届高考物理人教版第一轮复习课时作业章末质量检测交变电流传感器

第十一章 交变电流 传感器章末综合测试(十一)(时间：60分钟 分数：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．科技小组在探究交变电流的产生及变化规律时，将电流计(0刻度在正中央)与一个保护电阻R 0串联后，接到交流发电机模型的两个输出端，如图所示．发电机模型线圈匝数可调，转动手柄使线圈在磁场中匀速转动，观察电流计指针的偏转情况，下列叙述与观察结果相符的是( )A ．电流计指针总是左、右摆动B ．当转速很小时，电流计指针左、右摆动C ．当转速很大时，电流计指针指向某一侧不为零的定值D ．当线圈匝数少时，电流计指针左、右摆动，当线圈匝数多时，电流计指针指向某一侧不为零的定值解析：B 交流发电机产生的是交变电流，当转速很小时，流过电流计的电流方向变化较慢，电流计指针能随电流方向的变化而左、右摆动；当转速很大时，电流方向变化很快，电流计指针来不及随之变化而摆动，因此稳定时指针指向“0”刻度不动，A 、C 错B 正确；线圈匝数不能改变电流方向变化的频率，因此D 错．2.一个边长为6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 Ω.磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为( ) A.2×10－5 A B.6×10－5A C.22×10－5 A D.322×10－5 A 解析：B 由法拉第电磁感应定律和欧姆定律E ＝ΔΦΔt ＝S ·ΔB Δt ，I ＝E R ＝S R ·ΔB Δt可得0～3 s 内，I 1＝6×10－220.36×6×10－33A ＝2×10－5 A 3～5 s 内，I 2＝6×10－220.36×0－6×10－32 A ＝－3×10－5 A 于是可作出i 随时间变化的图象如图所示由有效值的定义，Q 直＝Q 交，I 21Rt 1＋I 22Rt 2＝I 2Rt其中t 1＝3 s ，t 2＝2 s ，t ＝t 1＋t 212×10－10R ＋18×10－10R ＝5RI 2解得I ＝6×10－5 A ，故B 选项正确．3．(2018·贵州遵义第三次模拟)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R 0和R 1为定值电阻，R 为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．下列说法中正确的是( )A ．R 处出现火警时电压表示数增大B ．R 处出现火警时电流表示数增大C ．图乙中电压的有效值为220 VD ．电压表的示数为22 V解析：B R 处出现火警时温度升高，电阻减小，副线圈中总电阻减小，而原副线圈匝数不变，所以副线圈中的总电压不变，即电压表示数不变，所以总电流增大，根据公式I 1I 2＝n 2n 1可得原线圈中的电流增大，故原线圈中电流表示数增大，A 错误，B 正确．根据交流电在一个周期内产生的热量与等效恒定电流在相同时间内产生的热量相等可得U m22R ·T2＝U 2R ·T ，解得交流电压有效值U ＝110 2 V ，C 错误．根据U 1U 2＝n 1n 2，其中U 1＝110 2 V ，n 1n 2＝101，可得副线圈两端的电压为U 2＝11 2 V ，D 错误．4．(2018·河南安阳检测)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为r∶R.如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是( )A．交流电源的效率为50%B．电流表的读数为E m22RrC．负载上消耗的热功率为E2m4rD．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e＝E m sin(100πt)V解析：A 把变压器和R看做一个整体，等效电阻为R′，当R′＝r时，负载上的电功率最大，此时总功率为P总＝E m222r＝E2m4r，负载功率为P负载＝12·E m22r＝E2m8r，其效率为50%.则选项A正确，C错误；电流表的读数为副线圈电流的有效值，原线圈电流有效值为I1＝E m22r＝E m22r，则I2＝n1n2I2＝rRI1＝E m22Rr，故选项B错误；由题图知周期为0.04 s，则ω＝2πT＝50π rad/s，则瞬时值表达式为e＝E m sin(50πt) V，故D错误．5．(2017·贵州遵义第四次模拟)如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻，则( )A．用电器增加时，变压器输出电压增大B．要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑C．用电器增加时，输电线的热损耗减少D．用电器增加时，变压器的输入功率减小解析：B 由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，故A错误；根据变压器原理可知输出电压U2＝n2n1U1，当滑动触头P向上滑时，n 2增大，所以输出电压增大，用户两端电压增大，故B 正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线上热损耗增大，故C 错误；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大，故D 错误．6．(2017·湖南衡阳模拟)如图所示，一个面积为S ，阻值为r 的矩形线圈共n 匝，绕垂直匀强磁场的轴以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B .线圈两端分别始终与两固定圆环K 、L 接触良好且摩擦很小，两圆环连接在电阻上，理想交流电压表和电容器(容抗忽略不计)都与电阻并联，现把K 圆环接地，以下说法正确的有( )A ．线圈转动一周过程中，电容器两极板所带电荷量保持不变B ．若电容器中有一带电的油滴，则油滴会始终处于平衡状态C ．虽然K 环接地，但线圈转动过程中仍有时K 环电势高于L 环电势，故流经电阻R 的电流方向是变化的D ．线圈匀速转动过程中，交流电压表的示数为2RnBSω2R ＋r解析：CD 本题考查交变电流的产生及变化规律、电容定义式、场强与电势差关系、交变电流的有效值等，意在考查考生对交变电流变化规律的理解能力、交流电与电场、电路问题的综合分析能力．矩形线圈在绕垂直于磁场的轴转动过程中产生正弦式交变电流，其瞬时值表达式e ＝nBSωsin ωt (V)，C 项正确；电容器两极板间电势差U ＝eR R ＋r ＝nBSωR R ＋rsin ωt ，由Q ＝CU 可知，电容器所带电荷量是周期性变化的，A 项错；由E ＝U d 可知，两极板间场强周期性变化，油滴所受电场力变化，故油滴不会始终处于平衡状态，B 项错；电压表示数为电阻R (电容C )两端电压有效值，U 有＝U m2＝2nBSωR 2R ＋r，D 项正确． 7.(2017·江西南昌3月模拟)某课外活动小组用二极管、电感线圈(感抗很大)、电容器、小灯泡等元件组装了一个简易交通指示灯模型，电路如图所示．关于该交通指示灯，下列说法正确的是( )A ．若在A 、B 端加合适的直流电，且当B 端为正时，红灯亮，绿灯黄灯始终不亮B ．