高三物理一轮单元卷:第十二单元 交变电流 传感器 A卷
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新教材高考物理一轮总复习新人教版:阶段检测(七) 第十一~十二单元一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列物理量对应的单位正确的是()A.电场强度:N/CB.电动势:V/CC.磁感应强度:N/mD.磁通量:T·m2.某地理老师给同学们展示了一种磁悬浮地球仪,底座通电时球体会悬浮起来(如图甲所示)。
它的内部原理如图乙所示,底座里面有线圈,球体是磁体,球体的顶端是S极、底部是N极,底座通电时能让球体悬浮起来。
下列说法正确的是()A.地球仪底座对桌面的压力大小等于底座受到的重力B.球体能够悬浮是利用了电磁感应原理C.电路中的a端点须连接直流电源的负极D.若增大线圈的电流,则球体重新静止时受到的斥力将增大3.测温枪是通过传感器接收红外线信号,得出感应温度数据,使用时只要将测温枪靠近皮肤表面,修正皮肤与实际体温的温差便能准确显示体温。
下列说法正确的是()A.测温枪利用的红外线也可用于杀菌消毒B.红外线是波长比紫外线长的电磁波C.红外线的穿透能力很强,接受红外线照射是会伤害身体的D.红外线的频率大于X光的频率4.如图所示,由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈,两线圈的质量相等,但所用导线的横截面积不同,甲线圈的匝数是乙线圈的2倍。
现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落,一段时间后进入方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,磁场的上边界水平。
不计空气阻力,已知下落过程中两线圈始终平行于纸面,上、下边保持水平。
在两线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前,可能出现的是()A.甲产生的焦耳热比乙多B.甲做加速运动,乙做减速运动C.甲和乙都做加速运动D.甲做减速运动,乙做加速运动5.如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为0,A和B是两个相同的小灯泡,则()A.当开关S由断开变为闭合时,A比B先亮B.当开关S由断开变为闭合时,A和B同时亮C.当开关S由闭合变为断开时,A和B均慢慢熄灭D.当开关S由闭合变为断开时,没有灯泡发光6.智能手表通常采用无线充电方式。
2021-2022学年高中物理-交变电流-单元试卷A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共9题;共18分)1. (2分) (2019高二下·南靖期中) 如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调,发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变.在用电高峰期,随着用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低,为使用户电压达到正常,下列说法中正确的是()A . 仅P1上调一点可使用户电压升高,线路损失减小B . 仅P2上调一点可使用户电压升高,线路损失增大C . 仅P2下调一点可使用户电压升高,线路损失减小D . 仅P1下调一点可使用户电压升高,线路损失增大2. (2分) (2015高二下·涿鹿期中) 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=20:1.一个标有“10V 100W“的灯泡正常发光时()A . 输入功率P1=200WB . 输入电压U1=10VC . 输入电流I1=0.5AD . 输出电流I2=0.25A3. (2分) (2020高三上·嘉兴月考) 如图所示,矩形线框ABCD以恒定的角速度绕对角线AC转动。
AC 的左侧存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,已知AB长为,BC长为,线框电阻为R。
时刻线框平面与纸面重合,下列说法正确的是()A . 矩形线框该时刻的电流值最大B . 矩形线框产生的感应电动势有效值为C . 矩形线框转过半圈过程中产生的热量为D . 矩形线框从图示位置转过过程中,通过线框任意横截面电荷量为4. (2分) (2017高二下·三台期中) 交变电流电压的有效值为6V,它和电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接成如图所示的电路,图中电压表的读数为U1,为了保证电容器C不被击穿,电容器的耐压值为U2,电容器在电路中正常工作,则()A . U1=6 V U2=6 VB . U1=6 V U2=3 VC . U1=6 V U2≥6 VD . U1=6 V U2≥6 V5. (2分) (2020高三上·南阳期末) 如图甲所示,不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,线框中产生的交变电流的电动势如图乙所示。
2021届高考一轮(人教)物理:交变电流、传感器含答案复习:交变电流、传感器1、(双选)如图所示,理想变压器原线圈接电压为220 V的正弦交流电,开关S 接1时,原、副线圈的匝数比为11:1,滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω,电压表和电流表均为理想电表.下列说法正确的有()A.变压器输入功率与输出功率之比为1:1B.1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 JC.仅将S从1拨到2,电流表示数减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动,两电表示数均减小2、三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3(λ1>λ2>λ3)。
分别用这三束光照射同一种金属。
已知用光束2照射时,恰能产生光电子。
下列说法正确的是 ( )A.用光束1照射时,不能产生光电子B.用光束3照射时,不能产生光电子C.用光束2照射时,光越强,单位时间内产生的光电子数目越多D.用光束2照射时,光越强,产生的光电子的最大初动能越大3、如图所示,在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场,第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B.直角扇形导线框半径为L、总电阻为R,在坐标平面内绕坐标原点O以角速度ω逆时针匀速转动.线框从图中所示位置开始转动一周的过程中,线框内感应电流的有效值是()A.I=BL2ωR B.I=BL2ω2RC.I=0 D.I=BLω2R4、一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值均为u0,周期均为T,如图所示。
则Q方∶Q正等于()A.1∶ 2 B.2∶1C.1∶2D.2∶15、远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2, 电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是()A.I1I2=n1n2B.I2=U2RC.I1U1=I22R D.I1U1=I2U26、(多选)如图所示为某小型发电站高压输电示意图,变压器均为理想变压器,发电机输出功率P=20 kW。
2021届一轮高考物理:交变电流、传感器习题(含)答案*交变电流、传感器*1、(双选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为光敏电阻。
光强增大时,R2的阻值减小,R3为滑动变阻器,平行板电容器与定值电阻R1并联,闭合开关,下列判断正确的是( )A.仅增加光照强度时,电容器所带电荷量将减小B.仅减弱光照强度时,电源的输出功率一定减小C.仅将滑动变阻器的滑片向上移动时,电容器贮存的电场能将减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下移动时,电源的效率将增大2、如图所示,虚线框内为漏电保护开关的原理示意图,变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈,然后接到用电器,B处有一个输电线圈,一旦线圈B中有电流,经过电流放大器后便能推动继电器切断电源,如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线(裸露部分),甲、乙、丙站在木凳上,则下列说法正确的是()A.甲不会发生触电事故,继电器不会切断电源B.乙会发生触电事故,继电器不会切断电源C.丙会发生触电事故,继电器会切断电源D.丁会发生触电事故,继电器会切断电源3、(多选)如图甲所示,标有“220 V40 W”的电灯和标有“20 μF300 V”的电容器并联接到交流电源上,V为交流电压表。
