2019届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业章末质量检测10交变电流、传感器

1、章末质量检测（十）（时间：60分钟满分：100分）一、选择题（本题10小题，每小题7分，共70分。在每小题给岀的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810题有多项符合题目要求。）1. 如图1所示，闭合的矩形导体线圈abed在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴00匀速转动，沿着00方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,ab边的边长为X，ad边的边长为0线圈的电阻为R,转动的角速度为3,则当线圈转至图示位置时（）图1A.线圈中感应电流的方向为abedaB. 线圈中的感应电动势为2nBI2u）C. 穿过线圈磁通量随时间的变化率最大nB222D. 线圈ad边

2、所受安培力的大小为12,方向亜貞纸浙向里R解析当线圈转到图示的位置时，线圈的磁通量即将向右增加，山楞次定律结合安培定则可知，线圈中感应电流的方向为adeba,故A错误；当转到图示的位置时产生的电动势最大，山法拉笫电磁感应定律可得，穿过线圈的磁通量的h变化率最大。此时电动势的大小为e=2nBl2L02=nBhhco,B错误，C正确；线enBI1I200圈此时的感应电流大小为l=R=R，所以ad边所受的安培力的大小为F2d2.2nBI1120)=nBI代入I可御F=方向垂直纸而向外.D細i；4R答案c2. 正弦交变电流经过匝数比为山：n2=10:1的理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按

3、图2屮所示方式连接，R=10Qo图乙是R两端电压U随时间变化的图象，Um=10V,则下列说法中正确的是()甲乙A通过R的电流ir随时间t变化的规律是iR=承COS100TTt(A)B电流表A的读数为0.1AC.电流表A的读数为20AD. 电压表V的读数为10V_2um解析由图乙知T=2X10,=,3=TT=H,m=sf50Hz2f100rad/sIR1A故iR=cos100t(A)n,A错误；通过R的电流的有效值|2=吊=已人，再根据卜心22I2y2a,B错误，C正确：电压表读数应为副线圈两端电压的有效m20Um10值，即2=V,故D错误。答案C3. 一理想变压器原、副线圈匝数比m:n2=11

4、:5,原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图3所示。副线圈仅接入一个10Q的电阻，A. 流过电阻的电流是20AB. 与电阻并联的电压表的示数是100/2VC. 经过1分钟电阻发出的热量是6X1O3JD. 变压器的输入功率是1X1O?W原线圈中电压的有效值是220V,由变压比厶二知副线圈中电压为U2U2ri2U2=100V,流过电阻的电流|=云=10人，A错误；与电阻并联的电压示数是100V,B错误；经过1分钟电阻发出的热量Q=l2Rt=6x104J,C错误；变压器的输入功率等于输出功率，即P入=卩出=Ul故D正确。答案D4. （2014保定一模）如图4所示，匝数为100匝的

5、矩形线圈abed位于磁感应强度B字2=T的水平匀强磁场中，线圈面积S=0.5m,内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度10nrad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12V,12W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法正确的是A. 通过灯泡的交变电流的频率是50HzB. 变压器原、副线圈匝数之比为10:1C. 矩形线圈中产生的电动势的最大值为120VD. 若将灯泡更换为“12,24VW”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速解析由o）=2nf可得通过灯泡的交变电流的频率是5Hz选项A错误；矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为Em=NBScu=1

6、00X25nX0.5X10HV=12V,变压器输入电压为120V,由变压器变压公式可知，变压器原、副线圈匝数之比为10：仁选项B正确，C错误；因副线圈电压仍为12V,故将灯泡更换为“12V,24W”能保证其正常发光，不需要增大矩形线圈的转速，选项D错误。答案B5. 如图5所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号（交变电流）。产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器（视为理想变压器）之后再送给扩音机放大，变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列判断正确的是图5A. 一定是降压变压器，因为P=I2R,降压后电流减少，导线上损失的电能减

7、少2UB. 定是降压变压器，因为P=R,降压后电压降低，导线上损失的电能减少UC. 一定是升压变压器，因为l=R,升压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强D. 一定是升压变压器，因为P=UI,升压后，电流减小，导线上损失的电能减少解析根据变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失可知，话筒内的这只变压器一定是升压变压器，因为P=UI,升压后，电流减小，导线上损失的电能减少，选项D正确。答案D6. 中国已投产运行的1000kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程。假设屮、乙两地原来用500kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电

8、，不考虑其他因素的影响。则()A. 送电电流变为原来的2倍B. 输电线上降落的电压将变为原来的2倍C. 输电线上降落的电压将变为原来的2D. 输电线上损耗的电功率将变为原来的一；解析根据输送电功率P输=U输I输及P输不变可知，输电电流I输=P綸/U输_1*1/U输，当U输变为原来的2倍时，I输变为原来的2，选项A错误；输电线上1降输降输；时，输电线降落的电压U=1R-I,所以，当输电电流变为原来的上1降落的电压也变为原来的2，选项B错误、C正确；输电线上损耗的电功率P损=|输12R降8|输2,所以输电线上损耗的电功率将变为原来的,选项D错误。4答案C7. 如图6所示，某发电机输出功率是100k