若在A 、B 端加合适的直流电，且当A 端为正时，红灯亮，绿灯黄灯始终不亮C ．若在A 、B 端加合适的正弦交流电，黄灯亮，绿灯、红灯始终不亮D ．若在A 、B 端加合适的正弦交流电，黄灯始终不亮，绿灯、红灯交替闪烁解析：AC 电容器具有通交流、隔直流的特性，二极管具有单向导电性，因电感线圈的感抗很大，则其具有通直流，阻交流的特性．若在A 、B 端加合适的直流电，当B 端为正时，只有红灯亮；当A 端为正时，只有绿灯亮，则A 项正确，B 项错误．若在A 、B 端加合适的正弦交流电时，黄灯亮，而红、绿灯都不亮，则C 项正确，D 项错误．8．(2017·河南十校联考)如图所示，在匀强磁场中，一矩形线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度ω匀速转动，线圈通过电刷与理想变压器原线圈相连，副线圈接一滑动变阻器R ，原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2.要使理想电流表的示数变为原来的2倍，下列措施可行的是( )A ．n 2和R 都增大为原来的2倍B ．n 2和ω都增大为原来的2倍C ．ω和R 都增大为原来的2倍D ．磁感应强度B 增大为原来的2倍解析：AD n 2增大为原来的2倍，由理想变压器的电压关系U 1U 2＝n 1n 2知，输出电压U 2变为原来的2倍，R 也增大为原来的2倍，由闭合电路欧姆定律知，副线圈中的电流I 2不变，由I 1I 2＝n 2n 1知，原线圈中的电流I 1变为原来的2倍，故电流表的示数变为原来的2倍，选项A 正确；ω增大为原来的2倍，由E m ＝NBSω知，理想变压器的输入电压变为原来的2倍，n 2也增大为原来的2倍，由U 1U 2＝n 1n 2知，输出电压U 2变为原来的4倍，由闭合电路欧姆定律知，副线圈中的电流I 2变为原来的4倍，由I 1I 2＝n 2n 1知，原线圈中的电流I 1变为原来的8倍，故电流表的示数变为原来的8倍，选项B 错误；ω增大为原来的2倍，由E m ＝NBS ω知，理想变压器的输入电压变为原来的2倍，由U 1U 2＝n 1n 2知，输出电压U 2变为原来的2倍，R 也增大为原来的2倍，由闭合电路欧姆定律知，副线圈中的电流I 2不变，由I 1I 2＝n 2n 1知，原线圈中的电流I 1不变，故电流表的示数不变，选项C 错误；磁感应强度B 增大为原来的2倍，由E m ＝NBSω知，理想变压器的输入电压变为原来的2倍，由U 1U 2＝n 1n 2知，输出电压U 2变为原来的2倍，由闭合电路欧姆定律知，副线圈中的电流I 2变为原来的2倍，由I 1I 2＝n 2n 1知，原线圈中的电流I 1变为原来的2倍，故电流表的示数变为原来的2倍，选项D 正确．9．如图所示，电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过单刀双掷开关改变，A 为交流电流表．在变压器原线圈a 、b 两端加上不变的正弦交变电压．下列分析正确的是( )A ．只将S 1从1拨向2时，电流表示数变小B ．只将S 2从3拨向4时，电流表示数变太小C ．只将R 的滑片上移，R 2的电功率变大D ．只将R 的滑片上移，R 2的电功率变小解析：BD 由U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝n 2n 1·U 1，I 2＝U 2R 总，由I 1I 2＝n 2n 1可得I 1＝n 2n 1I 2＝n 22U 1n 21R 总，将S 1从1拨向2时，原线圈的匝数减少，即n 1减小，则电流表示数变大，故A 错误；将S 2从3拨向4时，副线圈的匝数减少，即n 2减小，则电流表示数变小，故B 正确；只将R 的滑片上移，变阻器接入电路的电阻变大，所以串联支路(R 和R 2)的电阻增大，流过串联支路的电流变小，所以电阻R 2的电功率变小，故C 错误，D 正确．10．图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n 1＝n 4<n 2＝n 3，四根模拟输电线的电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ，A 1、A 2为相同的理想交流电流表，L 1、L 2为相同的小灯泡，灯丝电阻R L >2R ，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A 、B 端接入低压交流电源时( )A ．A 1的示数小于A 2的示数B ．L 1、L 2两灯泡的亮度相同C ．R 1消耗的功率大于R 3消耗的功率D ．R 2两端的电压小于R 4两端的电压解析：AD 远距离输电过程中，应用高压输电能够减小输电线上的功率损失，R 1上消耗的功率小于R 3上消耗的功率，C 项错；而比较两个不同输电回路，输电线电阻相同，由P 损＝I 2·2R 可知，A 1示数小于A 2示数，A 项正确；根据欧姆定律可知，R 2两端电压小于R 4两端电压，D 项正确；由于输电线上损失电压不同，故两灯泡两端电压不同，故亮度不同，B 项错．二、非选择题(本题共2小题，第11题16分，第12题24分．共40分)11．交流发电机的原理如图甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为R＝2.0 Ω，求：(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？(2)矩形线圈转动的周期是多少？(3)线圈电阻的热功率是多少？(4)保持线圈匀速转动，1 min内外界对线圈做的功是多少？解析：(1)由i－t图可知通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值I m＝2.0 A．(4分)(2)矩形线圈转动的周期T＝4.0×10－3 s．(4分)(3)有效值I＝I m2，线圈电阻的热功率为P＝I2R＝I2m2R＝4 W．(4分)(4)外界对线圈做功转化为电热，1分钟内外界对线圈做的功W＝Pt＝240 J．(4分)答案：(1)2.0 A (2)4.0×10－3 s (3)4 W (4)240 J12．(2017·山西怀仁第一中学检测)如图所示，发电机输出功率为100 kW，输出电压为U1＝250 V，用户需要的电压为U4＝220 V，两变压器之间输电线的总电阻为R线＝10 Ω，其他电线的电阻不计，若输电线中因发热而损失的功率为总功率的4%，试求：(变压器是理想的)(1)发电机输出电流和输电线上的电流大小；(2)在输电线路中设置的升、降变压器原副线圈的匝数比．解析：(1)输电线路的示意图如图所示，输电线损耗功率P 线＝4%P 出＝4 kW(3分) 又P 线＝I 22R 线(3分)输电线电流I 2＝I 3＝20 A(3分)原线圈中输入电流I 1＝PU 1＝100 000250 A ＝400 A(3分)(2)原、副线圈中的电流比等于匝数的反比，所以 n 1n 2＝I 2I 1＝20400＝120(3分)则U 2＝U 1n 2n 1＝250×20 V＝5 000 V(3分)U 3＝U 2－U 线＝5 000 V －20×10 V＝4 800 V(3分) 所以n 3n 4＝U 3U 4＝4 800220＝24011(3分)答案：(1) 400 A ；20 A (2)120∶24011。

