2021届高考物理二轮复习固基题：变压器 电能的输送 传感器含答案

2021届高考物理二轮固基题：变压器电能的输送传感器含答案

二轮：变压器电能的输送传感器

1、如图：

普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互

感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为lab,cd

一侧线圈的匝数较多，工作时电流为led,为了使电流表能正常工作，则（）

A.ab接MN、cd接PQ,Iab<Icd

B.ab接MN、cd接PQ,Iat>Icd

C.ab接PQ、cd接MN,LKlcd

D.ab接PQ、cd接MN,Iab>Icd

2、某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过

升压变压器”和降压变压器Tz向用户供电，已知输电线的总电阻为R,降压变

压器Tz的原、副线圈匝数之比为4：1,它的副线圈两端的交变电压如图乙所示,

R。为负载电阻。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（）

甲

w/V

I?喝C一一

.22^...JXL/2//（xlO-^s）

乙

A.降压变压器Tz原线圈的输入电压为55V

B.降压变压器的输入功率与输出功率之比为4：1

C.当R。增大时，升压变压器3的输出电压不变

D.升压变压器L的输出电压等于降压变压器T2的输入电压

2、（双选）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，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正弦规律变化.设线圈总

电阻为2C,贝1」（）

A.t=0时，线圈平面平行于磁感线

B.t=ls时，线圈中的电流改变方向

C.t=l.5s时，线圈中的感应电动势最大

D.一个周期内，线圈产生的热量为阮2J

4、（多选）如图甲所示，标有“220V40W”的电灯和标有“20户300V"的

电容器并联接到交流电源上，V为交流电压表。交流电源的输出电压如图乙所

示，闭合开关S,下列判断正确的是（）

T

A.t=2时刻，V的不数为零

B.电灯恰正常发光

C.电容器有可能被击穿

D.交流电压表V的示数保持11班V不变

5、（双选）关于下列器材的原理和用途，叙述正确的是（）

变压器扼流网真空冶燎炉磁电式仪表

A.变压器可以改变交流电压与稳恒直流电压

B.扼流圈对变化的电流有阻碍作用

C.真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化

D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

6、如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为m,降压变压器的

变压比为n,输电线的电阻为R,升压变压器和降压变压器均为一理想变压器，

发电机输出的电压恒为U,若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数减小了

AU,则下列判断正确的是（）

升压变压器降压变压器

A.电流表A2的示数增大了黑

B.电流表Ai的示数增大了喂

C.电压表W的示数减小了AU

D.输电线损失的功率增加了（嘿）R

7、（多选）霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆

盘上固定4个小磁体，在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，

每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的

脉冲数可得到圆盘的转速。关于该测速传感器，下列说法中正确的有（）

A.在图示位置时刻d点电势高于c点电势

B.圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高

C.c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍

D.增加小磁体个数，传感器转速测量更准确

8、如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为

一峰值不变的正弦交变电压,副线圈接一可变电阻R。在其他条件不变的情况下,

为使变压器输入功率增大，下列措施正确的是（）

A.仅增加原线圈匝数口B.仅增加副线圈匝数及

C.仅减小电阻R的阻值D.仅增大电阻R的阻值

9、（双选）海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电.在我国南海上

有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示.浮桶内的磁体通过支柱

固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁

场中，该线圈与阻值R=15C的灯泡相连.浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图

中斜线阴影部分），如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙

忽略不计；匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈

直径D=0.4m,电阻r=lQ.取重力加速度g=10m/s?,混=10.若浮桶随波

浪上下运动的速度可表示为v=0.47usin（nt）m/s.则下列说法正确的是（）

甲乙

A.波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=16sin（7rt）V

B.灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin（nt）A

C.灯泡的电功率为120W

D.灯泡两端电压的有效值为苧V

10、（多选）如图所示，矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应

强度为B的匀强磁场中绕00,轴以角速度co匀速转动，外电路电阻为R。下列

判断正确的是（）

o

~（A）~

电压表的读数为瑞%

B.当线圈由图示位置转过30。的过程中，通过电阻R的电荷量为J除

z（K-rr）

C.在线圈转过一周的过程中，电阻R上产生的焦耳热为如黯震

D.当线圈由图示位置转过30。时，通过电阻R的电流为黑篁

11、某课外兴趣小组设计了一种不需要电池供电的防触电“警示牌”，把它放

在高压输电线附近时，其上面的文字“小心触电”就会自动发亮，对防止触电

起到警示作用，关于这种“警示牌”，下列说法中正确的是()

