高考物理一轮复习 章末检测11 交变电流传感器

取夺市安慰阳光实验学校章末检测11 交变电流、传感器

(时间90分钟满分100分)

一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)

1．图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是 ( )

图甲图乙

A．图甲表示交变电流，图乙表示直流电流

B．两种电压的有效值都是311 V

C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin 100πt(V)

D．图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10∶1的理想变压器变压后，输入功率和输出功率比为10∶1

解析：由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交变电流，A

错误；正弦交变电流的有效值U＝U m

2

＝220 V，由于对应相同时刻，图甲电压比

图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，B错误；

从图甲可知，U m＝311 V，ω＝

2π

T

＝100 πrad/s，所以图甲电压的瞬时值表达

式为u＝311sin 100πt(V)，C正确；理想变压器中输入功率和输出功率相等，

所以D错误．

答案：C

2．如图为某发电站电能输送示意图．已知发电机的输出电压、输电线的电

阻及理想升压、降压变压器匝数均不变，若用户电阻R0减小，下列说法正确的

是( )

A．发电机的输出功率减小

B．输电线上的功率损失减小

C．用户得到的电压减小

D．输电线输送电压减小

答案：C

3．如图所示，图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生

的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1 Ω，外

接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变，则下列说法中正确的是 ( )

图甲图乙

A．电压表的示数为6 V

B ．发电机的输出功率为4 W

C ．在1×10－2

s 时刻，穿过线圈的磁通量最大

D ．在1×10－2 s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大

解析：由E m ＝6 2 V ，则有效值E ＝E m 2

＝6 V ，电压表示数U ＝R R ＋r E ＝

9

9＋1×6 V ＝5.4 V ，故A 错误；灯泡消耗的功率为P ＝U 2R ＝5.42

9

W ＝3.24 W ，则发电

机的输出功率为3.24 W ，故B 错误；在1×10－2

s 时刻，线圈处于中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量变化率为零，故C 正确，D 错误．

答案：C

4．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R ＝10 Ω，其余电阻均不计．从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压．下列说法正

确的是 ( )

图甲 图乙

A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为31.1 V

B ．当单刀双掷开关与b 连接且在0.01 s 时，电流表示数为4.4 A

C ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz

D ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原线圈的输入功率变小

答案：B

5.如图所示的空间存在一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN ，在MN 右侧有一矩形金属线圈abcd ，ab 边与MN 重合．现使线圈以ab

边为轴按图示方向匀速转动(从上往下看为顺时针转动)，将a 、b 两端连到示波器的输入端，若ab 边中电流从a 到b 为正，则从示波器观察到的ab 中电流随

时间变化的图形是 ( )

A B C D

解析：先将右侧磁场补全，即矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，会产生正弦式交变电流，由楞次定律可知，电流从0开始，沿负向，可画出完整电流随时间变化的图形，在此基础上，去掉右侧磁场，故需将完整图形中每个周期的前14周期及后1

4

周期图形去掉，选项D 正确． 答案：D

6.如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表、理想电压表，

副线圈上通过输电线接有一个灯泡L ，一个电吹风M ，输电线的等效电阻为R ，

副线圈匝数可以通过调节滑片P 改变．S 断开时，灯泡L 正常发光，滑片P 位

置不动，当S 闭合时，以下说法中正确的是( )

A ．电压表读数增大

B ．电流表读数减小

C ．等效电阻R 两端电压增大

D ．为使灯泡L 正常发光，滑片P 应向下滑动

解析：当S 闭合时，原、副线圈的匝数比不变，副线圈两端电压不变，电压表读数不变，选项A 错误；S 闭合时，副线圈电路总电阻减小，电流增大，变压器输出功率增大，则输入功率增大，电流表读数增大，选项B 错误；由于输电线中电流增大，所以输电线等效电阻R 两端电压增大，选项C 正确；为使

灯泡L 正常发光，应该增大变压器输出电压，滑片P 应向上滑动，选项D 错误．

答案：C

7.如图所示，单匝闭合金属线框abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φm ，线框中的最大感应电动势为E m ，从线框平面与磁场平行时刻开始计时，下面说法不正确的是( )

A ．当穿过线框的磁通量为

Φm

2

的时刻，线框中的感应电动势为

E m

2

B ．线框中的电流强度随时间按余弦规律变化

C ．线框转动的角速度为E m Φm

D ．线框在垂直于磁场方向平面内的投影面积随时间按正弦规律变化 解析：设线框转动的角速度为ω，根据题意，线框中的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝

E m cos ωt ，其中E m ＝Φm ω，所以ω＝

E m

Φm

，选项B 、C 正确；当穿过线框的磁通量为

Φm

2

的时刻，ωt ＝30°，所以线框中的感应电动势为e ＝

E m cos 30°＝3E m

2，选项A 错误；计时开始时刻，线框在垂直于磁场方向平面

内的投影面积为零，所以以后该面积随时间按正弦规律变化，选项D 正确．

答案：A

8．如图所示，图(a)中变压器为理想变压器，其原线圈接在u ＝122sin

100πt (V)的交流电源上，副线圈与阻值R 1＝2 Ω的电阻接成闭合电路，电流

表为理想电流表．图(b)中阻值为R 2＝32 Ω的电阻直接接到u ＝122sin 100πt (V)的交流电源上，结果电阻R 1与R 2消耗的电功率相等，则( )

(a) (b)

A ．通过电阻R 1的交变电流的频率为0.02 Hz

B ．电阻R 1消耗的电功率为9 W

C ．电流表的示数为6 A

D ．变压器原、副线圈匝数比为4∶1

解析：理想变压器原线圈两端电压不变，变压器的匝数不变，副线圈两端的输出电压不变，故A 错误；开关S 闭合后导致副线圈所在电路的电阻减小，通过副线圈的电流增大，通过原线圈的电流也增大，故D 正确；副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大，灯泡L 1两端电压减小，通过灯泡的电流也减小，故