交流电源的输出电压如图乙所示,闭合开关S,下列判断正确的是()甲乙A.t=T2时刻,V的示数为零B.电灯恰正常发光C.电容器有可能被击穿D.交流电压表V的示数保持110 2 V不变4、有一种调压变压器的构造如图所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,C、D之间加上输入电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压.图中A为交流电流表,V为交流电压表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C、D两端接正弦交流电源,变压器可视为理想变压器,则下列说法正确的是()A.当R3不变,滑动触头P顺时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小B.当R3不变,滑动触头P逆时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小C.当P不动,滑动变阻器滑动触头向上滑动时,电流表读数变小,电压表读数变小D.当P不动,滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数变大5、(2019·临沂市一模)(多选)如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1,图中电表均为理想电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),L1和L2是两个完全相同的灯泡。
2022届高考物理:交变电流、传感器、电磁感应一轮复习题含答案一、选择题。
1、图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为理想交流电流表。
线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示。
已知发电机线圈电阻为10 Ω,外接一只阻值为90 Ω的电阻,不计电路的其他电阻,则()A.电流表的示数为0.31 AB.线圈转动的角速度为50π rad/sC.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087 J2、(双选)两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环。
当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则()A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大3、一根直导线长0.1 m,在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m / s的速度匀速运动,则导线中产生的感应电动势()A.一定为0.1 V B.可能为零C.可能为0.01 V D.最大值为0.1 V4、(双选)一含有理想变压器的电路如图所示,其中A、B、C、D为四个完全相同的电阻,在a、b端输入电压为U0的交流电,当开关S断开时,A、B、C三个电阻中的电流大小相等,以下说法正确的是()A.变压器原、副线圈匝数比为2:1B.闭合开关S前,变压器副线圈两端电压为U0 3C.闭合开关S, A中电流变小D.闭合开关S,B、C中电流都变大5、如图所示,接在理想变压器回路中的四个规格完全相同的灯泡均正常发光,则该理想变压器的匝数比n1∶n2∶n3为()A.3∶2∶1 B.3∶1∶1 C.1∶1∶1 D.4∶2∶16、如图所示,一理想变压器原线圈的匝数n1=1 100匝,副线圈的匝数n2=220匝,交流电源的电压u=220sin(100π t)V,R为负载电阻,电压表、电流表均为理想电表,则下列说法中正确的是()A.交流电的频率为100 HzB.电压表的示数为44 VC.电流表A1的示数大于电流表A2的示数D.变压器的输入功率大于输出功率7、一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm,最大感应电动势为E m,下列说法中正确的是()A.当磁通量为零时,感应电动势也为零B.当磁通量减小时,感应电动势也减小C.当磁通量等于0.5Φm时,感应电动势等于0.5E mD.角速度ω等于E m Φm8、一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e=2002·sin 100πt(V),下列说法正确的是()A.该交变电流的频率是100 HzB.当t=0时,线圈平面恰好与中性面垂直C.当t=1200s时,e达到峰值D.该交变电流的电动势的有效值为200 2 V*9、如图所示,导线框abcd与导线AB在同一平面内,直导线AB中通有恒定电流,,当线框由左向右匀速通过直导线的过程中,线框中感应电流的方向是()A.先abcda,再dcbad,后abcdaB.先abcda,后dcbadC.始终是dcbadD.先dcbad,再abcda,后dcbad*10、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb,则()A.线圈中的感应电动势每秒钟增加2 VB.线圈中的感应电动势每秒钟减少2 VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势保持不变*11、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:10,当输入电压增加20 V时,输出电压()A.降低2 V B.增加2 V C.降低200 V D.增加200 V*12、如图,理想变压器T的原线圈接在电压为U的交流电源两端,P为滑动变阻器的滑片,R T为热敏电阻,其阻值随温度升高而减小,则()A.P向左滑动时,变压器的输出电压变大B.P向左滑动时,变压器的输入功率变大C.R T温度升高时,灯L变亮D.R T温度升高时,适当向右滑动P可保持灯L亮度不变13、(双选)电流互感器和电压互感器如图所示.其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数,a、b为两只交流电表,则()A.A为电流互感器,且n1<n2,a是电流表B.A为电压互感器,且n1>n2,a是电压表C.B为电流互感器,且n3<n4,b是电流表D.B为电压互感器,且n3>n4,b是电压表14、有一理想变压器,副线圈所接电路如图所示,灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡。
准兑市爱憎阳光实验学校课标高三物理第一轮复习电磁感、交变电流、传感器单元测试3-2 电磁感交变电流、传感器〕一、选择题1.如下图,为早期制作的发电机及电动机的示意图,A盘和B盘分别是两个可绕固转轴转动的铜盘,用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来,用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来.当A盘在外力作用下转动起来时,B盘也会转动.那么以下说法中正确的选项是A.不断转动A盘就可以获得持续的电流,其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数根铜条,它们做切割磁感线运动,产生感电动势B.当A盘转动时,B盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用,此力对转轴有力矩C.当A盘顺时针转动时,B盘逆时针转动D.当A盘顺时针转动时,B盘也顺时针转动2.阻值为10Ω的电阻接到电压波形如下图的交流电源上.以下说法中正确的选项是A.电压的有效值为10VB.通过电阻的电流有效值为22AC.电阻消耗电功率为5WD.电阻每秒种产生的热量为10J3.水平固放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比拟,这个过程A.安培力对ab棒所做的功相B.电流所做的功相C.产生的总热量相D.ab棒的动量改变量相4.如下图,相距为L的两条足够长的光滑平行轨道上,平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab和cd,组成矩形闭合回路.轨道电阻不计,匀强磁场B垂直穿过整个轨道平面.开始时ab和cd均处于静止状态,现用一个平行轨道的恒力F向右拉ab杆,那么以下说法正确的选项是A.cd杆向左运动A.cd杆向左运动 B.cd杆向右运动C.ab与cd杆均先做变加速运动,后做匀速运动D.ab与cd杆均先做变加速运动,后做匀加速运动5.如下图,两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P,且L1、L2、L3为相同的灯泡,匝数比为1:3:21nn,那么图〔a〕中L1的功率和图〔b〕中L1的功率分别为〔〕A.P、P B.9P、P94C.P94、9P D.P49、9P6.在图中的〔a〕、(b)、(c)中除导体棒ab可动外,其余均固不动,〔a〕图中的电容器C原来不带电,设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面〔即纸面〕向下的匀强磁场中,导轨足够长,今给导体棒ab一个向右的初速度v0,导体棒的最终运动状态是A.三种情况下,导体棒ab最终都是匀速运动B.