第十二单元 交变电流 传感器 A卷 教师版

1、.此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 单元训练金卷·高三·物理A卷第十二单元 交变电流 传感器本卷须知：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试完毕后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题：此题共10小题，每题5分。在每题给出的四个选项中，第16题只有一项符

2、合题目要求，第710题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，那么A乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程B乙图中c时刻对应甲图中的C图C假设乙图中d等于0.02 s，那么1 s内电流的方向改变了50次D假设乙图中b等于0.02 s，那么交流电的频率为50 Hz【答案】A【解析】选A.由交变电流的产生原理可知，甲图中的A、C两图中线圈所在的平面为中性面，线圈在中性面时电流为零，再经过1/4个周期电流到达最大值，再由楞次定律判断出电流的方向

3、，因此甲图中A至B图的过程电流为正且从零逐渐增大到最大值，A正确；甲图中的C图对应的电流为零，B错误；每经过中性面一次线圈中的电流方向将要改变一次，所以一个周期以内电流方向要改变两次，所以在乙图中对应Od段等于交变电流的一个周期，假设d等于0.02 s，那么频率为50 Hz，1 s内电流的方向将改变100次，C错误；而D选项频率应该是25 Hz.22019·东北三校联考关于图甲、乙、丙、丁，以下说法正确的选项是A图甲中电流的峰值为2 A，有效值为 A，周期为5 sB图乙中电流的峰值为5 A，有效值为2.5 AC图丙中电流的峰值为2 A，有效值为 AD图丁中电流的最大值为4 A，有效值

4、为 A，周期为2 s【答案】B【解析】选B.图甲是正弦式交变电流图线，峰值最大值为2 A，有效值是峰值的，即 A，周期为4 s，所以A选项错误；图乙电流大小改变但方向不变，所以不是交变电流，计算有效值时因为热效应与电流方向无关，所以仍是峰值的，即2.5 A，所以B选项正确；图丙是图甲减半的脉冲电流，有效值不可能为峰值的，所以C选项错误；图丁是交变电流图线，周期为2 s，根据有效值定义那么有：42×R×32×R×I2RT，解得电流有效值I2.5 A，所以D选项错误3.如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻闭合开关S，当发电机转

5、子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10sin 10tV，那么A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的有效值为10 V C外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A【答案】D【解析】选D.因e10sin 10tV，故10 rad/s，f5 Hz，选项A错误；Em10 V，故其有效值E10 V，选项B错误；交流电表的示数及功率的计算均要用有效值，因此电路中理想交流电流表A的示数I1.0 A，选项D正确；外接电阻R所消耗功率为PI2R1.02×9 W9 W，选项C错误4如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度给

6、该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，那么此时交流电压表的示数为A220 VB110 VC. V D V【答案】B【解析】选B.设电压的有效值为U，根据有效值定义有·T，解得U110 V，那么B正确5.一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是51，原线圈接入电压为220 V的正弦交流电，各元件正常工作，一个理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如下图，电压表和电流表均为理想交流电表那么以下说法正确的选项是A原、副线圈中的电流之比为51B电压表的读数约为44 VC假设滑动变阻器接入电路的阻值为20 ，那么1分钟产生的热量为2 904 JD假设将滑动变阻器的滑

7、片向上滑动，那么两电表读数均增大【答案】C【解析】选C.理想二极管的特点是正向的电流通过时电阻很小，反向的电流通过时电阻很大，认为断路，理想二极管的作用是只允许正向的电流通过由于原、副线圈中的电流之比与匝数之比成反比，所以电流之比为15，A选项错误；原、副线圈的电压之比和匝数之比成正比，所以副线圈两端电压为U244 V，但二极管具有单向导电性，根据有效值的定义有××T，从而求得电压表两端电压有效值为U22 V，B选项错误；1 min产生的热量为Qt2 904 J，C选项正确；将滑动变阻器滑片向上滑动，接入电路中的阻值变小，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，

8、电流表的读数变大，所以D选项错误62019·唐山模拟如下图，理想变压器的原、副线圈匝数之比为21，原线圈接在u220sin 100tV的交流电源上，副线圈一端接有R55 的负载电阻、熔断电流为1 A的保险丝和一个灯泡D，电流表为理想电表以下说法正确的选项是AS断开时，原线圈中电流表的读数为 ABS断开时，原线圈的输入功率为220 WC副线圈中输出交流电的周期为50 sDS闭合时，灯泡D正常发光，原线圈中电流表读数不会超过1.5 A 【答案】D【解析】选D.由交流电源瞬时值表达式可知其原线圈两端电压的有效值为220 V，根据理想变压器变压规律可知，副线圈输出电压有效值为U2110 V，

9、由欧姆定律可知通过电阻的电流I22 A，由变压器变流规律可知，原线圈输入电流为1 A，故电流表示数为1 A，A项错误；原线圈的输入功率P1U1I1220 W，B项错误；变压器不改变交流电的周期，由瞬时值表达式可知，交流电的周期为0.02 s，C项错误；通过灯泡的电流有效值最大为1 A，故通过副线圈的最大电流为3 A，由变压器变流规律可知，原线圈输入电流有效值最大为1.5 A，故D项正确7如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型，将变压器和二极管都视为理想元件，变压器的原、副线圈匝数比为201，A、B端输入电压为U1220sin 100tV，对于输出端CDOD为副线圈的中心抽头A输出电压的有

