2022届新高考物理一轮复习练习：十三　交变电流　传感器（含解析）

专题十三交变电流传感器

考点1交变电流的产生及其描述

・揭秘热点考向

[2019天津,8,6分,多选]如图甲所示,单匝闭合矩形线框电阻为尤在匀强磁场中绕与磁感线垂

直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量。与时间，的关系图像如图乙所示.下列说法正确的是

()

图甲图乙

7

A.2时刻线框平面与中性面垂直

V2H%

B.线框的感应电动势有效值为一「

2”却

C.线框转一周外力所做的功为RT

7工中m

D.从右0至IJ仁”过程中线框的平均感应电动势为

拓展变式

1.[2018海南,7,5分,多选]如

图,在磁感应强度大小为6的匀强磁场中，有一面积为S的矩形单匝闭合导线abed,ab边与磁

场方向垂直,线框的电阻为".使线框以恒定角速度。绕过ad、be中点的轴旋转.下列说法正确

的是()

A.线框a"cd中感应电动势的最大值是BS3

B.线框a6cd中感应电动势的有效值是BS3

C.线框平面与磁场方向平行时,流经线框的电流最大

D.线框平面与磁场方向垂直时,流经线框的电流最大

2.

［2018全国III,16,6分］一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为若该电阻

接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为。正.该电阻上电压的峰值均为如周期均为

7；如图所示.则0"正等于（）

A.1：&B.V2：1C.1：2D.2：1

3.如图所示为一个经双向可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦交流电的每一个二分之一周

期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为（）

三冬女

A.&B.也C.3D.2

4.［多选］图甲所示为风力发电的简易模型，在风力作用下,风叶带动与杆固定连接的永磁体转

动，磁体下方的线圈与电压传感器相连，在某一风速时，传感器显示的电压随时间变化的关系

如图乙所示，则（）

图甲图乙

A.磁体的转速为10r/s

B.线圈两端电压的有效值为6&V

C.该交变电流的电压表达式为产12sin5nt(V)

D.该交变电流可以直接加在击穿电压为9V的电容器上

5.如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=Q.2T,OCA导轨与0A直导轨分别在0

点和4点接一阻值为用=8Q、兄=8Q且几何

尺寸可忽略的定值电阻，导轨0a的曲线方程为产sin3m.金属棒数长1.5m,沿y轴方向

放置，以速度片5.0m/s水平向右匀速运动,6点始终在x轴上,设金属棒与导轨的接触良好，

摩擦不计，电路中除了电阻R和兄外,其余电阻均不计.求金属棒在导轨上从后0运动到尸3m

的过程中，外力必须做多少功？

考点2变压器、远距离输电

•揭秘热点考向

1.[2020全国HI,20,6分,多选]在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V,理想变

压器原、副线圈的匝数比为10:1,用、是、用均为固定电阻，用=10Q,尼=20。，各电表均为理

想电表.已知电阻尼中电流血随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示.下列说法正确的是

()

A.所用交流电的频率为50Hz

B.电压表的示数为100V

C.电流表的示数为1.0A

1).变压器传输的电功率为15.0W

2.[2020浙江7月选考，11,3分]如图所示,某小型水电站发电机的输出功率4100kW,发电机

的电压〃=250V,经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻力线=8。，在用户端用降压变压器

把电压降为〃=220V.已知输电线上损失的功率产所5kW,假设两个变压器均是理想变压器，下

列说法正确的是)