图〔a〕、(c)中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;图〔b〕中ab棒最终静止C.图〔a〕、〔c〕中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动D.三种情况下,导体棒ab最终均静止二、此题共1小题,共12分,把答案填在题中相的横线上或按题目要求作答.7.〔12分〕〔1〕有一个称为“千人震〞的趣味物理小,是用一节电动势为V的电池,几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位做这个的同学手拉手成一串,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们首、尾两位同学两个空着的手相连,如下图,在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉,该原理是___________;人有触电感觉时开关是通,还是断的瞬间_________,因为_____________.〔2〕在操场上,两同学相距L为10m左右,在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上,面对面将一并联铜芯双绞线,象甩跳绳一样摇动,并将线的两端分别接在灵敏电流计上.双绞线并联后的电阻R为2Ω,绳摇动的频率配合节拍器的节奏,保持f=2Hz.如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m,电流计的最大值I=3mA.①试估算地磁场的磁感强度的数量级_________.数学表达式B =___________.〔用R,I,L,f,h量表示〕②将两人的位置改为与刚刚方向垂直的两点上,那么电流计的读数_________.三、此题共6小题,共90分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤..8.〔14分〕如图甲所示的电路中,D为二极管〔正向电阻为零,反向电阻为无穷大〕,Ω==421RR,Ω=63R,当在AB间加上如图乙所示的交流电压时,求:〔1〕在0~1×10-2s时间内通过R1的电流;〔2〕1s内电阻R3所消耗的电能.9.〔14分〕在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置.如下图,在轮子的边缘贴上小磁体,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑〔即DIS器材〕.如果小线圈的面积为S,圈数为N匝,小磁体附近的磁感强度最大值为B,回路的总电阻为R,发现,轮子转过θ角,小线圈的磁感强度由最大值变为零.因此,他说“只要测得此时感电流的平均值I,就可以测出转轮转速的大小.〞请你运用所学的知识,通过计算对该同学的结论作出评价.10.〔14分〕如图甲所示是一种自行车上照明用的车头灯,图乙是这种车头灯发电机的结构示意图,转轴的一端装有一对随轴转动的磁极,另一端装有摩擦小轮.电枢线圈绕在固的U形铁芯上,自行车车轮转动时,通过摩擦小轮带动磁极转动,使线圈中产生正弦交变电流,给车头灯供电.自行车车轮半径35=r cm,摩擦小轮半径00.10=r cm,线圈有n=800匝,线圈横截面积S=20cm2,总电阻R1=40Ω,旋转磁极的磁感强度B=0.010T,车头灯电阻R2=10Ω.当车轮转动的角速度ω=8rad/s时,求:〔1〕发电机磁极转动的角速度;〔2〕车头灯中电流的有效值.11.〔16分〕如下图,平行金属导轨竖直放置,仅在虚线MN下面的空间存在着磁感强度随高度变化的磁场〔在同一水平线上各处磁感强度相同〕,磁场方向垂直纸面向里导轨上端跨接一值电阻R,质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,导轨和金属棒的电阻不计,将导轨从O处由静止释放,进入磁场后正好做匀减速运动,刚进入磁场时速度为v,到达P 处时速度为v/2,O点和P点到MN的距离相,求:〔1〕求金属棒在磁场中所受安培力F1的大小;〔2〕假设磁场上边缘〔紧靠MN〕的磁感强度为B0,求P处磁感强度B P;〔3〕在金属棒运动到P处的过程中,电阻上共产生多少热量?12.〔16分〕如下图为检测某传感器的电路图,传感器上标有“3V 0.9W〞的字样〔传感器可看作一个纯电阻〕,滑动变阻器R0上标有“10Ω 1A〞的字样,电流表的量程为0.6A,电压表的量程为3V.〔1〕根据传感器上的标注,计算该传感器的电阻和额电流.〔2〕假设电路各元件均完好,检测时,为了确保电路各的平安,在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少?〔3〕根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过1Ω,那么该传感器就失去了作用.实际检测时,将一个电压恒的电压加在图中a、b之间〔该电源电压小于上述所求电压的最大值〕,闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压.检测记录如下:电压表示数U/V 电流表示数I/A第一次8 0.16第二次0.91 0.22假设不计检测电路对传感器电阻的影响,通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b所加的电压是多少?13.〔16分〕如图〔甲〕所示,一固的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.线圈的匝数n=100匝,电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.040m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁场的磁感强度随按如图〔乙〕所示的规律变化,线圈中产生的感电动势瞬时值的表达式为tTTSnBemππ2cos2=,其中B m为磁感强度的最大值,T为磁场变化的周期.不计灯丝电阻随温度的变化,求:〔1〕线圈中产生感电动势的最大值.〔2〕小灯泡消耗的电功率.〔3〕在磁感强度变化的0~4T的时间内,通过小灯泡的电荷量.课标高三物理第一轮复习单元测试答案与解析1.答案:ABC 将图中铜盘A所在的一组装置作为发电机模型,铜盘B所在的一组装置作为电动机模型,这样就可以简单地把铜盘效为由圆心到圆周的一“辐条〞,处在磁场中的每一根“辐条〞都在做切割磁感线运动,产生感电动势,进而分析可得.2.答案:BC 根据图象可知电压最大值为U m =10V ,有效值为210=U V ,电流有效值为22==R U I A ,电阻消耗的电功率为510)22(22=⨯==R I P W .3.答案:CD 从能量的角度考虑,导轨光滑时,金属棒的动能转化为电能,最终以焦耳热的形式释放出来;导轨粗糙时,金属棒的动能一转化为电能,另一通过摩擦转化为热能,而安培力做功可以用机械能与电能之间的转化来量度,因此产生的电能不相同,所以A 错;电流做功可产生焦耳热,因此可以比拟电流做功不同,B 错;但两个过程中,机械能都转化为热量,所以C 对;两个过程中,初速度相同,末速度均为零,因此动量变化量相同,D 对.4.答案:BD 产生感电流后,两导体滑杆中的电流相,受到磁场的作用力大小相,感电流的磁场阻碍原磁通量的增大,故两杆同时向右加速运动,因F 为恒力,磁场对杆的作用力为变力,随速度的增大而增大,因而开始时两杆做变加速运动〔ab 加速度减小,cd 加速度增大〕,当两杆具有相同加速度时,它们以共同的加速度运动,故BD 正确. 5.答案:B 图〔a 〕中L 2的功率为P ,那么L 2上电压为PRU =2,原线圈中电压PRU U 3321==,L 1两段电压与U 1相,那么L 1所消耗功率P R PRR U P L 99211===.图〔b 〕中L 2、L 3功率相同,变压器的输出功率为2P ,原线圈电压PRU U 332/1==,原线圈中电流1/12U P I =,灯L 1上消耗功率为P R PRPR I P L 949422/1/1===.6.答案:B 图a 中,ab 棒以v 0向右运动的过程中,电容器开始充电,充电后ab 棒就减速,ab 棒上的感电动势减小,当ab 棒上的感电动势与电容器两端电压相时,ab 棒上无电流,从而做匀速运动;图b 中,由于R 消耗能量,所以ab 棒做减速运动,直至停止;图c 中,当ab 棒向右运动时,产生的感电动势与原电动势同向,因此作用在ab 棒上的安培力使ab 棒做减速运动,速度减为零后,在安培力作用下向左加速运动,向左加速过程中,ab 棒产生的感电动势与原电动势反向,当ab 棒产生的感电动势与原电动势大小相时,ab 棒上无电流,从而向左匀速运动,所以B 正确.7.答案:〔1〕镇流器的自感现象;〔2分〕断开瞬间;〔2分〕只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉. 〔2分〕〔2〕10-5〔2分〕 IR /2πLhf 〔2分〕 0〔2分〕8.解析:〔1〕在0~1×10-2s 时间内D 处于导通状态,那么电路总电阻为21213R R R R R R ++=①〔2分〕通过R 3的电流RU I AB=②〔2分〕由①②式代入数据解得,I =1A 〔1分〕那么通过R 1的电流5.021==II A 〔1分〕〔2〕在1×10-2s ~2×10-2s 时间内D 处于截止状态,那么通过R 3的电流31R R UI +='〔2分〕代入数据得,8.0/=I A 〔2分〕t=1s 内R 3消耗的电能2)(32/32tR I R I E +=〔2分〕代入数据解得,E =4.92J . 