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传感器典型例题高考热点探究(含答案)

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图1

图2 传感器典型例题高考热点探究

一、变压器原理

1. (2010·海南·9)如图1所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比

为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R

为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结

论正确的是 ( )

A．若电压表读数6 V，则输入电压的最大值为242 V

B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半

C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍

D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍

2.(2010·重庆理综·17)一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压

器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧

坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图2所示，

然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为1 V．按

理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为 ( )

A．1 100,360 B．1 100,180

C．2 200,180 D．2 200,360

二、交流电图象、变压器参与下的动态分析

3．(2011·福建理综·15)图3甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20

Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1，S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是 (

)

图3

A．输入电压u的表达式u＝202sin (50πt) V

B．只断开S2后，L1、L2均正常发光

C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大

D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W

4．(2011·山东理综·20)为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图4甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次

检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的是 (

)

甲 乙

图4

A．u2＝1902sin (50πt) V

B．u2＝1902sin (100πt) V

C．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移

D．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移

三、远距离送电

5．(2010·福建理综·13)中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为 ( )

A.P4 B.P2 C．2P D．4P

解析 (1)由图乙知ω＝200π rad/s(1分)

电压瞬时值uab＝400sin 200πt V．(2分)

(2)电压有效值U1＝2002 V(1分)

理想变压器P入＝P出，P出＝80 W(1分)

原线圈中的电流I1＝P入U1(1分)

解得I1＝25 A．(1分)

(3)设ab间匝数为n1

U1n1＝Ucence(1分)

同理U1n1＝Udende(1分)

由题意知U2ceRce＝U2deRde(1分)

解得ncende＝ RceRde，代入数据得ncende＝43.(2分)

答案 (1)uab＝400sin 200πt V

(2)25 A (3)43

试题分析

高考对本部分内容要求不是很高，难度中等或偏下，大部分省市考查形式为选择题、填空题，江苏省物理单科2011年的考查为计算题，难度中等．

命题特征

1．以正弦式交变电流的图象为背景考查有效值、最大值等问题．

2．考查理想变压器的规律应用及U、I、P及f的特点．

3．考查变压器的动态分析．

4．考查远距离输电问题．

知识链接

1．正弦式交变电流的产生、规律及表达式．

2．有效值的计算方法．

3．理想变压器U、I、P的分析与计算．

4．远距离输电的计算.

1．一个单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则 ( )

A．线框交变电动势的最大值为nπBS

B．线框交变电动势的有效值为2nπBS

C．从开始转动经过14周期，线框中的平均感应电动势为2nBS

D．感应电动势瞬时值为e＝2nπBSsin 2nπt

2．如图6所示，理想变压器的原线圈接在u＝220 2 sin (100πt) 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2∶1.电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是 (

)

图6

A．原线圈中电流表的读数为1 A

B．原线圈中的输入功率为220 2 W

C．副线圈中电压表的读数为110 2 V

D．副线圈中输出交流电的周期为50 s

3．如图7所示，一低压交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，通过上下调节P1、P2的位置，可以改变变压器输入、输出电压．图中L是一个小灯泡，R2是定值电阻，R1、R3是滑动变阻器，若要增大灯泡L的亮度，可以采取的办法是 (

)

图7

A．P1、P3、P4不动，P2下移

B．P1、P2、P3不动，P4下移

C．P2、P3、P4不动，P1上移

D．P1、P2、P4不动，P3上移

4．“风雨同舟，坚强不曲”，舟曲特大泥石流发生后，全国人民伸出了援助之手．某公司向灾区捐赠一批柴油发电机．该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10－4 Ω.安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是 ( )

型号 AED6500S

最大输出功率 60 kW

输出电压范围 220～300 V

A.输电线路中的电流为20 A

B．输电线路损失的电功率为8 000 W

C．发电机实际输出电压是300 V

D．如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是300 V

答案

考题展示

1．AD

2．B

3．D

4．BD

5．A

预测演练

1．BD

2．A

3．D

4．B

合集下载

2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—法拉第电磁感应定律自感和涡流 附答案解析

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2025年⾼考⼈教版物理⼀轮复习专题训练—法拉第电磁感应定律、⾃

感和涡流(附答案解析)

1．(2023·北京卷·5)如图所⽰，L是⾃感系数很⼤、电阻很⼩的线圈，P、Q是两个相同的⼩

灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关( )

A．P与Q同时熄灭 B．P⽐Q先熄灭

C．Q闪亮后再熄灭 D．P闪亮后再熄灭

2．(2023·江苏卷·8)如图所⽰，圆形区域内有垂直纸⾯向⾥的匀强磁场，OC导体棒的O端位

于圆⼼，棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸⾯内逆时针转动。

O、A、C点电势分别为φO、φA、φC，则( )

A．φO>φC B．φC>φAC．φO＝φA D．φO－φA＝φA－φC3．(2023·⼭东德州市模拟)如图甲所⽰，正⽅形虚线框为匀强磁场区域的边界，取垂直纸⾯

向⾥为正⽅向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图⼄所⽰。匝数为n、半径为r的导线圈恰

好处于虚线框的外接圆上，导线圈与电阻箱R1、定值电阻R2组成回路，回路中的其他电阻不

计。以下说法正确的是( )

