2022届高考物理一轮复习单元检测卷十一交变电流传感器含解析新人教版

word 文档 - 1 - / 11 单元检测卷(十一) 交变电流 传感器 时间：35 分钟 满分：63 分 一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分.1～5 题为单选题，6～8 题为多选题) 1．如图所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是 “220V,40W”．当灯泡所消耗的功率都调至 20W 时，哪种台灯消耗的功率最小( ) 2.[2020·某某某某莲湖区期中]如图所示，理想变压器的原线圈接在 u＝110 2sin60πt(V) 的交流电源上，副线圈接有阻值为 55Ω的负载电阻 R，原、副线圈匝数之比为 1:2，电流表、 电压表均为理想交流电表．下列说法正确的是( ) A．电压表的示数为 55V B．原线圈的输入功率为 880W word 文档 - 2 - / 11 C．副线圈输出交变电流的频率为 60Hz D．若在电阻 R 的两端再并联一个阻值为 55Ω的定值电阻，则电流表的示数为 8A 3.[2020·某某模拟](多选)用 220V 的正弦式交变电流通过理想变压器对一负载供电，变压 器的输出电压是 110V，通过负载的电流随时间的变化关系如图所示，则( ) B．输出电压的最大值是 110 2V C．变压器原、副线圈的匝数比是 1:2 D．通过负载的电流表达式为 i 100πt＋ π 2 (A) 4．[2020·某某永州一模]如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕着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，经原、副线圈匝数比 为 1:10 的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，灯泡上标有“220V 22W”字样，则( ) A．t B．灯泡中的电流方向每秒钟改变 50 次 word 文档 - 3 - / 11 C．灯泡不能正常发光 D．电流表示数为 1A 5．[2020·某某某某中学模拟]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，则当此变压器工作时，以下说法正 确的是( ) A．若滑动触头 P 处于某一确定位置，当变阻器 R 的滑动触头下滑时，电流表示数变小 B．若滑动触头 P 处于某一确定位置，当变阻器 R 的滑动触头上滑时，电压表示数增大 C．若滑动触头 P 和变阻器 R 的滑动触头同时上移，则电流表示数一定变大 D．若变阻器最大阻值为 100Ω，且变阻器 R 的滑动触头置于最上端，则在滑动触头 P 6．[2020·某某馆陶一中模拟](多选)如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴 匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，发电机取两种不同的转速，使其电动 势随时间的变化规律如图乙中 a、b 所示，则下列说法正确的是( ) A．曲线 b 表示的交变电流的电动势有效值为 10V B．曲线 a、b 对应的线圈角速度之比为 3 2 C．线圈转速不变，将原线圈滑片 P 向上滑动时，灯泡变暗 word 文档 - 4 - / 11 D．P 位置不变，滑动变阻器连入电路阻值变大时，变压器的输入功率变大 7．[2020·某某某某模拟](多选)如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压恒为 U1 ＝250V，输出功率 P1＝100kW，输电线电阻 R＝8Ω.则进行远距离输电时，下列说法中正确 的是( ) A．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小 B．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大 C．输电线损耗比例为 5%时，所用升压变压器的匝数比 n1 n2 ＝ 1 16 D．用 10000V 高压输电，输电线损耗功率为 800W 8．[2020·某某某某月考](多选)假设给理想变压器原线圈接如图甲所示的交变电流，每个 周期 T 内，前 1 2 T 电压恒定，后 1 2 T 的电压按正弦规律变化．如图乙所示，理想变压器的原、 副线圈匝数比为 1:10，L1、L2 是完全相同的两个灯泡，两电压表均为理想交流电表，下列说 法中正确的是( ) A．