d)位置时,磁通量最小,磁通量的变化率最大,故感应电动势最大,ab边感应电流方向为b→a,选项D错误。2.(2020·北京市高考适应性考试)如图所示,理想变压器的原线圈接在u=2202sin100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=55Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为,电流表、电压表均为理想电表,下列说法正确的是(C)A.原线圈的输入功率为2202WB.电流表的读数为1AC.电压表的读数为55VD.通过电阻R的交变电流频率是100Hz[解析]原线圈两端电压的有效值为220V,由公式U1U2=n1n2可知,副线圈两端电压的有2效值为55V,电压表的读数指的就是有效值,所以电压表的读数为55V,C正确;由欧姆定律I2=U2R得副线圈中电流为1A,由公式I2I1=n1n2得原线圈中电流为14A,即电流表读数为14A,B错误;原线圈的输入功率P1=U1I1=220×14W=55W,A错误;由电源的瞬时值表达式知角速度w=100πrad/s,交变电流频率f=w2π=50Hz,D错误。3.(2020·广东惠州模拟)如图甲所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有。
3、一矩形单匝线圈,其面积为S,总电阻为r,线圈两端外接一电阻R和一个理想交流电流表。若线圈绕对称轴OO′以角速度ω做匀速转动,图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象,下列说法正确的是(D)A.在t1~t3时间内,穿过线圈平面的磁通量的变化量为BSB.在t3~t4时间内,通过电阻R的电荷量BSRC.在t3时刻穿过线圈平面的磁通量的变化率为2BSωD.在t3时刻电流表的示数为BSω2R+r[解析]由题图可知,在t1和t3时刻穿过线圈平面的磁通量大小均为BS,方向相反,则在t1~t3时间内穿过线圈平面的磁通量的变化量为2BS,A错误;在t3~t4时间内,磁通量的变化量为BS,则平均电动势E=BSΔt,因此通过电阻R的电荷量为q=ER+r·Δt=BSR+rtΔt=BSR+r,故B错误;在t3时刻电动势E=BSω,则由法拉第电磁感应定律E=ΔΦΔt可知,穿过线圈的磁通量变化率为BSω,故C错误;在t3时刻电流表的示数为交变电流的有效值,则有I=E2R+r=BSω2R+r,故D正确。4.(2019·河北五个一名校联盟联考)如图所示为一交流电电流随时间变化的图象,此交流电电流的有效值。
4、为(B)3A.7AB.5AC.3.52AD.3.5A[解析]本题考查交变电流有效值的计算。根据有效值的定义有2×(42)2R×0.01(J)+2×(32)2R×0.01(J)=I2R×0.04(J),解得I=5A,故B正确。5.(2019·北京东城区期末)某兴趣小组利用如图所示装置给灯泡供电。图中两磁极位置相对于水平轴线OO′对称,导线框ABCD绕轴线OO′以角速度ω匀速转动,并通过升压变压器给灯泡供电。下列说法正确的是(B)A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.图示位置线框产生的感应电动势为零C.线框ABCD中电流的有效值小于灯泡中电流的有效值D.若灯泡偏暗,可通过增加原线圈匝数来提高灯泡亮度[解析]本题考查交变电流产生的过程及其规律,掌握理想变压器的电压、电流及功率之间的关系。由图可知,此时线圈和磁场垂直,线框的磁通量最大,感应电动势为0,A错误,B正确;变压器为升压变压器,副线圈匝数多,则副线圈中电流小,C错误;若灯泡偏暗说明输出电压较小,要使输出电压变大,应减少原线圈匝数,D错误。6.(2020·江苏天一中学调研)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2=,L1、L2为两。
5、相同灯泡,R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器,其中C=10μF。当原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电压时,下列说法中正确的是(C)4A.灯泡L1一定比L2暗B.电容器C所带电荷量的最大值为62×103CC.电容器C充电周期为2×10-2sD.副线圈两端的电压有效值为122V[解析]本题结合在理想变压器中电容、电感、二极管的导电性质,考查交变电流图象及其相关知识点。由于L1与电阻相串联,而L2与电感器相串联,灯泡L1与L2的亮度,取决于电阻和电感的阻碍作用,本题未给出相关条件,无法判断两灯泡谁更暗,故A错误;电容器与二极管串联,电容器经1.0×10-2s充电后,经过1.0×10-2s再次充电,则周期为2.0×10-2s,故C正确;由题意可知,原线圈的电压的最大值为362V,由于原、副线圈的匝数比n1n2=,所以副线圈的电压最大值为122V,则有效值为12V,故D错误;二极管具有单向导电性,电容器两端电压的最大值为122V,所以电容器所充电荷量的最大值为Q=CU=10×10-6×122C=652×10-4C,故B错误。7.(2020·江苏高三联考)在如图所示的电路。
6、中,理想变压器原、副线圈匝数比为,原线圈一侧接正弦交流电源,电路中电阻R1=R2=R,其余部分电阻均不计。若R2消耗的功率为P,则R1消耗的功率为(B)A.9PB.P9C.3PD.P3[解析]设原、副线圈中电流分别为I1、I2,则I1I2=n2n1=13。设R1消耗的功率为P′,则P′=I21R1=I21R,P=I22R2=I22R。因此,P′P=I21RI22R=I21I22=19,故P′=19P,选项B正确。8.(2020·新泰高三模拟)长为L的直导体棒a放置在光滑绝缘水平面上,固定的长直导线b与a平行放置,导体棒a与力传感器相连,如图所示(俯视图)。a、b中通有大小分别为Ia、Ib的恒定电流,Ia方向如图所示,Ib方向未知。导体棒a静止时,传感器受到a给它的方向向左、大小为F的拉力。下列说法正确的是(B)5A.Ib与Ia的方向相同,Ib在a处的磁感应强度B大小为FIbLB.Ib与Ia的方向相同,Ib在a处的磁感应强度B大小为FIaLC.Ib与Ia的方向相反,Ib在a处的磁感应强度B大小为FIbLD.Ib与Ia的方向相反,Ib在a处的磁感应强度B大小为FIaL[解析]本题考查力传感。