A．R2中的电流⽅向先向左，再向右B．回路中的电动势为

C．t＝t0时刻，回路中的电流为零

D．R1＝R2时，R1消耗的电功率最⼤

4．(2023·⼴东⼴州市⼀模)如图甲所⽰为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁体的两个磁极间，铝笼可以绕⽀点⾃由转动，其截⾯图如图⼄所⽰。开始时，铝笼和磁体均静

⽌，转动磁体，会发现铝笼也会跟着发⽣转动，下列说法正确的是( )

A．铝笼是因为受到安培⼒⽽转动的

B．铝笼转动的速度的⼤⼩和⽅向与磁体相同

C．磁体从图⼄位置开始转动时，铝笼截⾯abcd中的感应电流的⽅向为a→d→c→b→a

D．当磁体停⽌转动后，如果忽略空⽓阻⼒和摩擦阻⼒，铝笼将保持匀速转动

5.(多选)(2023·辽宁沈阳市模拟)电⼦感应加速器基本原理如图所⽰，图甲的上、下两个电磁铁线圈中电流的⼤⼩、⽅向可以变化，产⽣的感⽣电场使真空室中的电⼦加速。如图⼄所

人教版高中物理选修3-2第六章 传感器单元练习题(含详细答案)

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第六章 传感器

一、单选题

1.如下图所示为一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是(

)

A． 温度升高至74 ℃时,L1亮灯报警

B． 温度升高至74 ℃时,L2亮灯报警

C． 温度升高至78 ℃时,L1亮灯报警

D． 温度升高至78 ℃时,L2亮灯报警

2.如图所示,有电流流过长方形金属块,磁场的方向垂直于前后表面,由于发生霍尔效应,下列说法中正确的是(

)

A． 金属块上表面a电势高

B． 金属块下表面b电势高

C． 金属块前表面c电势高

D． 金属块后表面d电势高

3.下列关于传感器的说法正确的是( )

A． 话筒是一种常用的传感器,其作用是将电信号转换为声音信号

B． 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只有声音传感器

C． 光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化

D． 电子秤中所使用的测力装置是温度传感器

4.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现在把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )

A． 如果R为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显

B． 如果R为金属热电阻,读数变小,且变化不明显

C． 如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化非常明显

D． 如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显

5.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小．实验时,把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处,然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息,以下判断正确的是(

)

A．t2时刻小球所处位置是运动中最高点

B．t1～t2期间小球速度先增大后减小

C．t3时刻小球动能最小

D．t2与t5时刻小球速度大小不同

6.在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ随温度T的变化关系如图所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、保温双重功能．以下对电热灭蚊器的判断正确的是(

传感器原理及应用习题答案(完整版)

传感器原理及应用习题答案(完整版)

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;.. 传感器原理及应用习题答案

习题1 ................................................................................................................................................................... 2

习题2 ................................................................................................................................................................... 4

习题3 ................................................................................................................................................................... 8

习题4 ................................................................................................................................................................. 10

习题5 ................................................................................................................................................................. 12

传感器试题及其部分答案

传感器试题及其部分答案

传感器试题及其部分答案

电桥和差特性应⽤：1、有⼀薄壁圆管式拉⼒传感器如题图所⽰。已知其弹性元件材料的泊桑⽐为0.3，电阻应变⽚的灵敏系数为2，贴⽚位置如图。若受拉⼒P 作⽤，问：1） 欲测量P ⼒的⼤⼩，应如何正确组成电桥？

2） 当供桥电压V e 2=，µεεε50021==时，输出电压是多少（10116-?=µε）？

见P50表，第⼀⾏U=1/4U 0K ε2（1+µ）

4P

2、悬臂梁受⼒如题图所⽰：轴向⼒P

和弯矩M 。问：1）欲测量弯矩M ，应该如何布⽚、接桥？

2）欲测量轴向⼒P ，应该如何布⽚、接桥

见P87图3-23、滤波器与鉴频器有何不同？它们各应⽤于什么场合？对频率进⾏筛选；将频率变化恢复成调制信号电压幅值变化的过程

4、 已知低通滤波器（题图4.4）的ΩK R 1=，F C µ1=，求：

1）滤波器传递函数、频率响应函数、幅频特性和相频特性的表达式

见P108、29、305、振动的激励⽅式有哪三类？

稳态正弦、随机、瞬态 6、常⽤的测振传感器？

位移：电容式、电涡流 速度：磁电式 加速度：压电式、应变式、伺服式

阻抗头7、⽤⼀个时间常数为τ=0.001s 的⼀阶测试系统，测量频率为100Hz 的正弦信号，求测量的幅值误差和相位误差各是多少?

见P358、磁电式速度计的⼯作原理如题图所⽰。齿轮随被测轴转动，已知齿数Z =60，求：当测得频率计感应电势频率f =2400Hz时，被测轴的转速(min /r )。

12

9、试述霍尔效应及其⽤来测量位移的原理

10、何谓压电效应?压电式传感器对测量电路有何特殊要求?

11、为什么欲测流体压⼒，拟采⽤电容式、电感式和压电式传感器，试绘出可⾏⽅案原理图

12、什么是测试？测试系统⼀般由那些部分组成?各部分功能是什么？

判断题1、⼀阶RC低通滤波器，当电阻R增⼤时，滤波器上限截⽌频率将减⼩

2、周期信号的频谱由⽆限多条离散谱线组成，每⼀条谱线代表⼀个谐波分量

3、互相关函数是两个信号在频率域上的关系。