A.警示牌内没有电源，却能够使“小心触电”发亮，违背了能量转化与守恒定

律

B.警示牌内部一定隐藏有太阳能电池为其供电，从而使“小心触电”发亮

C.警示牌放在交变电流流过的输电线附近时，“小心触电”能发亮

D.警示牌放在稳恒电流流过的输电线附近时，“小心触电”能发亮

12、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士输电电压应变为()

A.55kVB.110kV

C.440kVD.880kV

13、电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻R、和定

值电阻Ro接在9V的电源上，光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示：

光强E/cd12345

电阻值/Q18963.6

[“光强”是表示光强弱程度的物理量，符号为E,单位坎德拉(cd)]

(1)当光照强度为4坎德拉(cd)时光敏电阻Rx的大小为C。

(2)其原理是光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻

璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。若电源电压不变，Ro是定值电阻，则

下列电路图中符合要求的是(填序号)。

AB

14、如图甲所示为手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组

成。已知受电线圈的匝数为n=50匝，电阻r=1.0Q,在它的c、d两端接一阻

值R=9.0。的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随

时间按图乙所示的规律变化，可在受电线圈中产生电动势最大值为20V的正弦

交流电，设磁场竖直向上。求：

甲乙

(1)在t=7lX10-3s时，受电线圈中产生电流的大小，c、d两端哪端电势高?

(2)在一个周期内，电阻R上产生的热量；

(3)从U到t2时间内，通过电阻R的电荷量。

2021届高考物理二轮固基题：变压器电能的输送传感器含答案

二轮：变压器电能的输送传感器

1、如图：

普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互

感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为lab,cd

一侧线圈的匝数较多，工作时电流为led,为了使电流表能正常工作，则（）

A.ab接MN、cd接PQ,Iab<Icd

B.ab接MN、cd接PQ,Iat>Icd

C.ab接PQ、cd接MN,Iab<Icd

D.ab接PQ、cd接MN,Iab>Icd

【答案】B

2、某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过

升压变压器「和降压变压器Tz向用户供电，已知输电线的总电阻为R,降压变

压器Tz的原、副线圈匝数之比为4：1,它的副线圈两端的交变电压如图乙所示,

R。为负载电阻。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（）

uN

乙

A.降压变压器Tz原线圈的输入电压为55V

B.降压变压器T?的输入功率与输出功率之比为4：1

C.当R。增大时，升压变压器T1的输出电压不变

D.升压变压器「的输出电压等于降压变压器丁2的输入电压

【答案】Co

3、（双选）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，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正弦规律变化.设线圈总

A.t=0时，线圈平面平行于磁感线

B.t=ls时，线圈中的电流改变方向

C.t=l.5s时，线圈中的感应电动势最大

D.一个周期内，线圈产生的热量为阮2J

【答案】AD.

4、（多选）如图甲所示，标有“220V40W”的电灯和标有“20"300V”的

电容器并联接到交流电源上，V为交流电压表。交流电源的输出电压如图乙所

示，闭合开关S,下列判断正确的是（）

T

A.t=5时刻，V的示数为零

B.电灯恰正常发光

C.电容器有可能被击穿

D.交流电压表V的示数保持110V5V不变

【答案】BC

5、（双选）关于下列器材的原理和用途，叙述正确的是（）

铝板

掘旅圈真空冶炼炉磁电式仪表

A.变压器可以改变交流电压与稳恒直流电压

B.扼流圈对变化的电流有阻碍作用

C.真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化

D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

【答案】BD.