〔2分〕9.解析:该同学的结论是正确的. 〔2分〕设转轮的角速度、转速分别为ω和n ,轮子转过θ角所需时间为⊿t ,通过线圈的磁通量的变化量为⊿Φ,线圈中产生的感电动势的平均值为E .根据法拉第电磁感律有tBS N t N E ∆=∆∆=φ〔3分〕由闭合电路欧姆律有I=E/R 〔2分〕 又ωθ=∆t 〔2分〕πω2=n 〔2分〕联立以上四式得,NBSIR n πθ2=〔3分〕由此可见,该同学的结论是正确的.10.解析:〔1〕磁极与摩擦小轮之间转动的角速度相,由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对运动,因此有ωωr r =00,〔2分〕28000==∴r r ωωrad/s 〔2分〕〔2〕摩擦小轮带动磁极转动,线圈产生的感电动势的最大值为S nB E m 0ω=〔3分〕代入数据得,m E =8V 〔2分〕感电动势的有效值2.32==m E E V 〔3分〕通过灯炮的电流有效值10402.321+=+=R R E I =64mA . 〔2分〕11.解析:〔1〕从O →MN 过程中棒做自由落体,gh v 22=〔2分〕从MN →P 的过程中做匀减速运动,故F 1大小不变,RvL B R Lv B L B LI B F MN 2200001===〔4分〕又RvL B R Lv B L B LI B F P P P P P 22/221===〔4分〕所以02B B P =〔2分〕〔3〕棒从MN →P过程中产生热量22287)2(2121mv v m mv mgh Q =-+=.〔4分〕12.解析:〔1〕传感器的电阻9.0/3/22==传传传P U R =10Ω〔1分〕传感器的额电流传传传U P I /==0.9/3=0.3A 〔1分〕〔2〕要求电路各平安,那么要求电路的最大电流3.0==传I I A 〔2分〕此时电源电压最大值0U U U m +=传,传U 为传感器的额电压,U 0为R 0调至最大值R 0m =10Ω时R 0两端的电压,即3103.000=⨯==m R I U 传V ,〔2分〕∴电源电压最大值6330=+=+=U U U m 传V 〔2分〕〔3〕设实际检测时加在a 、b 间的电压为U ,传感器的实际电阻为'传R ,根据第一次记录数据有:48.116.0+⨯=传R U 〔2分〕根据第二次记录数据有91.022.0+'⨯=传R U 〔2分〕 解得,Ω='5.9传R ,U =3V 〔1分〕传感器的电阻变化为Ω='-=∆5.0传传R R R <1Ω〔1分〕 所以此传感器仍可使用. 〔2分〕13.解析:〔1〕因为线圈中产生的感电流变化的周期与磁场变化的周期相同,所以由图象可知,线圈中产生交变电流的周期为T =4×10-2s . 〔2分〕所以线圈中感电动势的最大值为V T S nB E m m 0.8/2==π〔2分〕 〔2〕根据欧姆律,电路中电流的最大值为A rR E I mm 80.0=+=〔2分〕通过小灯泡电流的有效值为A I I m 240.02/==, 〔2分〕小灯泡消耗的电功率为P=I 2R =8W 〔2分〕〔3〕在磁感强度变化的1~1/4周期内,线圈中感电动势的平均值tB nS E ∆∆=〔2分〕通过灯泡的平均电流tr R BnS r R E I ∆+∆=+=)(〔2分〕通过灯泡的电荷量.100.43C rR BnS t I Q -⨯=+∆=∆=〔2分〕。
第十二单元交变电流电磁振荡电磁波传感器作业30交变电流的产生及描述A组基础达标微练一交变电流的产生1.(浙江金华十二校联考)以下四种情境中产生正弦式交变电流的是( )A.图甲中矩形线圈绕与匀强磁场方向垂直的中心轴OO'沿顺时针方向转动B.图乙中矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈按图示方向绕轴线OO'匀速转动C.图丙中圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈abcd,铁芯绕轴线以角速度ω转动D.图丁中矩形线圈绕与匀强磁场方向平行的中心轴OO'转动2.(浙江绍兴期末)手摇式交流发电机结构如图所示,灯泡L与交流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈相连。
摇动手柄,使线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'逆时针匀速转动,从t=0时刻开始,线圈中的磁通量变化如图乙所示,下列说法正确的是( )A.t1时刻线圈中电流最大B.t3时刻通过电流表的电流改变方向C.t3时刻线圈所在平面和磁场平行D.线圈转速变快,交变电流周期将变大微练二交变电流有效值的理解与计算3.某一线圈通过的交变电流的电流—时间关系图像前半个周期为正弦如图所示,则一个周期内该电流的有效值为( )式波形的12A.32I 0B.√52I 0C.√32I 0D.52I 04.(浙江6月选考)如图所示,虚线是正弦式交变电流的图像,实线是另一交变电流的图像,它们的周期T 和最大值U m 相同,则实线所对应的交变电流的有效值U 满足( )A.U=U m 2B.U=√2U m2 C.U>√2U m2D.U<√2U m2微练三 交变电流四值的应用5.(多选)如图甲所示,将阻值为R=5 Ω的电阻接到内阻不计的正弦式交变电源上,电流随时间变化的规律如图乙所示,电流表串联在电路中测量电流的大小。
下列说法正确的是( )A.电阻R 两端电压变化规律的函数表达式为u=2.5sin 200πt VB.电阻R 消耗的电功率为1.25 WC.如图丙所示,若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生,当线圈的转速提升一倍时,电流表的示数为1 AD.这一交变电流与图丁所示电流比较,其有效值之比为√226.单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t 的关系图像如图所示。
单元质检十二交变电流传感器(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.(河北石家庄二中高二月考)目前,传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域,关于传感器的应用,下列说法正确的是( )A.自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器B.走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器C.发光二极管是一种常用的光传感器,其作用是将光信号转换为电信号D.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量答案:A解析:自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器,A正确;在天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中既有声音传感器,又有光传感器,但红外报警装置是应用了红外线传感器,B错误;发光二极管不是光传感器,C错误;霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量,D错误。
2.(海南卷)图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦规律变化,分别用I1和I2表示甲和乙两电流的有效值,则( )A.I1∶I2=2∶1B.I1∶I2=1∶2C.I1∶I2=1∶√2D.I1∶I2=√2∶1答案:D解析:对题图甲的交变电流分析,可知一个周期内交变电流的电流方向变化,而电流的大小不变,故题图甲的电流有效值为I1=I0;对题图乙的交变电流分析可知,其为正弦式交变电流,故其有效值为I2=0,故I1∶I2=√2∶√21,故选D。
3.在变电站里,经常要用交流电表监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器,如图所示,能正确反映其工作原理的是( )答案:A解析:电流互感器把大电流变成小电流,测量时更安全,据变压器原理,I1I2=n2n1,I2=n1n2I1,所以要求线圈匝数n2>n1,原线圈要接在火线上,故本题只有A正确。
4.(广东东莞中学模拟)如图甲所示为理想自耦变压器,原线圈A、B端的输入电压随时间的变化规律如图乙所示,电表均为理想交流电表,则当此滑动变压器工作时,以下说法正确的是( )A.若滑片P处于某一确定位置,当滑动变阻器R的滑片下滑时,电流表示数变小B.若滑片P处于某一确定位置,当滑动变阻器R的滑片上滑时,电压表示数增大C.若滑片P和滑动变阻器R的滑片同时上移,则电流表示数一定变大D.若滑动变阻器最大阻值为100 Ω,且滑动变阻器R的滑片置于最上端,则在滑片P滑动的过程中,电流表的示数变化范围为0~2.2 A答案:D解析:本题考查自耦变压器的动态分析。
2022届高考物理:电磁感应、交变电流、传感器一轮复习题含答案一、选择题。
