2021届高考一轮物理：交变电流、传感器含答案
2021年高考物理真题和模拟题分类汇编专题11交变电流传感器含解析
2021年高考物理真题和模拟题分类汇编：专题11 交变电流 传感器选择题1. (2021·浙江卷)如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T 和最大值m U 相同，则实线所对应的交流电的有效值U 满足( )A. 2mU U = B. 22mU U = C. 22mU U > D. 22mU U < 答案D 解析：因虚线是正弦交流电的图像，则该交流电的有效值为2=22m mU U U =有效值 由图可知，在任意时刻，实线所代表的交流电的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则实线所代表的交流电的有效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值，则22mU U < 故选D 。
2. (2021·湖南卷)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为12:n n ，输入端C 、D 接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L 1、L 2的阻值始终与定值电阻0R 的阻值相同。
在滑动变阻器R 的滑片从a 端滑动到b 端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是( )A. L 1先变暗后变亮，L 2一直变亮B. L 1先变亮后变暗，L 2一直变亮C. L 1先变暗后变亮，L 2先变亮后变暗D. L 1先变亮后变暗，L 2先变亮后变暗 答案A 解析：副线圈的总电阻为200111ap pbR R R R R =+++ 解得()()()()()()002002appbap pb appbR R R R R R R R R R RR R R R +⋅++⋅+==++++则滑动变阻器R 的滑片从a 端滑到b 端过程中，副线圈的总电阻选增大后减小，根据等效电阻关系有12221212122122221=n U U n n U n R R n I n I n I n ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭等 则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有10U I R R =+等 ，1212n I I n = 1I 先减小后增大，2I 先减小后增大，则1L 先变暗后变亮，根据110U U I R =-，2211n U U n =由于1I 先减小后增大，则副线圈的电压2U 先增大后减小，通过L 2的电流为220L pbU I R R =+则滑动变阻器R 的滑片从a 端滑到b 端过程中，pb R 逐渐减小，副线圈的电压2U 增大过程中 2L I 增大；在副线圈的电压2U 减小过程中，通过R 0的电流为020R apU I R R =+ap R 逐渐增大，则0R I 越来越小，则022L R I I I ↑=↑-↓则1L 先变暗后变亮，2L 一直变亮；故选A 。
2020-2021学年高考物理一轮复习交变电流练习试题及答案
2020-2021 学年高三物理一轮复习练习卷：交变电流一、单选题1．已知矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是（）A．t=0 时刻线圈平面与中性面垂直B．t=0.01s 时刻Φ的变化率达最大C．t=0.02s 时刻感应电动势达到最大D．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示2．一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示的位置时( )A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小3．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()A．t＝0.005s 时线圈平面与磁场方向平行B．t＝0.010s 时线圈的磁通量变化率最大C．线圈产生的交变电动势频率为100HzD．线圈产生的交变电动势有效值为311V2 4．如图所示为一交变电流的电流随时间而变化的图象．此交变电流的有效值是A ．5A B ． 5 A C ．3.5 A D ． 2.5 A5．一闭合矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示，由图可知A ．该交流电电流的有效值是 5 AB ．该交流电的频率是 20 HzC ．t =0 时刻线圈平面位于中性面D ．该交流电电流的瞬时表达式为 i =5cos 100πt （A ）6．某交变电动势瞬时值表达式e = 10sin 2πt V ，则（ ） A ．交变电流的频率为 2Hz B ．交变电流的周期为 0.25 秒 C ．交变电流的有效值为10VD ．当 t ＝0.25 秒时，感应电动势为10V7．A 、B 是两个完全相同的电热器，A 通以图甲所示的方波交变电流，B 通以图乙所示的正弦式交变电流，则两电热器的电功率 P A ∶P B等于( )222 2 2 2 2 2 2 2A．5∶4 B．3∶2 C．∶1 D．2∶18．如图所示，将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为( )A．(2πl nB)PB．2(πl nB)PC．(l nB)2PD．(l nB)P9．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为105.0 Ω 的灯泡，如图乙所示，则下列说法正确的是( )A．电路中的电流方向每秒钟改变50 次B．电压表的示数为220 VC．