A.发电机输出的电流/=40A

B.输电线上的电流/线=625A

C.降压变压器的匝数比m：〃,=190:11

D.用户得到的电流ZF455A

拓展变式

1.[2017北京，16,6分]如图所示,理想变压器的原线圈接在尸220&sin100nt（V）的交流

电源上,副线圈接有庐

55Q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（）

A.原线圈的输入功率为220、眨W

B.电流表的读数为1A

C.电压表的读数为110^v

D.副线圈输出交流电的周期为50s

2.如图所

MaN

-xxx^―

xxxx

xxx*

PbQ

示，极V'和图为处于同一水平面内的两根足够长的平行光滑金属导轨（电阻不计），垂直导轨放置

金属棒ab,金属棒ab与导轨接触良好.乐0端接理想变压器的原线圈,理想变压器的输出端有

三组副线圈,分别接有电阻元件"电感元件L和电容元件C.在水平金属导轨之间加竖直向下

的匀强磁场，若用心、几、7?分别表示通过“、/和。的电流,则下列判断正确的是（）

A.在a6棒沿导轨匀速运动且数棒上的电流已达到稳定后，1方0、L=0、4=0

B.在劭棒沿导轨匀速运动且泌棒上的电流已达到稳定后，我0、/,/0、1,=0

C.若油棒沿导轨在某一中心位置附近做往复运动，则4¥0、1*0、1,=0

D.若棒沿导轨在某一中心位置附近做往复运动，则心WO、L=0、ZW0

3.［四川高考1如图所示，图甲是远距离输电线路的示意图，图乙是发电机输出电压随时间变化

的图像,则（）

□#5且用

发电机升压降年用户00\人。2以

变乐器变压器-500-----------

图甲图乙

A.用户用电器上交流电的频率是100Hz

B.发电机输出交流电的电压有效值是500V

C.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定

D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小

4.在“探究变压器电压与线圈匝数的关系”的实验中.

（1）为了确保实验的安全，下列做法正确的是.

A.为了保证人身安全,只能使用低压直流电源,所用电压不要超过12V

B.连接好电路后,可不经检查电路是否正确,直接接通电源

C.因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱

D.为了保证交流电压表的安全,测电压时,应先用最大量程挡试测

（2）某实验小组通过实验,记录的数据如下表：

原线圈匝数

100200400400

加（匝）

副线圈匝数

400400200800

尼（匝）

原线圈两端的电1.94.98.04.8

压«(V)6006

副线圈两端的电7.89.73.99.6

压冰V)0604

通过分析实验数据可得出的实验结论是

5.[2020广东六校第一次联考，多选]如图所示,7?为定值电阻,4、B、。为三个完全相同的灯泡,

灯泡正常工作时的电阻也为R,灯泡的额定电压为理想变压器原、副线圈的匝数分别为"、

外交流电源的电压为〃若4、B、C均正常发光,且流过"的电流为心，流过1的电流为心流

过8的电流为九则下列关系式中正确的是（）

A.后3%B.但44

C.lip-IBD./i[:zfe=l*2

考点3实验:传感器的简单使用

•揭秘热点考向

[2020全国m,23,9分]已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百

欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系.所用器材：电源2开关S、滑动变阻

器A（最大阻值为20Q）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100Q）.

：热敏电阻

Q

（1）在虚线框中所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图.

（2）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相

应的热敏电阻阻值.若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA,则此时热敏

电阻的阻值为kC（保留2位有效数字）.实验中得到的该热敏电阻阻值斤随温度t变

化的曲线如图（a）所示.

1*1(b)

（3）将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kQ.由图

（a）求得，此时室温为℃（保留3位有效数字）.

（4）利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图（b）所示.图中，E为直流

电源（电动势为10V,内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0V时,便触发报警器（图

中未画出）报警.若要求开始报警时环境温度为50℃,则图中（填“用”或“用”）应使

用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为kQ（保留2位有效数字）.

拓展变式

1.[2016全国I,23,10分]现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度

达到或超过60℃时，系统报警.提供的器材有:热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过

4时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9Q）,直流电源（输出电压为U,内阻不计），滑动变阻

器A（最大阻值为1000Q）,滑动变阻器用（最大阻值为2000Q）,单刀双掷开关一个，导线

若干.

在室温下对系统进行调节.已知〃约为18V,A约为10mA;流过报警器的电流超过20mA时，

报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60。。时阻值为650.0Q.

（1）完成待调节的报警系统原理电路图的连线.

热敏电阻

（2）电路中应选用滑动变阻器（填“R、”或“兄”）.

（3）按照下列步骤调节此报警系统:

①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为Q;滑动

变阻器的滑片应置于（填“a”或"b”）端附近，不能置于另一端的原因是.

②将开关向（填“c”或"d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直

至.

（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用.

2.[2019全国H,23,10分]

图（a）

某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压〃与温度/的关系，

图中⑪和C为理想电压表;A为滑动变阻器,吊为定值电阻（阻值100Q）;S为开关,E为电源.

实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出.图（b）是该小组在

恒定电流为50.0uA时得到的某硅二

极管2：关系图线.回答下列问题：

（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0uA,应调节滑动变阻器五,使电压表⑨的示数为

〃=mV;根据图（b）可知，当控温炉内的温度Z升高时，硅二极管正向电阻（填“变

大”或“变小”）,电压表©示数（填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向

（填或“6”）端移动，以使⑪示数仍为

（2）由图（b）可以看出〃与力呈线性关系.硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵

敏度为1^1=

X103V/℃（保留2位有效数字）.