章末滚动验收(十一)(时间：45分钟)一、单项选择题1.一理想变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2＝2∶1，原线圈中接有定值电阻R ，副线圈中并联有两个阻值也为R 的定值电阻，如图所示。

原线圈电路接有电压为U 的交流电源，则副线圈的输出电压为( )A ．U 2B ．U 3C ．2U 3D ．U 4B [本题考查原线圈含负载的理想变压器问题。

由闭合电路欧姆定律得，通过副线圈的电流I 2＝2U 2R ，由U 1U 2＝n 1n 2得，U 1＝2U 2，由I 1I 2＝n 2n 1得，I 1＝12I 2，对原线圈所在电路，有U ＝I 1R ＋U 1，由以上各式解得U 2＝U3，选项B 正确，选项A 、C 、D 错误。

] 2．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝11∶2，保险丝R 1的电阻为2 Ω。

若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，要求通过保险丝的电流(有效值)不超过5 A ，加在电容器两极板的电压不超过50 V ，则滑动变阻器接入电路的阻值可以为( )甲 乙A ．5 ΩB ．10 ΩC ．16 ΩD ．20 ΩB [本题考查正弦式交变电流的电压变化图象、理想变压器的规律及电路的动态分析。

根据图象可知变压器原线圈接入的交流电的有效值为U 1＝220 V ，根据理想变压器的电压比等于匝数比，可得变压器的输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝40 V ，通过保险丝的最大电流为5 A ，由欧姆定律可得I 2＝U 2R 1＋R 2，解得滑动变阻器接入电路的最小阻值为6 Ω，且电容器两极板的电压不超过50 V ，有U C ＝40 2 V R 1＋R 2R 2<50 V ，解得R 2<15.2 Ω，故B 正确。

] 3.如图所示电路，电阻R 1与电阻R 2串联接在交变电源上，且R 1＝R 2＝10 Ω，正弦交流电的表达式为u ＝202sin 100πt (V)，R 1和理想二极管D (正向电阻为零，反向电阻为无穷大)并联，则R 2上的电功率为( )A ．10 WB ．15 WC ．25 WD ．30 WC [由题图可知，当电流从A 流入时，R 1被短路，则此时R 2上电压有效值为：U 2＝U m 2＝20 V ，当电流从B 流入时，R 1、R 2串联，则R 2两端电压有效值为U ′2＝U 22＝10 V ，设在一个周期内R 2两端的电压有效值为U ，则U ′22R 2·T 2＋U 22R 2·T 2＝U 2R 2·T ，解得：U ＝510 V ，则有：P ＝U 2R 2＝25010W ＝25 W 。

45分钟高考热点练(十一)交变电流 传感器热点一 交变电流的图象和“四值”问题1．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象如图所示，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次解析： 由题中交变电流的图象可知，在A 、C 时刻产生的感应电流最大，对应的感应电动势最大，线圈处于垂直中性面的位置，选项A 错误；在B 、D 时刻感应电流为零，对应的感应电动势为零，即磁通量的变化率为零，此时磁通量最大，选项B 错误；从A ～D ，经历的时间为34周期，线圈转过的角度为32π，选项C 错误；若从O ～D 历时0.02 s ，则交变电流的周期为0.02 s ，而一个周期内电流的方向改变两次，所以1 s 内交变电流的方向改变了100次，选项D 正确。

答案： D2．正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R ＝10 Ω，交流电压表的示数是10 V 。

图乙是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象，则( )A ．通过R 的电流瞬时值表达式是i R ＝2cos 100πt (A)B ．通过R 的电流瞬时值表达式是i R ＝2cos 50πt (A)C ．R 两端的电压瞬时值表达式是u R ＝52cos 100πt (V)D ．R 两端的电压瞬时值表达式是u R ＝52cos 50πt (V)解析： 交流电的峰值电压U m ＝10 2 V ，ω＝2π0.02＝100π(rad/s)，故R 两端的电压瞬时值表达式是u R ＝102cos 100πt (V)，C 、D 错；由于i ＝u R，故通过R 的电流瞬时值表达式是i R ＝2cos 100πt (A)，A 正确，B 错误。