10、效值为11 VB输出电压的有效值为5.5 VCCD端的输出功率和AB端的输入功率之比为12DCD端的输出功率和AB端的输入功率之比为11【答案】BD【解析】选BD.由于OD为副线圈的中心抽头，AB与CD线圈匝数之比为401，那么线圈CD间电压的最大值为 V，而此题中的两个二极管相当于把CD之间的交变电压的负半部分对称地变为正半部分，这样交变电流就全部变为正值，且周期为原来的一半，因此有效值为5.5 V，A错误，B正确变压器AB端的输入功率等于CD端的输出功率，因此C错误，D正确82019·高考江苏卷某音响电路的简化电路图如下图，输入信号既有高频成分，也有低频成分，那么A电感L1的作用

11、是通高频B电容C2的作用是通高频C扬声器甲用于输出高频成分D扬声器乙用于输出高频成分【答案】BD【解析】选BD.电感线圈有通低频、阻高频的作用，因此A项错误；电容器有通高频、阻低频的作用，因此B项正确；由此可以判断，扬声器甲主要用于输出低频成分，扬声器乙用于输出高频成分，C项错误，D项正确9图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为程度方向的匀强磁场，A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的程度轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开场计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的选项是A电流表的示数为10 AB线圈转动的角速度为50 rad/sC0.01 s时线圈平面

12、与磁场方向平行D0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左【答案】AC【解析】选AC.根据it图象可知，电流最大值Im10 A，有效值I10 A，选项A正确；交变电流的周期T2×102 s，角速度100 rad/s，选项B错误；从图示位置开场转动时，经0.01 s线圈回到程度状态，线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；根据右手定那么，在0.02 s时，线圈经过一个周期，即在图示位置，电阻R中的电流方向自左向右，因此选项D错误10.2019·东北三校联考如下图，空间中有范围足够大的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在其间竖直放置两彼此正对的一样金属圆环，两环相距L，用导线将环与外电阻相

13、连，现用外力使金属杆沿两环做匀速圆周运动假设磁感应强度大小为B，圆环半径为R，杆转动角速度为，金属杆和电阻的阻值均为r，其他电阻不计，那么A当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中，流过外电阻的电流先变大后变小B当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中，流过外电阻的电流先变小后变大C流过外电阻电流的有效值为D流过外电阻电流的有效值为【答案】BC【解析】选BC.金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，垂直磁场方向的分速度先减小再增大，因此流过外电阻的电流先减小再增大，选项A错误，选项B正确；杆沿圆环的匀速率运动等效为以两环圆心连线为转动轴、长为L、宽为R的矩形线框的匀速转动，因此产生正弦交流电，遵守

14、I的关系电动势的最大值为EmBLR，Im，I，应选项C正确、D错误二、非选择题：本大题共4小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。111利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反响快，而且准确度高假如将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变_选填“大或“小上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度假如刻度盘正中的

15、温度为20 如图甲所示，那么25 的刻度应在20 的刻度的_选填“左或“右侧为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请在图乙中用图中的器材可增加元器件设计一个电路2图甲为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定，电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如下图，试根据这一特性，由图丙中给定的器材设计一个自动光控电路【答案】1小右见解析图2见解析【解析】1因为温度降低时，负温度系数热敏电阻的阻值增大，故电路中电流会减小由的分析知，温度越高，电流越大，25 的刻度应对应较大电流，故在20 的刻度的右侧电路如下图2由光

16、敏电阻的特性曲线可以看出，当入射光增强时，流过光敏电阻的电流增大，光敏电阻的阻值减小根据题意设计一个自动光控电路，如下图控制过程是：当有光照时，放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸引衔铁使两个触点断开；当无光照时，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，工作电路接通，电灯开场工作12如图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示假设只在ce间接一只Rce400 的电阻或只在de间接一只Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W. 1请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；2求只在c

17、e间接400 电阻时，原线圈中的电流I1；3求ce和de间线圈的匝数比.【答案】见解析【解析】1由题图乙知200 rad/s，Um400 V电压瞬时值的表达式为uab400sin 200tV2电压有效值U1200 V理想变压器P1P2原线圈中的电流I1，解得I10.28 A.3设ab间匝数为n1，同理由题意知，解得 代入数据得.13. 2019·武汉模拟在远间隔 输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失有一个小型发电站，输送的电功率为P500 kW，当使用U5 kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW·h.求：1输电效率和输

18、电线的总电阻r；2假设想使输电效率进步到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？【答案】160%20 222.4 kV【解析】1输送功率P500 kW，一昼夜输送电能EPt12 000 kW·h由题知输电线上损失的电能E4 800 kW·h终点得到的电能EEE7 200 kW·h所以输电效率×100%60%输电线上的电流I100 A输电线损耗功率PrI2r其中Pr200 kW得r20 .2输电线上损耗功率Prr原来Pr200 kW，如今要求Pr10 kW代入数据解得输电电压应调节为U22.4 kV.14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 ，假如用原、副线圈匝数之比为110 的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为101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假设不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压【答案】见解析【解析】1线路图如下图：2升压变压器副线