灯泡实际消耗的功率为420 WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为25 J10．如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO’匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e 随时间t 的变化曲线如图乙所示，若线圈匝数N=100 匝，外接电阻R=70Ω，线圈电阻r=10Ω，则下列说法正确的是（）A．通过线圈的最大电流为1.25A B．线圈的角速度为50rad/sC．电压表的示数为50V D．穿过线圈的最大磁通量为2Wbπ11．如图所示，N 匝矩形导线框以角速度ω 在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻为r，外电路接有电阻R、理想电流表和二极管D．二极管D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是( )A．图示位置电流表示数为0B．R 两端电压的有效值U＝2NBSω2NBSωC．交流电流表的示数2(R +r )D．一个周期内通过R 的电荷量NBSR +r12．现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调控的。
2021版高考物理一轮复习单元质检十一交变电流传感器
单元质检十一交变电流传感器(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~9题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2019·湖南永州模拟)边长为a的N匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动,转速为n,线圈所围面积内的磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示,图象中Φ0为已知。
下列说法正确的是()A.t1时刻线圈中感应电动势最大B.t2时刻线圈中感应电流方向发生变化C.匀强磁场的磁感应强度大小为Φ02D.线圈中感应电动势的瞬时表达式为e=2nNπΦ0sin 2πnt2.(2019·江苏盐城模拟)图甲是小型交流发电机的示意图,在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动,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10 Ω,外接一只电阻为90 Ω的灯泡,不计电路的其他电阻,则()A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直B.每秒钟内电流方向改变100次C.灯泡两端的电压为22 VD.0~0.01 s 时间内通过灯泡的电荷量为03.(2019·吉林梅河口月考)如图所示,N 匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO'匀速转动,线框面积为S ,线框电阻、电感均不计,在OO'左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场,外电路接有电阻R 和理想电流表,那么可以确定的是( )A .从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为e=NB ωS sin ω tB .电流表的示数I=√2ω4R NBS C .R 两端电压的有效值U=ω2NBS D .一个周期内R 上产生的热量Q=πωNBS 2R4.如图所示,一理想变压器的原线圈接在电压有效值为220 V 的正弦式交流电源上,两副线圈匝数分别为n 2=16,n 3=144,通过理想二极管(具有单向导电性)、单刀双掷开关与一只“36 V 18 W”的灯泡相连(灯泡电阻不变),当开关接1时,灯泡正常发光,则下列说法中不正确的是( )A .原线圈的匝数为880B .当开关接2时,灯泡两端电压的有效值为20√2 VC .当开关接2时,灯泡消耗的功率约为18 WD .当开关接2时,灯泡消耗的功率约为11 W5.如图所示为某山区小型电站输电示意图,发电厂发出U 1=220√2sin 100πt (V)的交流电通过变压器升压后进行高压输电,接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电,图中高压输电线部分总电阻为r ,负载端的电压表是理想交流电表,下列有关描述正确的是( )A.若开关S1、S2都断开,则电压表示数为零B.负载端所接收到交流电的频率为25 HzC.深夜开灯时灯特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故D.用电高峰期灯泡较暗,可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度6.(2019·河南林州模拟)如图为远距离输送交流电的系统示意图,变压器均为理想变压器。
全国高考物理试题分项汇编系列 专题12 交变电流 传感器(含解析)
外对市爱戴阳光实验学校【2021】〔〕2021高考物理〔第01期〕试题分项汇编12 交变电流传感器本资料以考区的最试题为主，借鉴并吸收了其他最模拟题中对考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限。
一、单项选择题1．【2021·高三期末】在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。
产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。