1、图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动,不能产生正弦式交变电流的是()2、电阻R、电容C与一个线圈连成闭合回路,条形磁铁静止在线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电3、(双选)根据法拉第电磁感应定律的数学表达式,电动势的单位V可以表示为()A.T/s B.Wb/s C.T·m2/s D.Wb·m2/s4、(双选)如图所示,理想变压器原线圈接电压为220 V的正弦交流电,开关S 接1时,原、副线圈的匝数比为11:1,滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω,电压表和电流表均为理想电表.下列说法正确的有()A.变压器输入功率与输出功率之比为1:1B.1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 JC.仅将S从1拨到2,电流表示数减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动,两电表示数均减小5、变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗。
街头见到的变压器是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,则()A.副线圈的导线应当粗些,且副线圈的匝数少B.副线圈的导线应当粗些,且副线圈的匝数多C.原线圈的导线应当粗些,且原线圈的匝数少D.原线圈的导线应当粗些,且原线圈的匝数多6、(双选)如图所示,某电路上接有保险丝、交流电压表、“220 V900 W”的电饭锅及“220 V200 W”的抽油烟机。
现接入u=311sin 100πt(V)的交流电,下列说法正确的是()A.交流电压表的示数为311 VB.1 s内流过保险丝的电流方向改变100次C.电饭锅的热功率是抽油烟机热功率的4.5倍D.为保证电路正常工作,保险丝的额定电流不能小于5 A7、(双选)海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电.在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示.浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值R=15 Ω的灯泡相连.浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分),如图乙所示,其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2 T,线圈直径D=0.4 m,电阻r=1 Ω.取重力加速度g=10 m/s2,π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin (πt) m/s.则下列说法正确的是()A.波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=16sin (πt)V B.灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin (πt)AC.灯泡的电功率为120 WD.灯泡两端电压的有效值为1522V8、(多选)如图所示,闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′方向观察,线圈沿顺时针方向转动。
一轮单元训练金卷·高三·物理(A)卷第十二单元交变电流传感器注意事项:1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,每小题5分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1、如图甲所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时,线圈中产生的交流电如图乙所示,设沿abcda方向为电流正方向,则( )A、乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程B、乙图中c时刻对应甲图中的C图C、若乙图中d等于0.02 s,则1 s内电流的方向改变了50次D、若乙图中b等于0.02 s,则交流电的频率为50 Hz2、(2018·东北三校联考)关于图甲、乙、丙、丁,下列说法正确的是( )A、图甲中电流的峰值为2 A,有效值为 2 A,周期为5 sB、图乙中电流的峰值为5 A,有效值为2.5 2 AC、图丙中电流的峰值为2 A,有效值为 2 AD、图丁中电流的最大值为4 A,有效值为 2 A,周期为2 s3.如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的电阻、闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=102sin 10πt(V),则( )A、该交变电流的频率为10 HzB、该电动势的有效值为10 2 VC、外接电阻R所消耗的电功率为10 WD、电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A4、如图甲所示,为一种调光台灯电路示意图,它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度、给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时交流电压表的示数为( )A、220 VB、110 VC.2202 V D 、1102V 5.一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1,原线圈接入电压为220 V 的正弦交流电,各元件正常工作,一个理想二极管和一个滑动变阻器R 串联接在副线圈上,如图所示,电压表和电流表均为理想交流电表、则下列说法正确的是( )A 、原、副线圈中的电流之比为5∶1B 、电压表的读数约为44 VC 、若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω,则1分钟产生的热量为2 904 JD 、若将滑动变阻器的滑片向上滑动,则两电表读数均增大6、(2018·唐山模拟)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为2∶1,原线圈接在u =2202sin 100πt (V)的交流电源上,副线圈一端接有R =55 Ω的负载电阻、熔断电流为1 A 的保险丝和一个灯泡D ,电流表为理想电表、下列说法正确的是( )A 、S 断开时,原线圈中电流表的读数为 2 AB 、S 断开时,原线圈的输入功率为220 2 WC 、副线圈中输出交流电的周期为50 sD 、S 闭合时,灯泡D 正常发光,原线圈中电流表读数不会超过1.5 A7、如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型,将变压器和二极管都视为理想元件,已知变压器的原、副线圈匝数比为20∶1,A 、B 端输入电压为U 1=2202sin 100πt (V),对于输出端CD (OD 为副线圈的中心抽头)( )A、输出电压的有效值为11 VB、输出电压的有效值为5.5 VC、CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶2D、CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶18、(2017·高考江苏卷)某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则( )A、电感L1的作用是通高频B、电容C2的作用是通高频C、扬声器甲用于输出高频成分D、扬声器乙用于输出高频成分9、图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,以下判断正确的是( )A、电流表的示数为10 AB、线圈转动的角速度为50π rad/sC、0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D、0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左10.(2018·东北三校联考)如图所示,空间中有范围足够大的匀强磁场,磁场方向竖直向下,在其间竖直放置两彼此正对的相同金属圆环,两环相距L,用导线将环与外电阻相连,现用外力使金属杆沿两环做匀速圆周运动、若已知磁感应强度大小为B,圆环半径为R,杆转动角速度为ω,金属杆和电阻的阻值均为r,其他电阻不计,则( )A、当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中,流过外电阻的电流先变大后变小B、当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中,流过外电阻的电流先变小后变大C、流过外电阻电流的有效值为2BLωR 4rD、流过外电阻电流的有效值为2πBωR2 4r二、非选择题:本大题共4小题,共60分。
专题十二 交变电流专题检测题组1.(2022昆明一中、银川一中联考,16)如图所示,一理想变压器由一个原线圈和两个副线圈组成,匝数比n 1∶n 2∶n 3=3∶2∶1,a 、b 端接正弦交流电,电路中电阻R 1=R 2=R 3=R ,其余电阻均不计。