图（b）

3.如图甲为某磁敏电阻在室温下的特性曲线，其中吊表示有磁场时磁敏电阻的阻值，而表示无

磁场时磁敏电阻的阻值.为测量某磁场的磁感应强度氏需先测量磁敏电阻处于该磁场中的阻

值.

（1）某同学首先测量待测磁场中磁敏电阻的阻值，利用下面提供的器材,请将图乙中的导线补

充完整.

提供的器材如下：

A.磁敏电阻（无磁场时阻值而=140Q）

B.滑动变阻器以全电阻约20Q）

C.电流表®（量程2.5mA,内阻尼=100Q）

1）.电压表。（量程3V,内阻约3kQ）

E.直流电源以电动势3V,内阻不计）

F.开关S,导线若干

图乙

(2)正确接线后.测量数据如表中所示，请利用表中数据在图丙中描点作图.

123456

0.000.450.911.501.792.71

7/ihA0.000.300.601.001.201.80

(3)根据图像尽可能准确地求出磁敏电阻的阻值3Q,结合图甲可知待测磁场的磁

感应强度B=T.

答案

专题十三交变电流传感器

考点1交变电流的产生及其描述

勃rs等帮7招秘热点嘀

BC由题0T图像可知,2时刻穿过线框的磁通量最大,则线框位于中性面,A错误;线框中产生

2工2f

的感应电动势的最大值应为区三A混S%又3二亍,八口,妗。，则整理得即"丁,因此感应电动

Em、♦一小

势的有效值为后逛r为正确；由功能关系可知线框转动一周外力所做的功等于线框中产

引2”三I

生的焦耳热，有聆斤向一方「I正确；。々的过程中，线框中产生的平均感应电动势为

挚

错误.

目［拓展变式

EmBSs

1.AC线框a8cd中感应电动势的最大值是合=微3,有效值为后8=",选项卜正确,B错误；

线框平面与磁场方向平行时，穿过线框的磁通量为零,磁通量的变化率最大，根据法拉第电磁

感应定律可知，此时产生的感应电动势最大,流经线框的电流最大，选项C正确;线框平面与磁

场方向垂直时，穿过线框的磁通量最大,磁通量的变化率为零,根据法拉第电磁感应定律可知，

此时产生的感应电动势为零,流经线框的电流为零,选项I)错误.

2.D根据焦耳定律知热量与方波中的电流方向的变化无关，故。方=五7;正弦交流电电压的有

二尊严!田上三

效值等于峰值的”,故。正=*户2.五刀所以h=1,D正确.

1义仁翕旷I三

3.D每个4周期正弦波形的有效值为谑,根据有效值的定义有餐往十X*X2+0,解得Q,D

正确.

4.BC交流电压的周期为六0.4s,故磁体的转速为/T=T=2.5r/s,故A错误;通过题图乙可知，

三担2工2工

线圈两端电压的最大值为12V,故其有效值代也=0V=6&V,故B正确；六0.4s,则3二1r二五

rad/s=5nrad/s,故电压的表达式为尸12sin5nt(V),C正确;该交变电流的电压的最大值

为12V,大于电容器的击穿电压,故D错误.

5.0.075J

工X

解析:金属棒与导轨接触点之间的长度随时间变化，有效切割长度为人sinTm,且产北，所以

5xtV2

金属棒上的电动势为氏L8尸sin~V,电动势最大值为笈=1V,电动势有效值为彳V.又因

为电路总电阻为庐&+&二4Q,根据能量守恒，外力做功等于电路中产生的总热量

E2*

胎①Rt=0.075J(t=v=0.6s).

考点2变压器、远距离输电

目［高考帮二揭秘热点考向

1.AI)由变压器不会使交流电的周期改变和题图(b)可知所用交流电的周期为2义10es,可求

得所用交流电的频率为50Hz,选项A正确.由题图(b)可知通过此的电流的有效值为1A,则由

串、并联电路特点可知通过后的电流(即通过电流表的电流)为0.5A,故流过副线圈的电流为

72=1.5A;由欧姆定律可得副线圈两端的电压^=1X10V=10V,则由变压器原、副线圈两端电

也

压比与原、副线圈匝数比的关系可得，原线圈两端的电压小=100V；再根据原线圈电路的

串联关系可得A两端的电压为〃，=220V-100V=120V,选项B、C均错误.根据变压器原理可得

变压器传输的电功率为产"72=10X1.5W=15.0巩选项D正确.