答案： A3．(2018·唐山模拟)一个U 形金属线框在匀强磁场中绕OO ′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R 供电，如图甲、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。

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．(2024·邹城高三模拟)如图所示，(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是沟通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，磁通量变更率最大B．从图(b)起先计时，线圈中电流i随时间t变更的关系是i＝I m sin ωtC．当线圈转到图(c)位置时，感应电流最小，且感应电流方向变更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，磁通量变更率为0，选项A错误；图(b)不是中性面，从线圈在中性面位置起先计时的表达式才是i＝I m sin ωt，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，电流方向将变更，选项C正确；当线圈转到图(d)位置时，磁通量最小，磁通量的变更率最大，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．(2024·北京市高考适应性考试)如图所示，志向变压器的原线圈接在u＝2202sin 100πt(V)的沟通电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为41，电流表、电压表均为志向电表，下列说法正确的是( C )A．原线圈的输入功率为220 2 WB．电流表的读数为1 AC．电压表的读数为55 VD．通过电阻R的交变电流频率是100 Hz[解析] 原线圈两端电压的有效值为220 V，由公式U1U2＝n1n2可知，副线圈两端电压的有效值为55 V ，电压表的读数指的就是有效值，所以电压表的读数为55 V ，C 正确；由欧姆定律I 2＝U 2R 得副线圈中电流为1 A ，由公式I 2I 1＝n 1n 2得原线圈中电流为14 A ，即电流表读数为14A ，B 错误；原线圈的输入功率P 1＝U 1I 1＝220×14W ＝55 W ，A 错误；由电源的瞬时值表达式知角速度w ＝100 π rad/s，交变电流频率f ＝w2π＝50 Hz ，D 错误。

单元质检十二交变电流传感器(时间:75分钟满分:100分)一、选择题:本题共6小题,每小题4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.(湖南高三月考)特高压电网是指1 000 kV及以上交流电网或±800 kV 及以上直流电网。

我国特高压输电技术实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。

下列说法正确的是( )A.大小不随时间变化的电流称为直流B.所有交变电流的峰值都是其对应有效值的√2倍C.理想变压器输出的功率大于输入功率D.远距离输电采用特高压的主要目的是降低输电线路中的损耗答案:D解析:方向不随时间变化的电流称为直流,故A错误;正弦式交变电流的峰值是有效值的√2倍,并不是所有交变电流的峰值都是有效值的√2倍,故B 错误;理想变压器没有能量损失,输出的功率等于输入功率,故C错误;远距离输电采用特高压,可以减小输电电流,从而降低输电线路中的损耗,故D正确。

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.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B.1 s内电路中的电流方向改变了ω2π次C.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倍答案:C解析:t=0时,线圈位于中性面,此时感应电动势为零,A错误;交变电流的频率为f=ω2π,1s内电流方向改变2f次,即1s内电路中的电流方向改变了ωπ次,B错误;滑片P向下滑动时,电阻增大,电流减小,电源内阻分压减小,所以电压表读数变大,C正确;根据E m=NBSω,以及电压有效值U=m√2(R+r),若ω增大为原来的2倍,电阻R两端的电压变为原来的2倍,故R的电功率变为原来的4倍,D错误。