6、如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为m,降压变压器的

变压比为n,输电线的电阻为R,升压变压器和降压变压器均为一理想变压器，

发电机输出的电压恒为U,若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数减小了

AU,则下列判断正确的是（）

升压变压器降压变压器

A.电流表A2的示数增大了黑

B.电流表Ai的示数增大了喂

IX

C.电压表VI的示数减小了AU

D.输电线损失的功率增加了（嘿『R

【答案】B

7、（多选）霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆

盘上固定4个小磁体，在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，

每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的

脉冲数可得到圆盘的转速。关于该测速传感器，下列说法中正确的有（）

A.在图示位置时刻d点电势高于c点电势

B.圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高

C.c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍

D.增加小磁体个数，传感器转速测量更准确

CD

8、如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为

一峰值不变的正弦交变电压，副线圈接一可变电阻R。在其他条件不变的情况下,

为使变压器输入功率增大，下列措施正确的是（）

A.仅增加原线圈匝数4B.仅增加副线圈匝数出

C.仅减小电阻R的阻值D.仅增大电阻R的阻值

【答案】B、Co

9、（双选）海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电.在我国南海上

有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示.浮桶内的磁体通过支柱

固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁

场中，该线圈与阻值R=15Q的灯泡相连.浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图

中斜线阴影部分），如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙

忽略不计"匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈

直径D=0.4m,电阻r=lQ.取重力加速度g=10m/s?,7i2^10.若浮桶随波

浪上下运动的速度可表示为v=0.4兀sin（7rt）m/s.则下列说法正确的是（）

甲乙

A.波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=16sin（兀t）V

B.灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin（nt）A

C.灯泡的电功率为120W

D.灯泡两端电压的有效值为邛V

4

【答案】BC.

10、（多选）如图所示，矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应

强度为B的匀强磁场中绕00,轴以角速度①匀速转动，外电路电阻为R。下列

判断正确的是（）

A.电压表的读数为詈篝

B.当线圈由图示位置转过30。的过程中，通过电阻R的电荷量为解冷

C.在线圈转过一周的过程中，电阻R上产生的焦耳热为耳鬻需

D.当线圈由图示位置转过30。时，通过电阻R的电流为♦娶；

4K十r)

【答案】AD

11、某课外兴趣小组设计了一种不需要电池供电的防触电“警示牌”，把它放

在高压输电线附近时，其上面的文字“小心触电”就会自动发亮，对防止触电

起到警示作用，关于这种“警示牌”，下列说法中正确的是()

A.警示牌内没有电源，却能够使“小心触电”发亮，违背了能量转化与守恒定

律

B.警示牌内部一定隐臧有太阳能电池为其供电，从而使“小心触电”发亮

C.警示牌放在交变电流流过的输电线附近时，“小心触电”能发亮

D.警示牌放在稳恒电流流过的输电线附近时，“小心触电”能发亮

【答案】C.

12、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;，输电电压应变为()

A.55kVB.110kV

C.440kVD.880kV

【答案】C

13、电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻R、和定

值电阻Ro接在9V的电源上，光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示：

光强E/cd12345

电阻值/C18963.6

[“光强”是表示光强弱程度的物理量，符号为E,单位坎德拉(cd)]

(1)当光照强度为4坎德拉(cd)时光敏电阻Rx的大小为C。

⑵其原理是光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻

璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。若电源电压不变，Ro是定值电阻，则

下列电路图中符合要求的是_______(填序号)。

［答案］(1)4,5(2)C

［解析］(1)由表格数据可知，光敏电阻R、与光强E的乘积均为1.8Ccd不变,

则当E=4cd时，光敏电阻的阻值：&=耳孚=4.5^。

(2)由题意可知，光敏电阻Rx与定值电阻Ro串联连接，光照增强时，光敏电阻

Rx阻值减小，电路中的总电阻减小，由1=£可知，电路中的电流增大，由U=

IX

IR可知，Ro两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Rx

两端的电压减小，反之，光照减弱时，光敏电阻R、阻值增大，R