电压表 V1 的示数为 22V B．闭合开关 S 后，电压表 V2 的示数为闭合前的 2 倍 word 文档 - 5 - / 11 C．闭合开关 S 后，电压表 V2 的示数不变 D．闭合开关 S 后，电压表 V2 的示数为 220V 二、非选择题(本题共 2 个小题，15 分) 9．(6 分)某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有： 灵敏电流表(待改装)，学生电源(电动势为 E，内阻不计)．滑动变阻器，单刀双掷开关， 导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC 热敏电阻 RT(PTC 线性热敏电阻的阻 值与摄氏温度 t 的关系为 RT＝a＋kt，a>0，k>0)． 设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作． (1)按电路图连接好实验器材． (2)将滑动变阻器滑片 P 滑到________(填“a”或“b”)端，单刀双掷开关 S 掷于________(填 “c”或“d”)端，调节滑片 P 使电流表________，并在以后的操作中保持滑片 P 位置不变， 设此时电路总电阻为 R，断开电路． (3)容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降 5℃，就将开关 S 置于 d 端，并记录此时的温度 t 和对应的电流表的示数 I，然后断开开关．请根据温度表的设 计原理和电路图，写出电流与温度的关系式 I＝________(用题目中给定的符号表示)． (4)根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表．根据改装 原理，此温度表表盘刻度线的特点是：低温刻度在________(填“左”或“右”)侧，刻度线分 word 文档 - 6 - / 11 布是否均匀？________(填“是”或“否”)． 10．[2021·某某模拟](9 分)图 a 是某同学研究热敏电阻阻值随温度的变化规律时设计的电 路图． (1)根据电路图，在图 b 的实物上连线． (2)通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图 c 所示，由图可知，热敏电阻的 阻值随温度的升高而________． (3)他将这个热敏电阻接入如图 d 所示的电路中，已知电源电压为 9V，R1＝300Ω，毫安 表读数为 60mA，则 R2 的阻值为________Ω. word 文档 - 7 - / 11 单元检测卷(十一) 1．答案：C 2．解析：本题考查变压器的基本规律．因为原线圈两端的电压 u＝110 2sin 60πt(V)， 故原线圈两端电压的有效值为 110 V，由 U1 U2 ＝ n1 n2 ，可得电压表的示数 U2＝220 V，故 A 错误； 副线圈的输出功率 P＝ U2 2 R ＝ 2202 55 W＝880 W，因原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率， 故 B 正确；根据原线圈电压的表达式可知，该交变电流的频率为 30 Hz，故 C 错误；若在电 阻 R 的两端再并联一个阻值为 55 Ω的定值电阻，可知总电阻 R 总＝ R2 2R ＝ 55 2 Ω＝27.5 Ω，所 以副线圈中的电流 I2＝ U2 R 总 ＝ 220 27.5 A＝8 A，根据 I2 I1 ＝ n1 n2 可知，原线圈中的电流即电流表的示数 I1＝16 A，故 D 错误． 答案：B word 文档 - 8 - / 11 3．解析：本题考查变压器的基本规律，由题图可知，通过负载电流的有效值 I＝ Im 2 ＝错误! A，两端的电压 U＝110 V，则负载消耗的功率 P＝UI≈3.9 W，变压器输入功率等于输出功率， 故变压器的输入功率约为 3.9 W，选项 A 错误；变压器的输出电压 110 V 是有效值，最大值 为 110 2 V，选项 B 正确；由公式 U1 U2 ＝ n1 n2 得变压器原、副线圈匝数之比 n1 n2 ＝ 2 1 ，选项 C 错误； 通过负载的电流表达式应为 i＝0.05sin 100πt(A)，选项 D 错误． 答案：B 4．解析：本题考查交变电流的产生、图象及变压器基本规律．由题图乙可知，当 t＝0.01 s 时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故 A 错误；由题图乙可知，交变 电流的周期为 0.02 s，在一个周期内电流方向改变 2 次，故灯泡中的电流方向每秒钟改变 100 次，故 B 错误；原线圈输入的电压有效值为 22 V，由 U1 U2 ＝ n1 n2 得副线圈两端的电压为 220 V， 灯泡能正常发光，故 C 错误；由 P＝UI 可知，副线圈中的电流 I2＝ P U ＝0.1 A，则由 I1 I2 ＝ n2 n1 得 I1＝1 A，故 D 正确． 