7、器和安培力及其相关知识点。力传感器受到a向左的力,直导线b和导体棒a相互吸引,Ib与Ia的方向相同,由F=BIaL,解得B=FIaL,选项B正确,A、C、D错误。二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.(2020·临沂高三月考)指纹传感器为在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒,每一颗粒充当电容器的一极,外表面绝缘,手指在其上构成电容器的另外一极。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时,由于指纹深浅不同。对应的峪(本义:山谷)和嵴(本义:山脊)与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器,若金属颗粒与手指间组成的每个电容器电压保持不变,则(BC)A.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离近,电容小B.指纹的峪处与半导体上对应的金属颗粒距离远,电容小C.在手指挤压绝缘表面时,电容电极间的距离减小,金属颗粒电极电荷量增加D.在手指挤压绝缘表面时,电容电极间的距离减小,金属颗粒电极电荷量减少[解析]本题考查指纹传感器及其相关知识点。指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离。
8、近,根据电容的决定式C=εrS4πkd得知,电容大,A错误;指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远,根据电容的决定式C=εrS4πkd得知,电容小,B正确;在手指挤压6绝缘表面时,手指与对应的金属颗粒距离减小,电容增大,而电压一定,则由Q=CU可知,各金属颗粒电极电荷量增加,C正确,D错误。10.(2019·山东日照校级联考)一含有理想变压器的电路如图所示,变压器原、副线圈匝数比为。电路中连接三个相同的电阻R,A为理想交流电流表,正弦交流电源输出电压的有效值U=380V。当开关S断开时,电流表的示数为2A。则(AC)A.定值电阻R的阻值为10ΩB.开关S断开时,副线圈的输出电压为127VC.开关S闭合时,电流表的示数为3.8AD.开关S闭合时,电路中消耗的总功率为1300W[解析]本题考查原线圈带负载的变压器的动态问题。当开关S断开时,电流表示数I1=2A,根据变压器原理可得副线圈电流I2=3I1=6A,根据电压关系有U-I1RI2·2R=31,代入数据解得R=10Ω,A正确;S断开时,副线圈电压U2=2I2R=120V,B错误;开关S闭合,U-I′1RI′2·R=31,且I′2。
9、=3I′1,解得I′1=3.8A,回路总功率P=I′1U=1444W,C正确,D错误。11.(2020·吉林东北师大附中模拟)如图,单匝矩形导线框abcd与匀强磁场垂直,线框电阻不计,线框绕与cd边重合的固定转轴以恒定角速度从图示位置开始匀速转动,理想变压器匝数比为n1n2。开关S断开时,额定功率为P的灯泡L1正常发光,电流表示数为I,电流表内阻不计,下列说法正确的是(ABD)A.线框中产生的电流为正弦式交变电流B.线框从图中位置转过π4时,感应电动势瞬时值为PIC.灯泡L1的额定电压等于n1Pn2ID.如果闭合开关S,则电流表示数变大[解析]本题考查交变电流的产生与变压器的综合问题。线框绕垂直于磁场方向的固定7转轴匀速转动,线框中产生的电流为正弦式交变电流,选项A正确;线框从中性面开始转动,当转动π4时,感应电动势的瞬时值表达式为2PI·sinπ4=PI,选项B正确;原线圈两端的电压U1=PI,副线圈两端的电压U2=n2n1U1=n2Pn1I,选项C错误;闭合开关S,副线圈负载变小,输出功率变大,输入功率变大,由P=UI可知原线圈电流变大,即电流表示数变大,选项D正确。12.(202。
10、0·山东淄博实验学校一模)如图为远距离输电示意图,其中T1、T2为理想变压器,r是输电线电阻,灯泡L1、L2完全相同且阻值不变。现保持变压器T1的输入电压不变,滑片P位置不变,当开关S断开时,灯L1正常发光,则(BD)A.仅闭合S,灯L1会变亮B.仅闭合S,r消耗的功率会变大,变压器T1的输入功率会变大C.仅将滑片P下移,r消耗的功率会变小D.仅将滑片P上移,电流表示数会变小[解析]本题考查远距离输电中的动态分析问题。闭合开关S,则T2副线圈中总电阻减小,T2副线圈中电流增大,T2原线圈中电流也增大,则r两端的电压、消耗功率均增大,则T2输入电压U3=U2-Ir减小,灯泡L1两端电压U4减小,故灯泡L1会变暗,U2不变,I变大,则变压器T1的输入功率会变大,故A错误,B正确;仅将滑片P下移,T1副线圈匝数增大,则T1的输出电压U2增大,流过电阻r的电流变大,则r消耗的功率变大,故C错误;仅将滑片P上移,T1副线圈匝数减小,则T1的输出电压减小,T1副线圈中的电流减小,则变压器T1原线圈中电流减小,即电流表示数会变小,故D正确。三、非选择题:本题共6小题,共60分。13.(6分)(2020。
本文标题:2021高考物理一轮复习限时检测11交变电流传感器含解析新人教版
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