取夺市安慰阳光实验学校课时作业二十九[基础小题]1．有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如图所示．该匀强磁场是由一对磁极N、S产生，磁极以OO′为轴匀速转动．在t ＝0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N开始离开纸面向外转动，规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是( )[解析] 磁极以OO′为轴匀速转动可等效为磁场不动线圈向相反方向转动，在t＝0时刻，由右手定则可知，产生的感应电流方向为a→b→c→d→a，磁场的方向与线圈平行，感应电流最大，故选项C正确．[答案] C2．(2016·北京丰台期末)在匀强磁场中，一矩形金属举圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( ) A．t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行B．t＝0.010 s时线圈的磁通量变化率最大C．线圈产生的交变电动势频率为100 HzD．线圈产生的交变电动势有效值为311 V[解析] t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行，感应电动势最大，选项A正确；t＝0.010 s时线圈的磁通量最大，变化率最小，选项B错误；线圈产生的交变电动势周期为0.02 s，频率为50 Hz，选项C错误；线圈产生的交变电动势最大值为311 V，选项D错误．[答案] A 3．(2016·济宁模拟)电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，则螺线管内感应电流i随时间t变化图象为( )[解析] 由法拉第电磁感应定律，则螺线管内感应电流i随时间t变化图象为B.[答案] B4．一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动，形成如图所示的交变电动势图象，根据图象提供的信息，以下说法正确的是( )A．线圈转动的角速度为100π3rad/sB．电动势的有效值为14.1 VC．t＝1.0×10－2s时，线圈平面和磁场方向的夹角为30°D．t＝1.5×10－2s时，穿过线圈平面的磁通量最大[解析] 角速度ω＝2πT＝100π3rad/s，A项正确；电动势的有效值E＝E m2＝14.1 V，B项正确；电动势的瞬时值e＝20sin100π3t(V)，将t＝1.0×10－2s代入该式，解得θ＝π3，这是线圈从中性面开始转过的夹角，故线圈平面和磁场方向的夹角30°，C项正确；t＝1.5×10－2s时，线圈平面与磁场平行，磁通量最小，D项错．[答案] ABC5．(2016·合肥模拟)传统的自行车发电机内部电路如图甲所示，驱动轴一端与自行车车轮相连，另一端连接条形永磁铁，车轮转动过程中，驱动轴带动磁铁在铁芯之间匀速转动，发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示．已知波形图中正负尖峰电压分别为U m 和－U m .两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为Δt ，发电机线圈匝数为n .以下判断正确的是( ) A ．驱动轴转动的角速度ω＝2π/Δt B ．线圈电压的有效值U ＝ 2 U m /2C ．穿过线圈磁通量变化率的最大值k m ＝U m /nD ．相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值U ＝U m /2[解析] 根据题述两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为Δt ，可得交变电流周期T ＝2Δt ，驱动轴转动的角速度ω＝2π/2Δt ＝π/Δt ，选项A 错误．由于产生的交变电流不是按照正弦规律变化，线圈电压的有效值不是U ＝2U m /2，选项B 错误．根据法拉第电磁感应定律．感应电动势与磁通量变化率成正比，U m ＝nk m ，穿过线圈磁通量变化率的最大值是k m ＝U m /n ，选项C 正确．相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值U ＝n ΔΦ2Δt，因为线圈转过一个完整的周期，磁通量变化量ΔΦ＝0，所以电压平均值等于零，选项D 错误．[答案] C6．电阻R 1、R 2和交流电源按照图甲所示方式连接，R ＝10 Ω，R 2＝20 Ω.合上开关S 后，通过电阻R 2的正弦交变电流i 随时间t 的变化情况如图乙所示．则( )A ．通过R 1的电流的有效值是1.2 AB ．R 1两端的电压有效值是6 VC ．通过R 2的电流的有效值是1.2 2 AD ．R 2两端的电压有效值是6 2 V[解析] 通过R 1和R 2的电流的有效值都是0.6 A ，故A 、C 错，R 2两端的电压有效值是12 V ，故D 错，R 1两端的电压有效值是6 V ，故B 正确． [答案] B7．三个相同的电阻，分别通过如图甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I 0和周期T 相同．下列说法中正确的是( )A ．在相同时间内三个电阻发热量相等B ．在相同时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的2倍C ．在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的1/2D ．在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小[解析] 甲图象中电流的有效值为12I 0，乙图象电流的有效值为I 0，丙图象根据电流有效值的定义有：I 20R T 2＝I 2RT ，解得电流有效值I ＝12I 0，根据焦耳定律知相同时间内产生的热量之比等于电流有效值的平方比，即Q 1∶Q 2∶Q 3＝1∶2∶1，选项C 对．[答案] C[必纠错题]8．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则( )A ．电压表的示数为220 VB ．电路中的电流方向每秒钟改变50次C ．灯泡实际消耗的功率为484 WD ．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J [错解] 易错选A 或B.[错因分析] 错解一 不能正确区分电源电动势和路端电压，易错选A. 错解二 认为在一个周期内电流的方向改变1次，则会错选B.[解析] 电压表示数为灯泡两端电压妁有效值，由图象知电动势的最大值E m ＝220 2 V ，有效值E ＝220 V ，灯泡两端电压U ＝RER ＋r＝209 V ，A 错；由图象知T ＝0.02 s ，一个周期内电流方向改变两次，可知1 s 内电流方向改变100次，B 错；灯泡消耗的实际功率P ＝U 2R ＝209295.0W ＝459.8 W ，C 错；电流的有效值I ＝ER ＋r＝2.2 A ，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q ＝I 2rt ＝2.22×5×1 J ＝24.2 J ，D 对． [答案] D [高考真题]9．(2013·山东卷，17)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，为交流电流表，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴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[解析] 电流表显示的是交变电流的有效值，即I ＝I m2＝10 A ，A 项正确；从题中图象可知，交变电流的周期T ＝2×10－2 s，则ω＝2πT＝100π rad/s，B项错误；0.01 s 时，线圈转过了半个周期，线圈平面与磁场方向平行，C 项正确；0.02 s 时线圈转动到图示位置，AB 边向下切割磁感线，根据右手定则可判断电流方向从B 指向A ，即电阻R 中电流的方向自左向右，D 项错误． [答案] AC10．(2015·四川理综，4)小型手摇发电机线圈共N 匝，每匝可简化为矩形线圈abcd ，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO ′，线圈绕OO ′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0，不计线圈电阻，则发电机输出电压( )A ．峰值是e 0B ．峰值是2e 0C ．有效值是22Ne 0 D ．有效值是2Ne 0[解析] 每匝线圈产生的感应电动势最大值是2e 0，共有N 匝，发电机产生的感应电动势最大值是2Ne 0，有效值为2Ne 0，D 正确． [答案] D [综合大题]11．电压U ＝120 2 sin ωt V ，频率为50 Hz 的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u 0＝60 2 V 的霓虹灯的两端． (1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(已知人眼的视觉暂留时间约为116s)[解析] (1)如图所示，画出一个周期内交变电流的u －t 图象，其中阴影部分对应的时间t 1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t 1.当u ＝u 0＝60 2 V 时，由u ＝1202sin ωt V 求得：t 1＝1600 s再由对称性知一个周期内能发光的时间： t ＝T －4t 1＝150 s －4×1600 s ＝175s再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为： t ＝3 6000.02×175s ＝2 400 s.(2)很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间间隔只有1300 s(如图中t 2＋t 3那段时间)，由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约为116 s 远大于1300 s ，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉．[答案] (1)2 400 s (2)见解析12．如图，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.5 T ，边长为L ＝10 cm 的正方形线圈abcd 共N ＝100匝，线圈电阻r ＝1 Ω.线圈绕垂直于磁感线的轴OO ′匀速转动，转动的角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R ＝4 Ω.(1)求交流电表的示数；由图示位置转过60°角时的感应电动势的值．(2)取π2＝10，求线圈转动一周电流产生的总热量．(3)由图示位置开始，求在线圈转过14周期的时间内通过电阻R 的电荷量．[解析] (1)感应电动势的最大值，E m ＝NBL 2ω＝100×0.5×0.12×2π V＝3.14 V电流的最大值I m ＝E m R ＋r＝0.63 A电流的有效值I ＝I m2＝0.44 A交流电压表的示数U ＝IR ＝1.76 V转过60°时的瞬时感应电动势e ＝E m cos 60°＝3.14×0.5 V＝1.57 V (2)周期T ＝2π/ω＝1 s线圈转动一周产生的热量Q ＝I 2(R ＋r )T 联立解得Q ＝1 J(3)Δt ＝14T 内通过电阻R 的电荷量q ＝I ·ΔtI ＝E R ＋rE ＝N ΔΦΔtΔΦ＝BL 2－0 联立解得q ＝0.1 C[答案] (1)1.76 V 1.57 V (2)1 J (3)0.1 C。