那么以下说法正确的选项是A．t＝0.01s时穿过线框的磁通量最小B．该交变电动势的有效值为112VC．该交变电动势的瞬时值表达式为e＝222cos〔100πt〕VD．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45°2.【2021•市高2021级二诊】如题2图所示，交流电源通过理想变压器对负载D供电，交流电源的输出电压随时间变化的关系是sin100(V)mu U tπ=，理想变压器原、副线圈匝数比为12:1:2n n=，以下说法正确的选项是A．交流电源输出电压的频率是100HzB．理想变压器输出电压的频率是100HzC．理想变压器输出电压是2mU VD．假设负载D 是光敏电阻，将原来照射D的光遮挡住，那么电源输出功率减小3.【2021•市高2021级高三第四次月考】如下图为三个门电路符号，以下判断正确的选项是〔〕A．甲为“非〞门、乙为“与〞门、丙为“或〞门 B．甲为“与〞门、乙为“或〞门、丙为“非〞门≥1Zb图乙a&图丙a1图甲C ．甲为“非〞门、乙为“或〞门、丙为“与〞门D ．甲为“或〞门、乙为“与〞门、丙为“非〞门3.C 【解析】 记住三个根本门电路符号，会区别、会画，理解其功能；甲为甲为“非〞门符号，乙为“或〞门符号，丙为“与〞符号，故C 正确。
应选C 。
考点：此题考查了简单的逻辑电路4.【2021·高三期末考试】一边长为L 的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固轴转动，线框中产生的感电动势e 随时间t 的变化情况如下图。
2021届一轮高考物理：交变电流、传感器习题(含)答案
2021届一轮高考物理：交变电流、传感器习题（含）答案*交变电流、传感器*1、(双选)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻。
光强增大时，R2的阻值减小，R3为滑动变阻器，平行板电容器与定值电阻R1并联，闭合开关，下列判断正确的是( )A.仅增加光照强度时，电容器所带电荷量将减小B.仅减弱光照强度时，电源的输出功率一定减小C.仅将滑动变阻器的滑片向上移动时，电容器贮存的电场能将减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下移动时，电源的效率将增大2、如图所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图，变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器，B处有一个输电线圈，一旦线圈B中有电流，经过电流放大器后便能推动继电器切断电源，如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线(裸露部分)，甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是( )A．甲不会发生触电事故，继电器不会切断电源B．乙会发生触电事故，继电器不会切断电源C．丙会发生触电事故，继电器会切断电源D．丁会发生触电事故，继电器会切断电源3、(多选)如图甲所示，标有“220 V 40 W”的电灯和标有“20 μF300V”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( )甲乙A．t＝T2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1102V不变4、有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D 之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是( )A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大5、(2019·临沂市一模)(多选)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，图中电表均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1和L2是两个完全相同的灯泡。
第五、六章 交变电流、传感器(B)-2021年高考一轮专题复习及单元双测卷(解析版)
优创卷·一轮复习单元测评卷第五、六章 交变电流、传感器B 卷 培优优选提升卷一、选择题(本题共12小题，每小题3分．在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第10～12题有多项符合题目要求．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．) 1．如图所示，已知灯泡L 1、L 2额定功率之比为9：1，原副线圈匝数之比为9：2，变压器为理想变压器。
现在，把电路接入照明电路中，发现两个灯泡均正常发光（灯泡电阻不变）。
下列说法正确的是（ ）A ．灯泡L 1、L 2电阻之比为3：5B ．灯泡L 1、L 2电阻之比为4：9C ．灯泡L 1、L 2额定电压之比为2：3D ．灯泡L 1、L 2额定电压之比为1：2 【答案】B【解析】AB ．设原线圈的电流为I 1，副线圈的电流为I 2，根据电流与匝数的关系，可得1229=I I 解得1229I I = 根据2P I R =可得222112:9:1I R I R =联立解得12:4:9R R =，故A 错误，B 正确； CD ．根据U IR =则有122112::U U I R I R =解得12:2:1U U =，故CD 错误。
故选B 。
2．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1：n 2=3：1，L 1、L 2、L 3为三只规格均为“9V ，3W”的灯泡，各电表均为理想交流电表，定值电阻R 1=9Ω。