Plooxio3

2.C发电机输出的电流发气25。A=400A,选项A错误.输电线上的电流/方

—100X103

3

A=25A,选项B错误.升压变压器的副线圈输出电压“儿25v=4X10V,输电线损耗电压

△华/建后25X8V=200V,降压变压器的原线圈电压户3800V,故降压变压器的匝数

a3%19C

比人/j11,选项c正确.降压变压器的副线圈的输出功率R=R=P-P后95kW,故用户得到的电

乙95乂103

流220A=«431.8A,选项D错误.

懒拓展变式

1.B由交流电压的表达式可知,原线圈两端所加的电压最大值为220衣V,故有效值为〃=220

匹2U2

V,又火=三故副线圈两端电压的有效值为原=110V,输出功率月=瓦=220W,再由输入功率等于输

(n

_U2_I__2

出功率知,A=g=220W,A项错误;根据欧姆定律知，A=R=2A,又邑？得Z=1A,故电流表读数

为1A,所以B项正确；电压表的读数为有效值，即^=110V,C项错误；由交流电压的表达式可

2H

知，0=100灾rad/s,又白白，解得片o.02s,所以D项错误.

2.A在a6棒匀速运动过程中，棒产生恒定的感应电动势，左边原线圈中产生恒定的电流，

右侧三个副线圈中没有感应电动势产生,所以加0、L=0、/产0,A正确,B错误;若数棒沿导轨

在某一中心位置附近做往复运动，原线圈中产生交变电流,三个副线圈中都将有感应电流产生,

故/〃W0、/HO、4W0,C、D错误.

3.D根据题图乙可知，发电机输出的交流电的周期为0.02s,根据频率与周期的关系得发电机

输出的交流电的频率为50Hz,由于变压器在传输电能的过程中不改变交流电的频率,故用户

用电器上交流电的频率为50Hz,A项错误;根据题图乙可知，发电机输出的交流电的最大值为

500V,由于该交流电是正弦式交变电流，根据正弦式交变电流的有效值与最大值的关系可得，

发电机输出的交流电的电压有效值为250“2V,6项错误;根据输电线上的电流与升压变压器的

输入电压〃和升压变压器的原、副线圈的匝数比"2、降压变压器的原、副线圈的匝数比及输

电线上的电阻隔、负载电阻距的关系可得/线MTV-Q—,即/战=肌中小沁),可知/

巴匕

税只由"'决定的说法错误,C项错误；根据焦耳定律可得,输电线上损失的功率尸后R%又/级

」风以仪用),即j=n网则当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率将

减小,D项正确.

4.(1)D(2)变压器原、副线圈的电压比等于匝数比

解析：(D变压器改变的是交流电压，因此为了保证人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电

源,所用电压不超过

12V,A错误;为保证人身安全及用电器安全,不能用手接触裸露的导线、接线柱，接通电路前应

先检查电路是否正确,B、C错误;测电压时，先用最大量程挡试测,大致确定被测电压后再选用

适当的挡位进行测量,故D正确.

(2)分析每组实验数据,可知及与“的值近似相等,可得出的实验结论是:变压器原、副线圈的电

压比等于匝数比.

5.ABD变压器输入电压等于灯泡A的电压火输出电压等于灯泡氏C串联的总电压2%故原、

/1

--.........-

副线圈的匝数比"J3=2,D项正确；由于三个灯泡规格相同且都正常发光,故分析可得

原线圈总电流为2/〃,故流过电阻"的电流为37ftA项正确,C项错误;因灯泡和电阻〃的阻值均

相等,故电阻7?两端的电压为3〃庐3%电源电压为3"+"=4。6,B项正确.

考点3实验:传感器的简单使用

目|高考帮二揭秘热点考向

(1)如图所示(2)1.8(3)25.5(4)A1.2

解析：(1)由于滑动变阻器的最大阻值比待测电阻的阻值小得多，因此滑动变阻器应用分压式

接法，由于电压表可视为理想电表，则电流表应用外接法，电路图如答图所示.(2)由欧姆定律

V5.5

得产7=3-。乂12(或1.8kQ).(3)由题图(a)可直接读出热敏电阻的阻值为2.2

Q=18X10BQ

kQ时,室温为25.5°C.(4)由题意可知随温度的升高胶两端的输出电压应增大,又由串联电路

的特点可知,后的阻值应减小或是的阻值应增大,而热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,因此

后应为热敏电阻;当环境温度为50℃时，热敏电阻的阻值为0.8k。，则由串联电路的特点有

EU2

Ri+RjRz,解得尼=].2kQ.