章末检测(十)(时间:60分钟，分值:100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题6分，共36分，每小题只有一个选项符合题意)1.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(如图)，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是()2．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是()A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02 s时刻，交流电动势达到最大D．该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示3．电阻R1、R2与交流电源按照如图甲所示方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上开关S 后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示．则() A．通过R1的电流的有效值是1.2 AB．R1两端的电压的有效值是6 VC．通过R2的电流的有效值是1.2 2 AD．R2两端的电压的有效值是6 2 V4.如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1，原线圈接入一电压为u＝U0sin ωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U0＝220 2 V，ω＝100π rad/s，则下述结论正确的是()A ．副线圈中电压表的读数为55 2 VB ．副线圈中输出交流电的周期为1100πsC ．原线圈中电流表的读数为0.5 AD ．原线圈中的输入功率为110 2 W 5.如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V 1后接在稳定的交流电源上，右侧串联灯泡L 和滑动变阻器R ，R 上并联一只理想电压表V 2.下列说法中正确的是( )A ．若F 不动，滑片P 向下滑动时，V 1示数变大，V 2示数变小B ．若F 不动，滑片P 向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C ．若P 不动，滑片F 向下移动时，V 1、V 2的示数均变小D ．若P 不动，滑片F 向下移动时，灯泡消耗的功率变大 6.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B .电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为( )A.BL 2ω2RB.2BL 2ω2RC.2BL 2ω4RD.BL 2ω4R二、多项选择题(本大题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题意) 7．矩形线圈绕垂直匀强磁场磁感线的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是( )A ．穿过线圈的磁通量最大，线圈中感应电动势最大B ．穿过线圈的磁通量最大，线圈中感应电动势等于零C ．线圈中感应电流最大，方向将改变D ．线圈中感应电流等于零，方向将改变8．如图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是( )A ．图甲表示交流电，图乙表示直流电B ．两种电压的周期相等C ．两种电压的有效值相等D．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin 100πt V9．在如图所示的远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大三、非选择题(本大题共3小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10．(10分)一台臭氧发生器P的电阻为10 kΩ，当供电电压等于24 V时能正常工作，否则不产生臭氧．现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧，在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R1对它进行控制，R1的阻值在有光照时为100 Ω，黑暗时为1 000 Ω，允许通过的最大电流为3 mA；电源E的电压为36 V，内阻不计；另有一个滑动变阻器R2，阻值为0～100 Ω，允许通过的最大电流为0.4 A；一个开关S和导线若干．臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图所示．设计一个满足上述要求的电路图，图中各元件要标上字母代号，其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B.(电路图画在虚线框内)11.(16分)如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B.M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求:(1)感应电动势的最大值；(2)从图示位置起转过1/4转的时间内负载电阻R上产生的热量；(3)从图示位置起转过1/4转的时间内通过负载电阻R的电荷量；(4)电流表的示数．12．(20分)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．章末检测(十)1．[解析]选C.从图示位置计时，应为余弦曲线，故A 、B 错；根据法拉第电磁感应定律可知开始时电流为正方向，C 正确．2．[解析]选B.t ＝0时刻，磁通量最大，线圈在中性面，A 错；t ＝0.01 s 时刻，斜率最大，即Φ的变化率最大，B 正确；t ＝0.02 s 时刻，ΔΦΔt＝0，e ＝0，C 错；t ＝0时，e ＝0，故D 错．3．B4．[解析]选C.由U 1∶U 2＝4∶1和U 1＝220 V 得U 2＝55 V ，电压表示数为55 V ，A 错；T ＝2πω＝0.02 s ，故B 错；I 2＝U 2R ＝2 A ，由I 1/I 2＝n 2/n 1得:I 1＝0.5 A ，C 正确，P ＝U 2I 2＝110 W ，故D 错．5．[解析]选B.若F 不动，滑片P 向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，则回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，V 2的示数变大，而原线圈两端电压不变，则A 错误、B 正确；若P 不动，滑片F 向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变，副线圈两端电压减小，则副线圈回路中电流变小，灯泡L 消耗的功率减小，电压表V 2的示数减小，C 、D 错误．6．[解析]选D.线框转动的角速度为ω，进磁场的过程用时18周期，出磁场的过程用时18周期，进、出磁场时产生的感应电流大小都为I ′＝12BL 2ωR，则转动一周产生的感应电流的有效值满足:I 2RT ＝12BL 2ωR 2R ×14T ，解得I ＝BL 2ω4R，D 正确．7．[解析]选BD.当线圈通过中性面时，垂直于磁场，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中感应电动势等于零，电流方向将改变，选项B 、D 正确．8．[解析]选BD.甲、乙两图都表示交流电，A 错；由题图可知，周期相等，B 对；两种电压的峰值相等，但有效值不等，C 错；由甲图知:U m ＝311 V ，ω＝2πT＝100π r ad/s ，φ0＝0，故表达式为u ＝311sin 100πt V ，D 正确．9．[解析]选CD.升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出功率变大时升压变压器的输出电压不变，A 项错误．由I ＝PU可知，当输出电压不变，而输出功率增大时输电电流增大，由U 损＝IR 及P 损＝I 2R 可知U 损及P 损均增大，当U 损增大时降压变压器的输出电压减小，故C 项正确，B 选项错误．由P 损＝P 2U 2R 可知P 损P ＝P U2R .当输出功率增大时输电线损耗功率占总功率的比例增大，D 项正确．10．[解析]为了能控制臭氧发生器，应该用滑动变阻器的分压式接法，有光照时P 能正常工作，无光照时P 不工作．电路图如图所示:[答案]见解析图11．[解析](1)线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流．(1分)此交变电动势的最大值为E m ＝B Sω＝B·πr 22·2πn ＝π2B nr 2.(3分)(2)在线圈从图示位置转过1/4转的时间内，电动势的有效值为E ＝E m 2＝2π2Bnr 22(1分)电阻R 上产生的热量Q ＝⎝⎛⎭⎫E R 2R ·T 4＝π4B 2r 4n 8R.(3分)(3)在线圈从图示位置转过1/4转的时间内，电动势的平均值为E ＝ΔΦΔt (1分)通过R 的电荷量q ＝I ·Δt ＝ER ·Δt ＝ΔΦR ＝πBr 22R.(3分)(4)设此交变电动势在一个周期内的有效值为E ′，由有效值的定义得⎝⎛⎭⎫E m 22R·T 2＝E ′2RT ， 解得E ′＝E m2(2分)故电流表的示数为I ＝E ′R ＝π2r 2nB2R .(2分)[答案](1)π2B nr 2(2)π4B 2r 4n 8R (3)πBr 22R (4)π2r 2nB 2R12．[解析](1)线路图如图所示:(4分)(2)升压变压器副线圈上的输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝2 200 V ，(1分)升压变压器副线圈上的输出电流I 2＝n 1n 2I 1，(1分)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 ，(1分)所以I 2＝n 1n 2I 1＝110×200 A ＝20 A ．(2分)输电线路上的电压损失和功率损失分别为 U R ＝I 2R ＝4 V ，(1分) P R ＝I 22R ＝0.08 k W.(2分)加到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 A ，(1分)U 3＝U 2－U R ＝2 196 V ．(1分)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 ，(1分)I 4＝n 3n 4I 3＝200 A ．(1分)用户得到的功率P 4＝U 4I 4＝43.92 k W.(1分) (3)若不采用高压输电，线路损失电压为 U ′R ＝I 1R ＝40 V ，(1分)用户得到的电压U ′＝U 1－U ′R ＝180 V ，(1分) 用户得到的功率为P ′＝U ′I 1＝36 k W.(1分) [答案]见解析。

