高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第2讲变压器

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（十八）交变电流和传感器

一．2012年高考题

1. （2012·山东理综）图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。○V为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是

A．电压表的示数等于5V

B．电压表的示数等于52V

C．实现点火的条件是21nn>1000

D．实现点火的条件是21nn<1000

1.【答案】BC

【解析】电压表的示数为电压有效值，等于52V，选项B正确A错误。当变压器匝数比21nn>1000，变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。选项C正确D错误。

【考点定位】此题考查变压器、交变电流有效值及其相关知识。

2.（2012·江苏物理）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1 由火线和零线并行绕成. 当右侧线圈L2 中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路. 仅考虑L1 在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有 2 / 28 143863553.doc

大家网，大家的！ 更多精品在大家！ (A) 家庭电路正常工作时,L2 中的磁通量为零

(B) 家庭电路中使用的电器增多时,L2 中的磁通量不变

(C) 家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起

(D) 地面上的人接触火线发生触电时,开关K 将被电磁铁吸起

3.（2012·四川理综）如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，则

A.线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流

B.线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零

C.线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响

D.线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场

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单元测试选题表

选题表的使用说明：1.首先梳理出本单元要考查的知识点填到下表

2.按照考查知识点的主次选题，将题号填到下表

专题10 交变电流 传感器

测试卷

一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在下列各题的四个选项中，有的是一个选项正确，有的是多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分，请将正确选项的序号涂在答题卡上)

1、如图10－1－12所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则下图能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是( ) 考查知识点 试题难易分布

基础 中档 稍难

交变电流的产生 1、15 8、17

传感器 2

有效值和最大值 7、16 10

交变电流的图像 3 9

瞬时值 4

电容电感对交变电流的作用 5

变压器 6 13 19

变压器与动态平衡 12 14

远距离输电 11 20

交变电流的平均值 18 第 2 页 共 13 页

图10－1－12

2、2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是 ( )

A．热敏电阻可应用于温度测控装置中

B．光敏电阻是一种光电传感器

C．电阻丝可应用于电热设备中

D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用

3、一正弦交流电的电压随时间变化规律如图，则该交流电

1 第2讲 变压器 远距离输电

1．(多选)(2016·高考全国卷Ⅲ)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是(

)

A．原、副线圈匝数之比为9∶1

B．原、副线圈匝数之比为1∶9

C．此时a和b的电功率之比为9∶1

D．此时a和b的电功率之比为1∶9

解析：选AD.因为两灯泡额定电压相同且均正常发光，且输入电压为灯泡额定电压的10倍，所以理想变压器的输入、输出电压比为9∶1，由理想变压器变压规律可知，原、副线圈的匝数比为9∶1，A项正确，B项错误；由理想变压器变流规律可知，原、副线圈的电流比为1∶9，由电功率P＝UI可知，a和b的电功率之比为1∶9，C项错误，D项正确．

2．(2015·高考全国卷Ⅰ)

一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )

A．U＝66 V，k＝19 B．U＝22 V，k＝19

C．U＝66 V，k＝13 D．U＝22 V，k＝13

解析：选A.设原、副线圈中的电流分别为I1、I2，则I1I2＝n2n1＝13，故k＝I21RI22R＝19.设原线圈两端的电压为U1，则U1U＝n1n2＝31，故U1＝3U，而原线圈上电阻分担的电压为13U，故U3＋3U＝220 V，解得U＝66 V．选项A正确．

3．(多选)(高考全国卷Ⅱ)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则(

)

用心 爱心 专心 - 1 - 2012高中物理一轮复习单元综合测试十(交变电流 传感器)

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．

第Ⅰ卷(选择题，共40分)

一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)

1．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式电流i＝Imsinωt，若保持其他条件不变，使发电机线圈匝数及转速各增加一倍，则电流的变化规律为( )

A．i＝2Imsin2ωt B．i＝4Imsin2ωt

C．i＝2Imsinωt D．i＝4Imsinωt

解析：转速加倍则ω＝2πn也加倍，电流的最大值Im也加倍故i＝2Imsin2ωt选项A正确．

答案：A

2．在图1所示两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V；若分别在c、d与g、h的两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为( )

图1

A．220 V,220 V B．220 V,110 V

C．110 V,110 V D．220 V,0

解析：对变压器，由U1U2＝n1n2可得Uab＝220 V；对滑动变阻器来说，当gh间接上电压时，ef间电压Uef＝110 V，故B选项正确．

答案：B

3．利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )

A．1 kW B．1.6×103 kW

用心 爱心 专心 - 2 - C．1.6 kW D．10 kW

解析：用电器的额定电流为：I＝PU＝40×103800A＝50 A，输电线上消耗功率P线＝I2R＝502×0.4