罐拓展变式

1.(1)见解析(2)尼(3)①650.0b若置于a端，接通电源后，流过报警器的电流会超过20

mA,报警器可能会损坏②c报警器开始报警

解析：(1)根据题述可知,应该采用滑动变阻器的限流接法,连接的电路如图所示.

热敏电阻

⑵根据题述可知,流过报警器的工作电流超过10mA时，报警器就会报警，可知滑动变阻器的

U18

0

最大阻值至少为庐心的乂'^Q=1800C,因此在电路中应选用最大阻值为2000Q的滑动变

阻器Ri.

⑶①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为热敏电阻在

60℃时的阻值为650.0Q;滑片应置于使滑动变阻器接入电路的阻值最大处,即b端附近,若

置于a端,则闭合开关后，报警器中电流将大于

20mA,报警器可能会损坏.②I等开关向c端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至报警器开始

报警.

2.(1)5.00变小增大B(2)2.8

解析：(1)实验中硅二极管与定值电阻限串联，由欧姆定律可知,定值电阻两端电压〃=/4=50.0

PAX100Q=5.00mV;由图(b)可知，当控温炉内温度升高时，硅二极管两端电压减小，又图(b)

对应的电流恒为50.0UA,可知硅二极管的正向电阻变小，由“串反”规律可知，定值电阻吊

两端电压增大,即电压表©示数增大,应增大滑动变阻器接入电路的阻值以减小电路中的电流,

0.44-0.30

从而使电压表©示数保持不变，故应将R的滑片向B端移动.⑵由图(b)可知三7=8-3。

V/℃=2.8X10"V/℃.

3.(1)如图1所示(2)如图2所示(3)1.4X10，1.2

图1

u/\

图2

解析：（1）由于滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻的阻值，因此滑动变阻器应采用分压接法，

由于电流表的内阻已知，为了减小实验误差，电流表应采用内接法.（2）将表格中的实验数据描

绘在图像中，并用直线连接，使尽可能多的点落在直线上或均匀分布在直线两侧.（3）%/图像

3.0

中，图像的斜率大小为磁敏电阻的阻值和电流表内阻之和，则距Q_100Q=L4X103

Rs

Q,则R°=10,待测磁场的磁感应强度8=1.2T.

专题十三交变电流传感器

夯基础考点练透

考点1交变电流的产生及其描述

1.[2021浙江杭州重点中学检测]新安江水电站交流发电机在正常工作时，电动势6-310sin

100nt（V）,若水轮机带动发电机的转速增加到原来的1.2倍，其他条件不变，则电动势为

()

A.e'=372sin120nt(V)B.e'=310sin120itt(V)

C.e'=372sin100Jtt（V）D.e'=310sin100nt（V）

2.一交流电源的输出电压表达式为y=/4xsin。力其中爆产311V,3=100nrad/s,下列表述

正确的是（）

A.该电源输出的交流电的频率是100Hz

B.该电源输出的交流电的周期是0.05s

C.若用交流电压表测量这一电源的输出电压，电压表示数为3nV

D.若将一电阻为50Q的电热器接在这一电源上，电热器的电功率约为968W

3.[2021安徽合肥高三调研,多选]某闭合金属线圈,在匀强磁场中绕与磁感线

垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示规律变化.已知线圈匝数为100,总

电阻为1Q,n2取10,则下列说法正确的是（）

A.Q0时，线圈中的感应电动势为零

B.QIs时，线圈中的电流改变方向

C.片3s时，线圈平面垂直于磁感线

D.4s内，线圈中产生的焦耳热为125J

4.[2019天津,8,多选]单匝闭合矩形线框电阻为用在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转

动,穿过线框的磁通量0与时间t的关系图像如图所示,下列说法正确的是（）

A.z时刻线框平面与中性面垂直

B.线框的感应电动势有效值为一L

c.线框转一周外力所做的功为打

D.从片0到A，过程中线框的平均感应电动势为'