单元质检十一交变电流传感器(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.在电工技术中,钳形电流测量仪得到广泛的应用。

其原理如图所示,把两块铁芯固定在钳子上,铁芯上绕有匝数n=50的线圈,线圈与电流表组成闭合电路,测量时,钳口打开,把被测的通电导线放在钳口中间,通过电流表A可以间接测出导线中的大电流。

在某次测量时,电流表A的示数为0.2 A,则下列说法正确的是( )A.该测量仪工作原理是利用自感现象B.如果导线材料相同,该测量仪绕制线圈所用导线要比通电导线粗C.若导线中电流变大,电流表A读数变小D.被测通电导线中的电流为10 A2.如图所示电路,电阻R1与电阻R2阻值相同,都为R,和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大),在A、B间加一正弦式交变电流μ=20sin 100πt(V),则加在R2上的电压有效值为( )A.10√2 VB.20 VC.5√5 VD.5√10 V3.(四川成都高三三模)右图为一交流发电机示意图,线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO'沿顺时针方向匀速转动,产生的电动势的瞬时值表达式为e=110√2sin 100πt (V)。

已知线圈电阻r=2 Ω,定值电阻R=20 Ω,电表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )A.电流表读数为5√2 AB.电压表读数为110 VC.t=5×10-3 s时刻,穿过线圈的磁通量最大CD.0~5×10-3 s内,通过电阻R的电荷量为√220π4.(安徽蚌埠高三一模)如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2=5∶3,电阻R1=R2=5 Ω,交流电源的电压u随时间变化规律如图乙所示,A1、A2均为理想电流表。

以下判断正确的是( )A.断开开关S,电流表A2的示数为0.3 AB.闭合开关S,电流表A1的示数为0.6 AC.闭合开关S,R2的电功率减小D.闭合开关S,原线圈输入功率增大5.远距离输电示意图如图所示,两变压器均为理想变压器,升压变压器T 的原、副线圈的匝数分别为n1、n2。

