人教版高三物理復(fù)習(xí)單元綜合測(cè)試題 交流電及傳感器m

1、第十章綜合測(cè)試題本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分滿分100分，考試時(shí)間90分鐘第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有些小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1某水利發(fā)電站發(fā)電機(jī)發(fā)電后，先通過(guò)電站附近的升壓變壓器升壓后，再通過(guò)輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處的降壓變壓器，降壓后，再用線路輸送到各用戶設(shè)發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定且兩變壓器均為理想變壓器在用電高峰期，白熾燈不夠亮，但用電總功率卻增加較大，這時(shí)與用電低谷時(shí)比較()A升壓變壓器的副線圈兩端的電壓變小B高壓

2、輸電線路的電壓損失變大C降壓變壓器副線圈中的電流變小D降壓變壓器副線圈兩端的電壓變大答案B解析升壓變壓器的輸入電壓不變，輸出電壓也不變，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；此時(shí)輸電線路輸電功率變大，輸電電壓不變，輸電電流變大，電壓損失UI×R線也變大，B選項(xiàng)正確；降壓變壓器輸入電壓降低，輸出電壓降低，但輸出功率變大，輸出電流變大，C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤2(2012·北京海淀模擬)如圖所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO方向觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長(zhǎng)為l1，ad邊的邊長(zhǎng)為l2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速

3、度為，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()A線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2nBl2C穿過(guò)線圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大D線圈ad邊所受安培力的大小為答案CD解析根據(jù)右手定則，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，A錯(cuò)；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為最大值EmnBl1l2，此時(shí)，穿過(guò)線圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大， B錯(cuò)，C對(duì)；線圈ad邊所受安培力的大小FnBIl2，D對(duì)3(2012·大連模擬)如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()At0時(shí)刻

4、穿過(guò)線圈的磁通量的變化率均為零Bt0時(shí)刻線圈與中性面重合C交流電a的有效值為5VD交流電b的最大值為5V答案D解析t0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈與中性面重合， 穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為零，A，B對(duì)；交流電a的有效值為U5V，C對(duì)；交流電a最大值UmNBS，交流電b的角速度是a的，所以最大值是V，D錯(cuò)4(2010·信息卷)如圖所示，圖甲為理想變壓器，圖乙為一滑動(dòng)變阻器的分壓接法正弦交變電流的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u100sin25t(V)，則下列說(shuō)法正確的是()A該交變電流的頻率為25Hz，電壓的有效值為100VB如果讓此交變電流分別接入圖甲和圖乙電路，通過(guò)調(diào)節(jié)匝數(shù)比或滑動(dòng)觸頭的位置，理

5、論上R可以得到任意電壓值C如果讓一恒定電流分別接入圖甲和圖乙電路，通過(guò)調(diào)節(jié)匝數(shù)比或滑動(dòng)觸頭的位置，則圖甲中R兩端電壓的調(diào)節(jié)范圍大，圖乙中R兩端電壓的調(diào)節(jié)范圍小D若將該交流電壓加在阻值R100的電阻兩端，則電阻消耗的功率為50W答案D解析由該交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式可知，其頻率為Hz，電壓的有效值為50V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；如果讓此交變電流分別接入圖甲和圖乙電路，通過(guò)調(diào)節(jié)匝數(shù)比甲圖中R理論上可以得到任意電壓值，而圖乙電路不能升壓，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若接入恒定電流，圖甲電路不能改變R兩端的電壓，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若將該交流電壓加在阻值R100的電阻兩端，則電阻消耗的功率為PW50W，選項(xiàng)D正確5(2012·

6、鄭州模擬)如圖所示為理想變壓器原線圈所接正弦交流電源兩端的ut圖象原、副線圈匝數(shù)比n1 n210 1，串聯(lián)在原線圈電路中交流電流表的示數(shù)為1A，則()A變壓器原線圈所接交流電壓的有效值為200VB變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為22VC變壓器輸出端交變電流的頻率為50HzD變壓器的輸出功率為220W答案AC解析由圖象可知變壓器原線圈所接交流電壓的有效值為U1220V，A正確；因?yàn)閁1 U2n1 n2，可解得U222V，變壓器輸出端所接電壓的示數(shù)為有效值22V，B錯(cuò)誤；變壓器的輸出功率等于輸入功率，PU1I1 220W，D錯(cuò)誤；由圖象可知交流電的周期為0.02s，頻率為f50Hz，C正確6(201