5.[2020湖南郴州检测]一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为

P；若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为2.如果电热器电阻不变,则此交流电源

输出电压的最大值为（）

A.5VB.5四VC.10VD.10^2v

6.[2020北京丰台区检测]如图甲所示,用和总是材料相同、厚度相同、上下截面为正方形的导

体，边长之比为2：1,通过导体的电流方向如虚线箭头所示;现将用、用串联接入正弦交流电路,

如图乙所示;交流电源的电压u随时间£变化的情况如图丙所示，电源内阻不计，则下列说法正

确的是()

A.导体R、和良的阻值之比为1：2

B.流过导体分和尼的电流大小之比为1：2

C.导体用两端的电压最大值为220V

D.导体兆两端的电压有效值为110V

考点2变压器、远距离输电

1.[2021江西红色七校联考]如图甲所示的变压器电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为

1：2,a、方输入端输入如图乙所示的交变电流，电阻吊的功率是股的功率的一半，电流表的示

数为2A,电路中的电流表、电压表都是理想电表.则()

A.交流电压瞬时值的表达式为z^l00Ain(50nr)V

B.a、。端输入的功率为600W

C.电压表示数为100<2V,电阻R的阻值为50、尺Q

D.通过电阻水的电流为4A

2.[2021湖北武汉高三质量检测]如图所示,正弦交流电源的输出电压为跖

理想变压器的原、副线圈匝数之比为5:1,电阻关系为"：兆：尼=1：4：4,电压表为理想交流

电压表,示数用〃表示，则下列说法正确的是()

A.闭合开关S前后，电压表示数不变

B.闭合开关S前，06：户5：1

C.闭合开关S后，:比15：2

D.闭合开关S后，电阻用与人消耗的功率之比为4：1

3.［2021贵州贵阳高三摸底,多选］如图甲所示,三个完全相同的灯泡,功率均为15W,一个与理

想变压器的原线圈串联后接在图乙所示的交流电源上，另外两个并联后接在副线圈两端.闭合

开关S后,三个灯泡均正常发光.图中电表为理想电压表,则下列说法正确的是（）

s

图甲

A.原、副线圈的匝数之比为2：1

B.原、副线圈的匝数之比为1：2

C.电压表的示数为V

D.变压器传输的电功率为30W

4.［2020全国H,19,多选］特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成

功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从1处采用550kV的超高压向8处输电，输电线上

损耗的电功率为△巴到达6处时电压下降了△〃在保持4处输送的电功率和输电线电阻都不

变的条件下，改用1100kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为到达6处时电压下

降了A.不考虑其他因素的影响，则（）

1111

A.AX=4A）P8.XPC.D.△AU

5.［2018江苏,2］采用220kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的

功率减小为原来的t输电电压应变为（）

A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV

6.［新角度］［6分］在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，已有下列图中器材、

开关和导线若干.

ABCD

(1)上述器材中不需要的是(填字母)，还需要的是(填名称).

(2)对于匝数为5=100和3=200的变压器,当副线圈处于空载状态(没有接负载)时,测量其原、

副线圈的电压,〃“对应的为4,小,对应的为以实验测量数据如下表.

1.802.803.804.90

4.006.018.029.98

根据测量数据可判断原线圈是(填“nJ或“力”).

(3)保持原线圈匝数和交流电压均不变,给副线圈接上小灯泡,实验发现,随着副线圈匝数的增

加，小灯泡得到的电压反而减小,亮度减弱，出现这种情况可能的原因是.

考点3实验:传感器的简单使用

1.［生产生活实践问题情境一一电子体温计］［8分］感冒发热是冬春季节常见的疾病，用电子体

温计测量体温既方便又安全.电子体温计的工作原理是利用热敏电阻阻值随温度的变化将温

度转化为电学量.某同学想利用一热敏电阻和一数字电压表制作一个电子体温计.

(1)该同学用多用电表欧姆挡“义10”倍率，粗测了一热敏电阻的阻值，测量结果如图甲所示,

则该热敏电阻此次测量的限值为Q.

(2)该同学用伏安法测该热敏电阻在不同温度t下的电阻尼得到如图乙所示的兄V图像，由图

像可知该热敏电阻在34℃的温度下的电阻为Q.

图丙

（3）该同学利用这个热敏电阻和一数字电压表制作的电子体温计电路图如图丙所示，其中电源

电动势后1.5V,内阻不计，电压反馈电阻吊=32。，后为保护电阻，泥为热敏电阻，用为定值电阻,

则温度越高,数字电压表的示数越（选填“大”或“小”）；为了使温度从35℃变化到

42℃时数字电压表的示数能从0.35V变化到0.42V,则定值电阻的阻值%=Q.