9、W,输出电压是250V,从发电机到用户间的输电线总电阻为8Q,要使输电线上的功率损失为5%,而用户得到的电压正好为220V,求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是()16:111:190A.16:1C.1：16190:11D.解析输电线损失功率P损=100X10x5%W=5x10W,所以,升压变压器原线圈电流11=U1=400AtniI21故升压变压器原、副线圈匝数比。升斥变斥器制线慚端电斥D2U2=5=4000V.m输电线损失电压U损=bR纽=200V,降压变压器原线圈电压U3=U2U损=3800V,FI3U3190故降压变压器原、副线圈匝数比为一=一=。n4U411故选项C正确。答

10、案C8如图7所示，理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交流电，副线圈接有光敬电阻R、理想交流电表Ao下列说法正确的是A. 当U增大时，变压器的输入功率增大B. 当f减小时，变压器的输入功率减小C. 当光照增强时，交流电表A的示数减小P=R,光敏电D. 当滑动触头P向下滑动时，交流电表A的示数增大解析当U增大时，变压器的输出电压增加，根据功率表达式阻消耗的功率增大，变压器输入功率增大，故A正确；当f减小时，输入电压和输出电压不变，输岀功率不变，故变压器的输入功率不变，故B错误；当光照增强时，光敬电阻的阻值减小，副线圈电压不变，交流电表A的示数增大，故C错误；当滑动触头P向下滑动时，原线圈匝

11、数减少，变压器的输出电压增大，交流电表A的示数增大，故D正确。答案AD9. 如图8所示，某变电站用10kV的高压向10km外的小区供电，输送的电功率为200kW。现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%,下列不同规格的输电线中，符合要求的是()厂，.-厂XI变血站:小区J扛II图8选项型号千米电阻(Q/km)ADYD30/C1BDYD50/C0.6cDYD100/c0.3DDYD150FC0.2解析由P=UI解得输电电流I=P/U=20A.输电线路上损耗的功率不超过P线=200kWX2%=4kW,由P线=l2R解得R=10Q。由于输电线长度需要20km,所以可以选择千米电阻0.5Q/

12、km以下的型号DYD1OO/C或型号DYD150/C,符合要求的是选项C、Do答案CD10. (2015山东高考针对性训练)图9为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻R=10Q,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1,副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻Ro=11Qo若、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为u=220sin100tnV。下列说法正确的是图9A. 发电机中的电流变化频率为100HzB. 通过用电器的电流有效值为20AC. 升压变压器的输入功率为4650WD. 当用电器的电阻Ro减小时，发电机的输出

13、功率减小解析由u=220韻n1OOt(V)TT可知：w=100n,U2m=220V,所以f=50Hz,1)2=220V。通过用电器的电流,U2Iro=Ro=20A,选项A错,B正确；由齐弋得亡J-u写出产生的正弦交变电流的电动势的瞬时值表达式；求出电路中理想交流电流表找的示数；求外接电阻R所消耗的电功率。n_R解析(1)由v=rco=2nrn知n=r=5,线框转速rT=5x2r/s=10r/So线框转动的角速度o)=2nn，=20ttrad/So正弦交变电流的电动势瞬时值表达式e=102皐120t(V)n。(2) 电动势有效值E=10V,山闭合电路欧姆定律可知，外接电阻R中电流1=上一;=1a

14、,和以电路中埋恕交沁11汎衣的示数为1.0AoR+r(3) 外接电阻R所消耗的电功率为P=|2R=9W。答案(1)e=10l/sin20t(V)n(2)1.0A(3)9WP入=PtB=lR0U2+P损=4650W,选项C正确；当Ro减小时，由P=Ro苛知，用户消耗的功率增大，线路上损耗的功率也增大，所以发电机的输出功率增大。选项D错误。答案BC二、非选择题(本题共2小题，共30分)11. (15分)如图10所示是实验室中的一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Q,外接R=9.0Q的电阻。已知大轮与小轮的半径之比为5：1,小轮与线框同轴转动，皮带与轮子之间不打滑。闭合开关S,当转动摇把使大轮以转速n=2r/s转动时,产生的正弦交变电流的电动势的最大值为102Vo图1012. (15分)一个小型水力发电站，发电机输出电压Uo=25OV,内电阻可以忽略不计，最大输出功率为Prn=30kW.它通过总电阻为R线=2Q的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压为U=220V的口炽灯，总功率为PfIJ=22kW,不计灯丝电阻随温度的变化。(1) 当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少伏？发电机实际输出的电功率为多大？(2) 若釆用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户端变压器的降压比为40：