输入端交变电压u 随时间t 变化的图象如图乙所示，三只灯泡均正常发光，则（ ）A ．电压u 的瞬时值表达式为u 2sin πt （V ）B ．定值电阻R 2=2ΩC ．电流表的示数为1AD ．电压表的示数为36V 【答案】B【解析】A ．根据图象知，交变电流的最大值为362V ，周期2210s T -=⨯，线圈的转动的角速度22π2πrad/s=100rad/s 210T ω-==⨯ 所以该交变电流的瞬时值()m sin 362πV u U t t ω==故A 错误；BCD ．规格为“9V ，3W”的灯泡在正常发光时，根据P =UI可得通过灯泡的电流1A 3I =变压器输出端三个灯泡并联后与R 2并联，可得变压器的输出电流231A I I ==根据1221I n I n = 可知原线圈的电流1211A 33I I ==根据图象可知，原线圈输入电压为U =36V ，则电压表示数1111369V=33V 3U U I R ⎛⎫=-=-⨯ ⎪⎝⎭变压器的输出电压21111V 3U U ==灯泡两端电压9V ，则R 2两端电压229V (119)V 2V R U U =-=-=流过R 2的电流231A I I ==则2222ΩR U R I == 故B 正确，CD 错误。
2021届高考一轮(人教)物理：交变电流、传感器含答案
2021届高考一轮（人教）物理：交变电流、传感器含答案复习：交变电流、传感器1、(双选)如图所示，理想变压器原线圈接电压为220 V的正弦交流电，开关S 接1时，原、副线圈的匝数比为11:1，滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，电压表和电流表均为理想电表．下列说法正确的有()A．变压器输入功率与输出功率之比为1:1B．1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 JC．仅将S从1拨到2，电流表示数减小D．仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小2、三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3(λ1>λ2>λ3)。
分别用这三束光照射同一种金属。
已知用光束2照射时，恰能产生光电子。
下列说法正确的是 ( )A.用光束1照射时，不能产生光电子B.用光束3照射时，不能产生光电子C.用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多D.用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大3、如图所示，在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B．直角扇形导线框半径为L、总电阻为R，在坐标平面内绕坐标原点O以角速度ω逆时针匀速转动．线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流的有效值是()A．I＝BL2ωR B．I＝BL2ω2RC．I＝0 D．I＝BLω2R4、一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；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Q正。
该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。
则Q方∶Q正等于()A．1∶ 2 B．2∶1C．1∶2D．2∶15、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n1、n2, 电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R．变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()A．I1I2＝n1n2B．I2＝U2RC．I1U1＝I22R D．I1U1＝I2U26、(多选)如图所示为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率P＝20 kW。
高考物理一轮复习考点全攻关专题(77)交变电流 传感器 单元过关检测(解析版)
2021年高考物理一轮复习考点全攻关专题（77）交变电流 传感器 单元过关检测（解析版）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，满分72分。
在每小题给出的四个选项中，第1～7只有一项是符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．某发电站的输出功率为220 kW ，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V 和11 kV 两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( ) A ．100∶1 B ．1∶100 C ．1∶10 D ．10∶1 【答案】A【解析】 由题意知输电线上的电流I ＝P U ，则输电线的总电阻造成的电压损失ΔU ＝Ir ＝Pr U ，故ΔU 1ΔU 2＝U 2U 1＝11×103110＝1001，故选A. 2． 阻值为R 的电炉丝通以大小为I 的恒定电流时其电功率为P ，当把它接在某正弦交流电源两端时其电功率也为P .则该交流电源电压的最大值为( ) A.22IR B.2IR C ．IR D ．2IR 【答案】B【解析】电炉丝通以大小为I 的恒定电流时，t 时间内产生的热量为Q ，则有：Q ＝Pt ＝I 2Rt ；电炉丝接在某正弦交流电源两端时，t 时间内产生的热量为Q ′，则有：Q ′＝Pt ＝I 有2Rt ，又Q ＝Q ′，即I 2Rt ＝I 有2Rt ，解得：I 有＝I ，则电压的有效值为U 有＝I 有R ＝IR ，故该交流电源电压的最大值为U m ＝2U 有＝2IR ，故选B. 3．