2.[8分]甲、乙两个实验小组利用传感器研究电池组电动势和内阻及负教功率问题.已知两小

组所选用的定值电阻阻值相同,均为%=1.0Q.

⑴甲小组利用电压传感器（相当于理想电压表）和电阻箱，实验电路图如图甲所示.改变电阻

巴

箱接入电路的阻值,获得多组电压〃与电阻〃的值，根据片耳在坐标纸上描出的尸/图像如图

乙所示.发现当庐1.5Q时，电阻箱的功率P达到最大值1.5W.

定值电阻尼的作用是

可求出甲小组电池组电动势R=V,内阻rkQ.（结果均保留两位有效数字）

（2）乙小组利用电压传感器（相当于理想电压表）、电流传感器（相当于理想电流表）和滑动变阻

器，实验电路图如图丙所示.移动滑动变阻器滑片,获得多组电压〃与电流/的值，根据用UI,

利用作图软件生成的人〃图像如图丁所示.发现当代1.4V时，滑动变阻器的功率尸达到最大

值1.0W.

可求出乙小组电池组电动势后=V,内阻r2=Q.（结果均保留两位有效数字）

若乙小组的定值电阻尼未知，能否求出电池组内阻?.（填“能”或“不能”）

国练综合专题检测

一、选择题（共12小题,72分）

1.如图甲所示为自耦变压器,原线圈接有图乙所示的交流电源,副线圈两端电压有效值为220V,

灯泡和其他电阻受温度的影响忽略不计，开始时开关S断开,则下列说法正确的是（）

A.原、副线圈匝数比为11：5

B.闭合开关S后，小灯泡微亮,月上滑可使小灯泡恢复正常发光

C.滑片R上滑,通过电阻用的电流增大

D.向上滑动R,变压器的输出功率增大

“….0

XXXX

......................0'

2.如图所示,虚线比'的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为2B,右侧有垂直纸面向

里的匀强磁场,磁感应强度为B,一总阻值为力的导线框ABCD以00'为轴做角速度为。的逆时

针匀速转动,导线框的16边长为3A,a'边长为L,9边到轴0。'的距离也是L,以图示位置为

计时起点,规定导线框内电流沿流动时为电流的正方向.下列关于导线框中感

BL2a

应电流的图像（图中7o=k）正确的是（）

54

4/,,

O

X

cD

220V交流电

3.电吹风是常用的家用电器，一种电吹风的内部电路如图所示，图中a、b、c、d为四个固定点.

可动的扇形金属触片〃可同时接触两个触点.己知电吹风吹冷风时的输入功率为60W,小风扇

的额定电压为60V,正常工作时小风扇的输出功率为52W,变压器为理想变压器，则

()

A.当扇形金属触片尸与触点c、,接触时，电吹风吹热风

B.当扇形金属触片一与触点a、6接触时，电吹风吹冷风

C.小风扇的内阻为8Q

«i11

D.变压器原、副线圈的匝数比为"=石

4.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,产生正弦式交变电流,其电动势的

变化规律如图(a)中图线①所示.当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图(a)中图线②所示.

用此线圈给图⑹中原、副线圈匝数比为2：1的理想变压器供电.则()

图(b)

A.Q0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行

B.线圈先后两次转速之比为2：3

C.转速调整前，图(b)中电压表的示数为10aV

20

D.图线②电动势的瞬时值表达式为^40sin3JirV

5.[2020江苏,2]电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示.其原线圈匝

数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上，则电流互感器()

____^11路^_____

A.是一种降压变压器

B.能测量直流电路的电流

C.原、副线圈电流的频率不同

D,副线圈的电流小于原线圈的电流

6.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1,电流表和电压表均为理想电

表,斤是光敏电阻（其阻值随光强的增大而减小）、/是理想线圈、C是耐压值和电容都足够大的

电容器、L是灯泡、K是单刀双掷开关.当原线圈接入如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正

确的是（）

图甲

A.开关K连通1时,若光照增强，电流表的示数变小

B.开关K连通1时，电压表的示数为22V

C.开关K连通2时,灯泡L一定不亮

D.开关K连通2时,若光照增强，电压表的示数减小

7.[2021吉林长春高三质量监测，多选]远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈

的匝数分别为冰上,电压分别为〃、电流分别为6