7、2·信息卷)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，原線圈加正弦交變電壓U1，以下說(shuō)法正確的是()AS斷開時(shí)，MN兩端的電壓最大，ON兩端的電壓為零BS斷開時(shí)，MN兩端的電壓為零，ON兩端的電壓為U1CS閉合時(shí)，MN兩端的電壓為U1DS閉合時(shí)，且滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，通過(guò)原線圈的電流變小，通過(guò)副線圈的電流變大答案C解析當(dāng)S斷開時(shí)，副線圈處于斷路狀態(tài)無(wú)電流通過(guò)，故MN兩端的電壓為零，ON兩端的電壓等于副線圈由于互感產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，大小為UONU1，A、B錯(cuò)誤；S閉合時(shí)，MN兩端的電壓等于變壓器的輸出電壓，由變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系可得，即UMNU1，C正確；當(dāng)S閉合

8、時(shí)，輸出電壓不變，滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)接在電路中的電阻減小，通過(guò)副線圈的電流增大， 由U1I1U2I2，即I1，可得通過(guò)原線圈的電流I1增大，D錯(cuò)誤7(2012·蘇州模擬)如圖所示為含有理想變壓器的電路，圖中的三個(gè)燈泡L1，L2，L3都標(biāo)有“5V5W”字樣，L4標(biāo)有“5V10W”字樣，若它們都正常發(fā)光，不考慮導(dǎo)線的能耗，則該電路的輸入功率Pab和輸入電壓Uab應(yīng)為()A20W25VB20W20VC25W25V D25W20V答案C解析該電路的輸入功率為4盞燈的功率總和，即Pab5W5W5W10W25W.通過(guò)L1的電流I11A，根據(jù)輸入功率等于輸出功率可得U1I120W，解得U120V，

9、故電源輸入電壓UabU1UL125V.本題選C.8(2012·信息卷)如圖甲所示，升壓變壓器原線圈的輸入電壓U1240V，輸入電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示輸電線的總電阻R10，通過(guò)輸電線的電流I10A，變壓器均為理想變壓器，則()A升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20 1B升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U24800VC用戶得到的功率是47kWD用戶電路中交變電流的頻率是50Hz答案BCD解析由n1I1n2I2，I1200A，I2I10A，可知原、副線圈匝數(shù)比n1 n21 20，A錯(cuò)誤；由可知U24800V，B正確；用戶得到的功率是PPPU1I1I2R47kW，C正確；交流電頻率f50

10、Hz，D正確9(2012·太原模擬)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10 1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表從某時(shí)刻開始在原線圈c，d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1220sin100t(V)當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，下列判斷正確的是()A電壓表V2的示數(shù)為22VB當(dāng)t(10)s時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為220VC在滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過(guò)程中，電壓表V2示數(shù)增大，電流表示數(shù)變小D若將單刀雙擲開關(guān)由a扳向b，電壓表V2和電流表的示數(shù)均變小答案BC解析原線圈電壓的有效值U1220V，根據(jù)n1 n2U1 U2，副線圈電壓有效值U222V，電壓表V2的示數(shù)是

11、滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，小于22V，A錯(cuò)；電壓表V1的示數(shù)為原線圈電壓的有效值，與時(shí)間t無(wú)關(guān)，B對(duì)；在滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大， 所以電壓表V2示數(shù)增大，電流表示數(shù)變小，C對(duì)；若將單刀雙擲開關(guān)由a扳向b，根據(jù)U1 U2n1 n2，可得副線圈的電壓要增大，電壓表V2和電流表的示數(shù)均變大，D錯(cuò)10(2012·信息卷)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1 n22 1，交流電源的瞬時(shí)值表達(dá)式為e20sint(V)，R0、r為定值電阻且阻值相同，直流電源的電動(dòng)勢(shì)為10V，其內(nèi)阻與定值電阻R0的阻值相等，下列說(shuō)法正確的是()A當(dāng)閉合K1，斷開K2，向上

12、移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，燈泡L會(huì)變亮B當(dāng)斷開K1，閉合K2，向上移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，燈泡L會(huì)變暗C當(dāng)斷開K1，閉合K2，向上移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電源的輸出功率一定增大D在滑動(dòng)變阻器阻值一定的前提下，閉合K1，斷開K2與斷開K1、閉合K2時(shí)燈泡L一樣亮答案BC解析無(wú)論是閉合K1、斷開K2還是斷開K1、閉合K2，向上移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電路中的總電阻都增大，總電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，通過(guò)R0的電流增大，通過(guò)燈泡L的電流減小， 燈泡L會(huì)變暗，B對(duì)，A錯(cuò)當(dāng)斷開K1，閉合K2，向上移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，外電阻增大，并且外電阻的阻值小于內(nèi)阻的阻值，因而可判斷電源的輸出功率一定增大