若R 3消耗的功率为P ,则R 1消耗的功率为 ( )A.9PB.259PC.53PD.19P答案 B 设R 3两端的电压为U ,流过R 3的电流为I ;由理想变压器的电压关系可得U 1∶U 2∶U =n 1∶n 2∶n 3,所以U 1=3U ,U 2=2U ;由理想变压器的功率关系可得U 1I 1=U 2I 2+UI ,即3I 1=2I 2+I ;R 2=R 3,则由欧姆定律得I 2I =U 2U =2,所以I 1=53I ;故R 1消耗的功率P 1=I 12R =259P ,B 正确。
2.(2022河南鹤壁七模,17)如图甲所示的变压器电路中,理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶2,a 、b 输入端输入如图乙所示的交变电流,电阻R 1的功率是R 2的功率的一半,电流表的示数为2 A,电路中的电流表、电压表都是理想电表。
则 ( )甲乙A.交变电压瞬时值表达式为u =100√2 sin (50πt ) VB.通过电阻R 1的电流为4 AC.电压表示数为100√2 V,电阻R 1的阻值为50√2 ΩD.a 、b 端输入的功率为600 W答案 D 由乙图得交变电压瞬时值表达式u =U m sin ωt =100√2 sin (100πt ) V,A 错误。
由变压器电压和匝数关系得U 1U 2=12,R 1两端电压U R 1=U 1,则U R1U 2=12,由于电阻R 1的功率是R 2功率的一半,所以U R 1I R 1=12U 2I 2,可得I R 1=I 2=2 A,B 错误。
电压表两端电压等于a 、b 端输入电压,则U =m √2=100V,R 1两端的电压U R 1=U =100 V,则R 1=UR1I R1=50 Ω,C 错误。
学习资料单元质检十二交变电流传感器(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1。
(2020新疆实验中学期末)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变电流的图像如图所示,由图中信息可以判断()A.在A、C时刻线圈处于中性面位置B。
在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零C。
从A~D线圈转过的角度为2πD.若从O~D历时0。
02 s,则在1 s内交变电流的方向改变了100次2.(2020海南卷)图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦规律变化,分别用I1和I2表示甲和乙两电流的有效值,则()A.I1∶I2=2∶1B.I1∶I2=1∶2C。
I1∶I2=1∶√2D。
I1∶I2=√2∶13。
如图所示,电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度ω匀速转动.t=0时,线圈平面与磁场垂直,各电表均为理想交流电表,则()A.t=0时,线圈中的感应电动势最大次B.1 s内电路中的电流方向改变了ω2πC.滑片P向下滑动时,电压表的读数变大D。
线圈匀速运动的角速度ω变为2倍时,电阻R的电功率也变为2倍4.在图甲所示电路中,理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1,电阻R1、R2的阻值分别为5 Ω、6 Ω,电压表和电流表均为理想电表。
若接在变压器原线圈的输入端的电压如图乙所示(为正弦曲线的一部分),则下列说法正确的是()A。
电压表的示数为25.1 VB.电流表的示数为1 AC。
变压器的输入功率为11√2 WD.变压器的输出功率为11 W5。
(2021浙江嘉兴五中月考)下图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数比为k。
在T的原线圈两端接入一电压u=U m sin ωt的交流电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为()A。
第十二单元本卷须知:.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、(此题共13小题,每题4分,共52分。
在每题给出的四个选项中,第 1~7题只有一项符合题目要求,第8~13题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)1.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,以下说法正确的选项是( )A .在中性面时,通过线圈的磁通量最小B .在中性面时,磁通量的变化率最大,感应电动势最大C .线圈通过中性面时,电流的方向发生改变D .穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势也为零2.如下列图,理想变压器的原线圈接入电压为7200V 的交变电压,r 为输电线的等效电阻, 且 r =5Ω,电器 L 的规格为“220V880W〞,该电器正常工作,由此可知() R A .原、副线圈的匝数比为30∶111B .原线圈中的电流为 90AC .副线圈中的电流为 2AD .变压器的输入功率为 880W3.某兴趣小组利用压敏电阻(压敏电阻的阻值R 随所受压力的增大而减小 )设计了判断电梯运动 状态的装置,示意图如图甲所示。
将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体A ,电梯静止时电压表示数为 U 0,电梯在某次运动过程中,电压表的示数变化情况如图乙所示。
以下判断中正确的选项是( )A .O ~t 1内电梯可能匀加速上升B .t 1~t 2内电梯可能匀速上升C .t 1~t 2内电梯可能在减速上升D .t 2~t 3内电梯可能匀减速下降4.一个长为a 、宽为b 的单匝矩形线框,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时,转速为n转/秒,那么( )A .线框产生的交变电动势的最大值为 n πBabB .线框产生的交变电动势的有效值为 2n πBab 1C .从开始转动经过 4周期,线框中的平均感应电动势为 2nBabD .感应电动势的瞬时值=2πsin2 n πtenBab 5.某工厂为了防止意外停电,配备了一台柴油发电机,发电机正常工作时能够电网相同的交变电流。
单元十二交变电流传感器考点1.交变电流、交变电流的图象(Ⅰ);2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值(Ⅰ);3.理想变压器(Ⅱ);4.远距离输电(Ⅰ)知识点1.交变电流的产生及描述;2.交流电的图象及其应用;3.变压器的原理、规律及应用;4.远距离输电及变压器的综合应用;5.传感器的简单使用一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~12题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)1.(2019·北京市通州区高三第一学期期末)如图所示,一个矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动,转轴OO′与磁场方向垂直,线圈中产生感应电动势。
下列说法正确的是()A.线圈平面与磁场垂直时,磁通量为零B.线圈平面与磁场垂直时,磁通量变化最快C.线圈平面与磁场平行时,感应电动势为零D.线圈平面与磁场平行时,感应电动势最大答案D解析线圈平面与磁场垂直时,通过线圈的磁通量最大,磁通量变化最慢,A、B错误;线圈平面与磁场平行时,ab边、cd边运动方向与磁感线方向垂直,感应电动势最大,C错误,D正确。
2.(2019·北京市海淀区高三上学期期末)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=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为4∶1,电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是()A.原线圈的输入功率为55 2 WB.电流表的读数为0.25 AC.电压表的读数为55 2 VD.副线圈输出交流电的周期为50 s答案B解析由u=2202sin100πt(V)可得,原线圈的电压有效值为220 V,根据电压与匝数成正比可得,副线圈的电压有效值为55 V,电压表的读数为55 V,再由输入功率和输出功率相等可得原线圈的输入功率P=U22R=55255W=55 W,所以原线圈的电流大小为I1=PU1=0.25 A,故电流表的读数为0.25 A,A、C错误,B正确;变压器不会改变交流电的周期和频率,所以副线圈输出交流电的周期为T=2π100πs=0.02 s,D错误。
新高考新教材高考物理一轮总复习新人教版:实验练17利用传感器制作简单的自动控制装置1.(2023浙江温州期末)关于这些装置,下列说法正确的是()A.图甲中装置霍尔元件左右移动时,能产生霍尔电压的原理是电磁感应B.图乙中物体向左移,则电容器的电容变小C.图丙装置中通过物体位置变化引起线圈的自感系数改变从而将位置量转换成电学量D.图丁装置只要有声音,即使不接入电源,R两端也有电压2.某种光电式火灾报警器的原理如图所示,由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上,光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比,其阻值随光强的增大而减小。