课时作业40[双基过关练]1．(2020·六安一中模拟)(多选)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( ) A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．温度越高，布朗运动越显著D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大解析：温度高的物体分子平均动能一定大，内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若物体同时散热，物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确．答案：ACE2．(多选)下列关于温度及内能的说法中正确的是( )A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C．质量和温度相同的冰和水，内能可能不同D．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化E．温度高的物体不一定比温度低的物体内能大解析：温度是大量分子热运动的客观体现，单个分子不能比较温度高低，A错误；物质的内能由温度、体积、物质的量共同决定，故B错误、C正确；一定质量的某种物质，温度不变而体积发生变化时，内能也可能发生变化，D正确；质量不确定，只知道温度的关系，不能确定内能的大小，故E正确．答案：CDE3．(2020·昭通质检)(多选)下列说法中正确的是( )A．温度高的物体比温度低的物体热量多B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等E．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大解析：热量是在热传递过程中传递的能量，热量是过程量，不是状态量，选项A错误；物体的内能与物体的温度、体积及物体所含的摩尔数等有关，温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，温度是分子平均动能的标志，温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大，选项B、C正确；相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，内能不一定相等，选项D错误；由分子势能与分子间距的关系可知，分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，选项E正确．答案：BCE4．(多选)给一定质量的温度为0 ℃的水加热，在水的温度由0 ℃上升到4 ℃的过程中，水的体积随着温度的升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”．某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在相互作用的势能．在水“反常膨胀”的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化．关于这个问题，下列说法中正确的是( )A．水分子吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功B．水分子的平均动能减小C．水发子的平均动能增大D．水分子吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功E．水分子间的总势能增大解析：温度升高，水分子的平均动能增大，体积减小，分子间的结合力做负功，水分子间的总势能增大，选项C、D、E正确．答案：CDE5．(2020·云南名校联考)(多选)关于分子动理论的规律，下列说法正确的是( )A．扩散现象说明物质分子在永不停息的做无规则运动B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C．布朗运动是指悬浮在液体里的微小颗粒的运动D ．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能E ．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A 则该气体分子之间的平均距离可以表示为 3M ρN A解析：压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强增大的缘故，选项B 错误；如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是温度，选项D 错误．答案：ACE6．(2020·山东泰安模拟)(多选)甲分子固定在坐标原点O ，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x 轴方向运动，两分子间的分子势能E p 与两分子间距离x 的变化关系如图所示，设乙分子在移动过程中所具有的总能量为0，则下列说法正确的是( )A ．乙分子在P 点时加速度为0B ．乙分子在Q 点时分子势能最小C ．乙分子在Q 点时处于平衡状态D ．乙分子在P 点时动能最大E ．乙分子在P 点时，分子间引力和斥力相等解析：由题图可知，乙分子在P 点时分子势能最小，此时乙分子受力平衡，甲、乙两分子间引力和斥力相等，乙分子所受合力为0，加速度为0，A 、E 正确．乙分子在Q 点时分子势能为0，大于乙分子在P 点时的分子势能，B 错误．乙分子在Q 点时与甲分子间的距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，所以乙分子在Q 点合力不为0，故不处于平衡状态，C 错误．乙分子在P 点时，其分子势能最小，由能量守恒可知此时乙分子动能最大，D 正确．答案：ADE7．(多选)相距很远的分子A 、B ，固定A ，让B 仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是( )A ．分子力先增大，后一直减小B ．分子力先做正功，后做负功C ．分子动能先增大，后减小D ．分子势能先增大，后减小E ．分子势能和动能之和不变解析：两分子从相距较远处仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先是分子引力后是分子斥力，分子间距离r>r 0时为引力，随着距离r 的减小分子引力先增大后减小，分子间距离r<r 0时为斥力，分子斥力一直增大至最大，故选项A 错；在两分子靠近的过程中，分子引力做正功、分子斥力做负功．分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，所以选项B 、C 正确，选项D 错；分子仅在分子力作用下运动，只有分子力做功，分子势能和动能之和不变，选项E 正确．答案：BCE8．(2020·大连模拟)(多选)某气体的摩尔质量为M mol ，摩尔体积为V mol ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m 和V 0，每个分子占有的体积为V.则阿伏加德罗常数N A 可表示为( )A ．N A ＝M mol mB ．N A ＝ρV mol mC ．N A ＝V mol V 0D ．N A ＝M mol ρV 0E ．N A ＝V mol V解析：阿伏加德罗常数N A ＝M mol m ＝ρV mol m ＝V mol V，其中V 应为每个气体分子所占有的体积，而V 0是气体分子的体积，故C 错误；D 中ρV 0不是气体分子的质量，因而也是错误的．答案：ABE9．(2020·山东潍坊模拟)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学按如下操作：a ．在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积；b ．在装有水、撒适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，使薄膜形状稳定；c ．将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上；d ．将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径．(1)其中有操作错误的步骤是________；(2)已知油酸酒精溶液中油酸体积占比为k ，N 滴油酸溶液体积为V ，一滴油酸溶液形成油膜的面积为S ，则油酸分子的直径为________．解析：(1)要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N 滴油酸酒精溶液，测出其体积为V ，则一滴该溶液的体积为V 1＝V N ，故有操作错误的步骤是a ；(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V 0＝kV N，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为S ，那么油酸分子直径为d ＝kV NS. 答案：(1)a (2)kV NS[能力提升练]10．(2020·河南百校质检)(多选)将一个分子P 固定在O 点，另一个分子Q 从图中的A 点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图象如图所示，则下列说法正确的是( )A ．分子Q 由A 运动到C 的过程中，先加速再减速B ．分子Q 在C 点时分子势能最小C ．分子Q 在C 点时加速度大小为零D ．分子Q 由A 点释放后运动到C 点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大E ．该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律解析：C 点为分子斥力和引力相等的位置，C 点的右侧分子力表现为引力，C 点的左侧分子力表现为斥力，因此分子Q 由A 运动到C 的过程中，分子Q 一直做加速运动，分子的动能一直增大，势能一直减小，当分子Q 运动到C 点左侧时，分子Q 做减速运动，分子的动能减小，势能增大，即分子Q 在C 点的分子势能最小，选项A 错误，选项B 正确；C 点为分子引力等于分子斥力的位置，即分子力表现为零，则分子Q 在C 点的加速度大小为零，选项C 正确；分子Q 由A 点释放后运动到C 点左侧的过程中，由分子力的图象可知分子力先增大后减小再增大，则由牛顿第二定律可知加速度先增大后减小再增大，选项D 正确；气体分子间距较大，分子作用力很小，不能用此图表示气体分子间作用力的变化规律，但可表示液体和固体分子间作用力的变化规律，选项E 错误．答案：BCD11．(多选)一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近时，固定甲分子不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到很远时，速度为v ，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)( )A ．乙分子的动能变化量为 12mv 2 B ．分子力对乙分子做的功为12mv 2 C ．分子引力比分子斥力多做的功为12mv 2 D ．分子斥力比分子引力多做的功为12mv 2 E ．乙分子克服分子力做的功为12mv 2高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。