13、，C對(duì)根據(jù)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比可得，副線圈電壓最大值為10V，有效值為V5V，又直流電源的電動(dòng)勢(shì)為10V，因此選項(xiàng)D的兩個(gè)情景中燈泡L不會(huì)一樣亮，D錯(cuò)第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題6分，共18分把答案直接填在橫線上)11(6分)有一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為1320匝、144匝，將原線圈接在220V的交流電壓上，副線圈上電壓為_V，穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為_Wb/s.答案24解析由得U224V，穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率等于每一匝線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的最大值，即mWb/sWb/s.12(6分)(2012·?？谀M)如圖所示，甲圖為一理想變壓

14、器，其原副線圈匝數(shù)比n1 n210 1.當(dāng)原線圈接乙圖所示的正弦交流電副線圈接負(fù)載電阻R10時(shí)， 理想電壓表讀數(shù)應(yīng)為_V，理想電流表讀數(shù)應(yīng)為_A.答案3.60.036解析由圖乙可知該正弦交流電的最大值為：Um36V，輸入電壓的有效值為：U136V，由理想變壓器知識(shí)：U23.6V；理想變壓器P1P2，可得U1I1I10.036A.13(6分)如圖所示，一交流發(fā)電機(jī)線圈共50匝，ab0.2m，bc0.1m，總電阻為10，它在B0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中從中性面位置開始以100r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路中接有R為40的電阻，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)1/4周期時(shí)，則：(1)電流表的讀數(shù)是_A；(2)電壓表的讀數(shù)是_V；

15、(3)這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)外電阻R的電量q是_C；(4)在外電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q是_J.答案(1)4.4(2)176(3)0.01(4)1.94解析(1)電動(dòng)勢(shì)最大值為：EmnBS50×0.5×0.02×200V100V有效值：E50A電流表示數(shù)：IA4.4A(2)電壓表讀數(shù)：UIR4.4×40V176V(3)電量為：q·t·t0.01C(4)電熱為：QI2R1.94J三、論述計(jì)算題(共4小題，共42分解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14(10分)交流發(fā)

16、電機(jī)的原理如圖(甲)所示，閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖(乙)所示，已知線圈的電阻為R2.0，求：(1)通過(guò)線圈導(dǎo)線的任一個(gè)橫截面的電流的最大值是多少？(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期是多少？(3)線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率是多少？(4)保持線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，1min內(nèi)外力對(duì)線圈做的功是多少？答案(1)2A(2)4×103s(3)4W(4)240J解析(1)由題圖知，Im2A(2)T4×103s(3)電流有效值IIm/電阻上產(chǎn)生的電熱功率PI2RR4W(4)外力對(duì)線圈做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，1min內(nèi)外力對(duì)線圈

17、做的功WPt240J15(10分) 某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，通過(guò)理想變壓器后向80km遠(yuǎn)處供電已知輸電導(dǎo)線的電阻率為2.4×108·m，導(dǎo)線橫截面積為1.5×104m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%.求：(1)升壓變壓器的輸出電壓(2)輸電線路上的電壓損失答案(1)8×104V(2)3.2×103V解析(1)導(dǎo)線電阻r2.4×108×25.6，輸電線路損失功率為輸出功率的4%，則 4%PI2r，代入數(shù)據(jù)得：I125A.由P入P出及PUI得：輸出電壓UV8×104V.(2)輸電線路上電

18、壓損失UIr125×25.6V3.2×103V. 16(11分)如圖，理想變壓器原線圈中輸入電壓U13300V，副線圈兩端電壓U2為220V，輸出端連有完全相同的兩個(gè)燈泡L1和L2，繞過(guò)鐵芯的導(dǎo)線所接的電壓表V的示數(shù)U2V.求：(1)原線圈n1等于多少匝？(2)當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表A2的示數(shù)I25A.則電流表A1的示數(shù)I1為多少？(3)當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表A1的示數(shù)I1等于多少？答案(1)1650匝(2)A(3)A解析(1)由電壓與變壓器匝數(shù)的關(guān)系可得：U1/n1U2/n2，則n11650匝(2)當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，有：U1I1U2I2，I1A(3)當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，有：RLU2/I244.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，設(shè)副線圈總電阻為R，有RRL/222，副線圈中的總電流為I2，則I2U2/R10A.由U1I1U2I2可知，I1A17(11分)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2T，匝數(shù)n6的矩形線圈abcd繞中心軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度200rad/s.已知ab0.1m，bc0.2m，線圈的總電阻R4