闭合开关,当烟雾浓度达到一定值时,干簧管中的两个簧片被磁化而接通,触发蜂鸣器报警。
为了能在更低的烟雾浓度下触发报警,下列调节正确的是()A.增大电阻箱R1的阻值B.增大电阻箱R2的阻值C.增大电源E3的电动势D.增大干簧管上线圈的匝数3.热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。
实验小组用伏安法测量某热敏电阻的阻值,并研究其阻值与温度的关系,实验室可提供的器材有:热敏电阻R t(阻值在几百到几千欧的范围内);电压表V(量程为0~15 V,内阻约3 kΩ);电流表A(量程为0~10 mA,内阻约1 Ω);滑动变阻器R(最大阻值20 Ω);蓄电池(电动势为E=12 V,内阻不计);开关、导线若干。
甲乙丙(1)为了减小热敏电阻测量误差,图甲中电压表右侧导线接(选填“a”或“b”);正确连接电路后,调节恒温箱中的温度,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表和电压表示数在合适数值,记录对应的电流表和电压表的示数,并算出热敏电阻的阻值R t。
多次改变温度t,算出对应的阻值R t。
(2)在坐标纸上作出R t与温度t的关系图像如图乙所示。
由图乙可知,当电压表的示数为9.0 V,电流表的示数为3.0 mA时,热敏电阻所在处的温度约为℃。
(3)实验小组用该热敏电阻设计了如图丙所示的保温箱温度控制电路,R t为热敏电阻,R2为电阻箱,控制系统可视为R=300 Ω的电阻,电源的电动势E0=10 V(内阻不计)。
一轮单元训练金卷·高三·物理(A)卷第十二单元交变电流传感器注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,每小题5分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.如图甲所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时,线圈中产生的交流电如图乙所示,设沿abcda方向为电流正方向,则()A.乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程B.乙图中c时刻对应甲图中的C图C.若乙图中d等于0.02 s,则1 s内电流的方向改变了50次D.若乙图中b等于0.02 s,则交流电的频率为50 Hz2.(2018·东北三校联考)关于图甲、乙、丙、丁,下列说法正确的是()A .图甲中电流的峰值为2 A ,有效值为 2 A ,周期为5 sB .图乙中电流的峰值为5 A ,有效值为2.5 2 AC .图丙中电流的峰值为2 A ,有效值为 2 AD .图丁中电流的最大值为4 A ,有效值为 2 A ,周期为2 s3.如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r =1.0 Ω,外接R =9.0 Ω的电阻.闭合开关S ,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e =102sin 10πt (V),则( )A .该交变电流的频率为10 HzB .该电动势的有效值为10 2 VC .外接电阻R 所消耗的电功率为10 WD .电路中理想交流电流表A 的示数为1.0 A4.如图甲所示,为一种调光台灯电路示意图,它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度.给该台灯接220 V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时交流电压表的示数为( )A .220 VB .110 VC .2202VD .1102V5.一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1,原线圈接入电压为220 V 的正弦交流电,各元件正常工作,一个理想二极管和一个滑动变阻器R 串联接在副线圈上,如图所示,电压表和电流表均为理想交流电表.则下列说法正确的是( )A .原、副线圈中的电流之比为5∶1B .电压表的读数约为44 VC .若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω,则1分钟产生的热量为2 904 JD .若将滑动变阻器的滑片向上滑动,则两电表读数均增大sin 100πt(V)的交流电源上,副线圈一端接有R=55 Ω的负载电阻、熔断电流为1 A的保险丝和一个灯泡D,电流表为理想电表.下列说法正确的是()A.S断开时,原线圈中电流表的读数为 2 AB.S断开时,原线圈的输入功率为220 2 WC.副线圈中输出交流电的周期为50 sD.S闭合时,灯泡D正常发光,原线圈中电流表读数不会超过1.5 A7.如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型,将变压器和二极管都视为理想元件,已知变压器的原、副线圈匝数比为20∶1,A、B端输入电压为U1=2202sin 100πt(V),对于输出端CD(OD 为副线圈的中心抽头)()A.输出电压的有效值为11 VB.输出电压的有效值为5.5 VC.CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶2D.CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶18.(2017·高考江苏卷)某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则()A.电感L1的作用是通高频B.电容C2的作用是通高频C.扬声器甲用于输出高频成分D.扬声器乙用于输出高频成分9.图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,以下判断正确的是()A.电流表的示数为10 AB.线圈转动的角速度为50π rad/sC.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左10.(2018·东北三校联考)如图所示,空间中有范围足够大的匀强磁场,磁场方向竖直向下,在其间竖直放置两彼此正对的相同金属圆环,两环相距L ,用导线将环与外电阻相连,现用外力使金属杆沿两环做匀速圆周运动.若已知磁感应强度大小为B ,圆环半径为R ,杆转动角速度为ω,金属杆和电阻的阻值均为r ,其他电阻不计,则( )A .当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中,流过外电阻的电流先变大后变小B .当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中,流过外 电阻的电流先变小后变大C .流过外电阻电流的有效值为2BL ωR4rD .流过外电阻电流的有效值为2πB ωR 24r二、非选择题:本大题共4小题,共60分。
按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(1)利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高.①如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变________(选填“大”或“小”).②上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示),则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(选填“左”或“右”)侧.③为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请在图乙中用图中的器材(可增加元器件)设计一个电路.(2)图甲为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路,电源电压恒定,电流表内阻不计,开关闭合后,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡发光逐渐增强,测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图所示,试根据这一特性,由图丙中给定的器材设计一个自动光控电路.12.如图甲为一理想变压器,ab 为原线圈,ce 为副线圈,d 为副线圈引出的一个接头,原线圈输入正弦式交变电压的u -t 图象如图乙所示.若只在ce 间接一只R ce =400 Ω的电阻或只在de 间接一只R de =225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80 W .(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式; (2)求只在ce 间接400 Ω电阻时,原线圈中的电流I 1; (3)求ce 和de 间线圈的匝数比n cen de .13. (2018·武汉模拟)在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个小型发电站,输送的电功率为P =500 kW ,当使用U =5 kV 的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW ·h .