答案：D 5．解析：本题考查自耦变压器的动态分析．滑动触头 P 处于某一确定位置，则变压器的 输出电压不变，电压表示数不变；当变阻器 R 的滑动触头下滑时，变阻器接入电路的有效电 阻减小，电流表示数将变大，故 A、B 错误．若滑动触头 P 和变阻器 R 的滑动触头同时上移， 则变压器的输出电压增大，负载的电阻也增大，由欧姆定律知，电流表示数不一定变大，故 C 错误．由题图乙可得，变压器输入电压的最大值是 220 2 V，有效值是 220 V，在滑动触头 P 滑动的过程中，R 两端可以获得 0～220 V 之间任意的电压，则电流表的示数变化 X 围为 0～ 2.2 A，故 D 正确． 答案：D word 文档 - 9 - / 11 6．解析：本题考查交变电流的产生、图象和变压器的动态分析，曲线 a 表示的交变电流 的电动势最大值为 15 V，根据 Em＝nBSω得，曲线 b 表示的交变电流的电动势最大值为 10 V， 则有效值 U＝ 10 2 V＝5 2 V，选项 A 错误；由题图乙可知，a 的周期为 4×10－2 s，b 的周 期为 6×10－2 s，则由ω＝ 2π T 可知，角速度与周期成反比，故角速度之比为 3:2，选项 B 正确； 线圈转速不变，将原线圈滑片 P 向上滑动时，原线圈匝数增多，根据 U1 U2 ＝ n1 n2 可知，输出电压 减小，灯泡变暗，选项 C 正确；P 位置不变，副线圈两端的电压不变，滑动变阻器连入电路 阻值变大时，输出功率 P＝ U2 R 变小，则变压器的输入功率也变小，选项 D 错误． 答案：BC 7．解析：本题考查远距离输电问题，因为电站的输出电压不变，升压变压器的匝数比不 变，所以升压变压器的输出电压不变，若电站的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增 大，根据 P＝UI 可知，输电线上的电流 I 线增大，根据 U 线＝I 线 R，输电线上的电压增大，则 降压变压器的输入电压 U3＝U2－U 线减小，降压变压器的匝数比不变，所以降压变压器的输 出电压减小，故 A 正确，B 错误．若损耗的功率ΔP＝5%P1＝5 000 W，又根据ΔP＝I2 线R，代 入数据计算解得 I 线＝25 A；升压变压器副线圈中的电流 I2＝I 线＝25 A，升压变压器原线圈中 的电流 I1＝ P1 U1 ＝ 100 000 250 A＝400 A，故升压变压器的匝数之比 n1 n2 ＝ I2 I1 ＝ 25 400 ＝ 1 16 ，故 C 正确； 若用 10 000 V 高压输电，输送电流 I＝ P1 U ＝ 100 000 10 000 A＝10 A，损耗的功率ΔP′＝I2R＝102× 8 W＝800 W，故 D 正确． 答案：ACD 8．解析：本题考查交变电流有效值和变压器基本规律．根据题图甲得知，原线圈输入电 word 文档 - 10 - / 11 压的有效值为 22 V2 R · T 2 ＋ 22 V2 R · T 2 ＝ U2 R ·T，可得 U＝22 V，故电压表 V1 的示数为 22 V，故 A 正确；闭合开关 S 后，n1、n2、U1 都不变，根据变压器的变压规律 U1 U2 ＝ n1 n2 可知，U2 不变，即 电压表 V2 的示数不变，故 B 错误，C 正确；原线圈前半个周期是恒定电流，变压器不工作， 副线圈只有半个周期有电压，则有 0＋ 220 V2 R · T 2 ＝ U2 2 R T，可得 U2＝ 220 2 V0，k>0)，所以温度越低， 电阻越小，回路中 I 越大，所以低温度刻度在右侧，由(3)中关系式可知电流与温度不是线性 关系，所以刻度线分布不均匀． 答案：(2)a(1 分) c(1 分) 满偏(1 分) (3) E R＋a＋kt (1 分) (4)右(1 分) 否(1 分) 10．解析：(1)根据实验原理图，依次连接如图； word 文档 - 11 - / 11 (2)由图 c 所示图象可知，对电压增大通过热敏电阻的电流增大，电压与电流的比值减小， 即电阻阻值减小． (3)R1 的电流为 I1＝ U R1 ＝ 9 300 A＝0.03 A，R2 的电流 I2＝0.06 A－0.03 A＝0.03 A．由图 线可知热敏电阻的电压是 5 V，R2 两端的电压为 4 V，R2＝ 4 0.03 Ω＝133 Ω. 答案：(1)见解析图(3 分) (2)减小(3 分) (3)133(3 分)