求:(1)输电效率η和输电线的总电阻r ;(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么发电站应使用多高的电压向外输电?14.发电机的端电压为220 V,输出电功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用原、副线圈匝数之比为1∶10 的升压变压器升压,经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户.(1)画出全过程的线路图;(2)求用户得到的电压和功率;(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压.一轮单元训练金卷·高三·物理(A)卷第十二单元交变电流传感器答案1.【答案】A【解析】选A.由交变电流的产生原理可知,甲图中的A、C两图中线圈所在的平面为中性面,线圈在中性面时电流为零,再经过1/4个周期电流达到最大值,再由楞次定律判断出电流的方向,因此甲图中A至B图的过程电流为正且从零逐渐增大到最大值,A正确;甲图中的C图对应的电流为零,B错误;每经过中性面一次线圈中的电流方向将要改变一次,所以一个周期以内电流方向要改变两次,所以在乙图中对应Od段等于交变电流的一个周期,若已知d等于0.02 s,则频率为50 Hz,1 s内电流的方向将改变100次,C错误;而D选项频率应该是25 Hz.2.【答案】B【解析】选B.图甲是正弦式交变电流图线,峰值(最大值)为2 A,有效值是峰值的12,即 2 A,周期为4 s,所以A选项错误;图乙电流大小改变但方向不变,所以不是交变电流,计算有效值时因为热效应与电流方向无关,所以仍是峰值的12,即2.5 2 A,所以B选项正确;图丙是图甲减半的脉冲电流,有效值不可能为峰值的12,所以C选项错误;图丁是交变电流图线,周期为2 s,根据有效值定义则有:42×R ×T 2+32×R ×T2=I 2RT ,解得电流有效值I =2.5 2 A ,所以D 选项错误.3.【答案】D【解析】选D .因e =102sin 10πt (V),故ω=10π rad/s ,f =ω2π=5 Hz ,选项A 错误;E m =10 2V ,故其有效值E =E m2=10 V ,选项B 错误;交流电表的示数及功率的计算均要用有效值,因此电路中理想交流电流表A 的示数I =ER +r =1.0 A ,选项D 正确;外接电阻R 所消耗功率为P =I 2R =1.02×9 W =9 W ,选项C 错误.4.【答案】B【解析】选B .设电压的有效值为U ,根据有效值定义有⎝⎛⎭⎫22022R·T 2=U 2RT ,解得U =110 V ,则B 正确.5.【答案】C【解析】选C .理想二极管的特点是正向的电流通过时电阻很小,反向的电流通过时电阻很大,认为断路,理想二极管的作用是只允许正向的电流通过.由于原、副线圈中的电流之比与匝数之比成反比,所以电流之比为1∶5,A 选项错误;原、副线圈的电压之比和匝数之比成正比,所以副线圈两端电压为U 2=44 V ,但二极管具有单向导电性,根据有效值的定义有U 22R ×T2=U 2R ×T ,从而求得电压表两端电压有效值为U =22 2 V ,B 选项错误;1 min 产生的热量为Q =U 2R t =2 904 J ,C 选项正确;将滑动变阻器滑片向上滑动,接入电路中的阻值变小,但对原、副线圈两端的电压无影响,即电压表的读数不变,电流表的读数变大,所以D 选项错误.6.【答案】D【解析】选D .由交流电源瞬时值表达式可知其原线圈两端电压的有效值为220 V ,根据理想变压器变压规律U 1U 2=n 1n 2可知,副线圈输出电压有效值为U 2=110 V ,由欧姆定律可知通过电阻的电流I 2=U 2R =2 A ,由变压器变流规律I 1I 2=n 2n 1可知,原线圈输入电流为1 A ,故电流表示数为1 A ,A 项错误;原线圈的输入功率P 1=U 1I 1=220 W ,B 项错误;变压器不改变交流电的周期,由瞬时值表达式可知,交流电的周期为0.02 s,C项错误;通过灯泡的电流有效值最大为1 A,故通过副线圈的最大电流为3 A,由变压器变流规律可知,原线圈输入电流有效值最大为1.5 A,故D项正确.7.【答案】BD【解析】选BD.由于OD为副线圈的中心抽头,AB与CD线圈匝数之比为40∶1,则线圈CD间电压的最大值为1122V,而本题中的两个二极管相当于把CD之间的交变电压的负半部分对称地变为正半部分,这样交变电流就全部变为正值,且周期为原来的一半,因而有效值为5.5 V,A错误,B正确.变压器AB端的输入功率等于CD端的输出功率,因而C错误,D正确.8.【答案】BD【解析】选BD.电感线圈有通低频、阻高频的作用,因此A项错误;电容器有通高频、阻低频的作用,因此B项正确;由此可以判断,扬声器甲主要用于输出低频成分,扬声器乙用于输出高频成分,C项错误,D项正确.9.【答案】AC【解析】选AC.根据i-t图象可知,电流最大值I m=10 2 A,有效值I=I m2=10 A,选项A正确;交变电流的周期T=2×10-2 s,角速度ω=2πT=100π rad/s,选项B错误;从图示位置开始转动时,经0.01 s线圈回到水平状态,线圈平面与磁场方向平行,选项C正确;根据右手定则,在0.02 s时,线圈经过一个周期,即在图示位置,电阻R中的电流方向自左向右,因此选项D错误.10.【答案】BC【解析】选BC.金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中,垂直磁场方向的分速度先减小再增大,因而流过外电阻的电流先减小再增大,选项A错误,选项B正确;杆沿圆环的匀速率运动等效为以两环圆心连线为转动轴、长为L、宽为R的矩形线框的匀速转动,因此产生正弦交流电,遵守I=I m2的关系.电动势的最大值为E m=BLωR,I m=E m2r,I=I m2=2BLωR4r,故选项C正确、D错误.11.【答案】(1)①小②右③见解析图(2)见解析【解析】(1)①因为温度降低时,负温度系数热敏电阻的阻值增大,故电路中电流会减小.②由①的分析知,温度越高,电流越大,25 ℃的刻度应对应较大电流,故在20 ℃的刻度的右侧.③电路如图所示(2)由光敏电阻的特性曲线可以看出,当入射光增强时,流过光敏电阻的电流增大,光敏电阻的阻值减小.根据题意设计一个自动光控电路,如图所示.控制过程是:当有光照时,放大器输出一个较大的电流,驱动电磁继电器吸引衔铁使两个触点断开;当无光照时,放大器输出电流减小,电磁继电器释放衔铁,使两个触点闭合,工作电路接通,电灯开始工作.12.【答案】见解析【解析】(1)由题图乙知ω=200π rad/s ,U m =400 V 电压瞬时值的表达式为u ab =400sin 200πt (V). (2)电压有效值U 1=200 2 V 理想变压器P 1=P 2原线圈中的电流I 1=P 1U 1,解得I 1≈0.28 A ⎝⎛⎭⎫或25 A .(3)设ab 间匝数为n 1,U 1n 1=U ce n ce ,同理U 1n 1=U den de由题意知U 2ce R ce =U 2deR de ,解得n ce n de =R ceR de代入数据得n ce n de =43.13.【答案】(1)60% 20 Ω (2)22.4 kV【解析】 (1)输送功率P =500 kW ,一昼夜输送电能E =Pt =12 000 kW ·h由题知输电线上损失的电能ΔE =4 800 kW ·h 终点得到的电能E ′=E -ΔE =7 200 kW ·h 所以输电效率η=E ′E ×100%=60%输电线上的电流I =PU =100 A输电线损耗功率P r =I 2r 其中P r =ΔEt =200 kW得r =20 Ω.(2)输电线上损耗功率P r =⎝⎛⎭⎫P U 2r ∝1U 2 原来P r =200 kW ,现在要求P ′r =10 kW 代入数据解得输电电压应调节为U ′≈22.4 kV . 14.【答案】见解析【解析】(1)线路图如图所示:(2)升压变压器副线圈上的输出电压 U 2=n 2n 1U 1=2 200 V升压变压器副线圈上的输出电流I 2=n 1n 2I 1升压变压器原线圈上的输入电流,由P =U 1I 1得I 1=P U 1=44×103220A =200 A所以I 2=n 1n 2I 1=110×200 A =20 A .输电线路上的电压损失和功率损失分别为【大师珍藏】高考一轮总复习:单元训练卷-物理11 U R =I 2R =4 VP R =I 22R =0.08 kW降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为 I 3=I 2=20 AU 3=U 2-U R =2 196 V降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U 4=n 4n 3U 3=219.6 V I 4=n 3n 4I 3=200 A 用户得到的功率P 4=U 4I 4=43.92 kW .(3)若不采用高压输电,线路损失电压为 U ′R =I 1R =40 V用户得到的电压U ′=U 1-U ′R =180 V 用户得到的功率为P ′=U ′I 1=36 kW .。