图1甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为理想交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示．已知发电机线圈电阻为10 Ω，外接一只阻值为90 Ω的电阻，不计电路的其他电阻，则( )图1A ．电流表的示数为0.31 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．在线圈转动一周过程中，外电阻发热量约为0.087 J 【答案】D【解析】在交流电路中电流表的示数为有效值，E 有效＝E m2＝22 V ，电流表的示数I ＝E 有效R 总＝22100 A ＝0.22 A ，A错误；由题图乙可知线圈转动的周期为0.02 s ，则线圈转动的角速度ω＝2πT ＝100π rad/s ，B 错误；0.01 s 时线圈的电压为0，因此线圈在中性面处，C 错误；在线圈转动一周的过程中，外电阻发热量Q ＝I 2Rt ＝(0.22)2×90×2×10－2J≈0.087 J ，D 正确．4．如图2所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压U 1、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，当用户开启的用电器越来越多时，下列表述正确的是( )图2A ．升压变压器副线圈电压U 2降低B ．降压变压器原线圈电压U 3升高C ．输电线消耗的功率增大D ．发电机的输出功率不变 【答案】C【解析】当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则降压变压器原线圈电流增大，输电线上的电流增大，可知输电线上的功率损失增大；发电机的输出电压U 1不变，升压变压器匝数比不变，则副线圈电压U 2不变，由输电线上的电压损失增大，可知降压变压器的输入电压U 3减小，故A 、B 错误，C 正确；发电机输出功率随用户开启的用电器增多而增加，D 错误．5．如图3甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，R t 为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R 1为定值电阻．若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电．下列说法中正确的是( )图3A ．输入变压器原线圈的交流电压的瞬时值表达式为u ＝362sin 50πt VB ．变压器原、副线圈中的电流之比为4∶1C ．t ＝0.01 s 时，发电机的线圈平面位于中性面D ．R t 处温度升高时，变压器的输入功率变小 【答案】C【解析】由题图乙可知交流电压最大值U ＝36 2 V ，周期T ＝0.02 s ，可由周期求出角速度的值为2π0.02rad/s＝100π rad/s ，则可得交流电压的瞬时值表达式u ＝362sin 100πt V ，故A 错误；根据I 1I 2＝n 2n 1可知变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4，故B 错误；t ＝0.01 s 时，瞬时值为零，发电机的线圈平面与磁场方向垂直，发电机的线圈平面位于中性面，故C 正确；R t 处温度升高时，R t 阻值减小，电流表的示数变大，变压器的输入功率变大，故D 错误．6．(2020·辽宁重点协作体模拟)图4甲所示的变压器原、副线圈匝数比为3∶1，图乙是K 闭合时该变压器c 、d 输入端交变电压的图象，L 1、L 2、L 3、L 4为四只规格均为“12 V 6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表．以下说法正确的是( )图4A ．a 、b 输入端电压的瞬时值表达式为U ab ＝362sin 100πt (V)B ．电流表的示数为1.5 A ，L 1能正常发光C ．a 、b 输入端输入功率P ab ＝18 WD ．断开K ，L 2中的电流不变 【答案】B【解析】由输入端交变电压u 的图象，可知其最大值为36 2 V ，有效值为U 1＝36 V ，副线圈电压为：U 2＝13U 1＝12 V ，所以副线圈三只灯泡均能正常发光．灯泡的额定电流：I 0＝P L U L ＝612 A ＝0.5 A ，电流表的示数为I 2＝3×0.5 A ＝1.5 A ，原线圈电流为I 1＝n 2n 1I 2＝0.5 A ，所以原线圈的灯泡L 1也能正常发光，a 、b 输入端电压为U ab ＝U L ＋3U 2＝12 V ＋36 V ＝48 V ，a 、b 输入端电压的瞬时值表达式为U ab ＝482sin 100πt (V)，故A 错误，B 正确；四只灯泡都正常发光，所以a 、b 输入端输入功率P ab ＝4×6 W ＝24 W ，故C 错误；若将K 断开，则副线圈上的输出电流将减小，所以原线圈的输入电流也减小，则流过灯泡L 1的电流减小，L 1上消耗的电压减小，所以原线圈上的电压将增大，副线圈的电压也增大，则可知L 2中的电流将变大，故D 错误． 7. 如图5所示，一理想变压器，左右两边共接有额定电压均为U 的6盏完全相同的灯泡(额定功率均为P )，左端接在一电压有效值为U 0的交流电源两端．此时6盏灯刚好正常发光．下列说法中不正确．．．的是( )图5A ．该变压器的原、副线圈匝数比为1∶2B ．此时交流电源输出的功率为6PC ．U 0＝6UD ．如果灯L 6突然烧断，灯L 1和L 2将变暗，而其余3盏灯将变得更亮 【答案】A【解析】由于各盏灯相同且均正常发光，所以流过每盏灯的电流均相同，原线圈中的电流I 1等于灯泡的额定电流I ，而副线圈中的总电流为I 2＝4I ，故n 1∶n 2＝I 2∶I 1＝4∶1，A 错误；由于理想变压器本身不消耗能量，所以交流电源输出功率为6盏灯的总功率6P ，B 正确；设原、副线圈两端的电压分别为U 1、U 2，则U 2＝U ，U 0＝U 1＋2U ，而U 1∶U 2＝n 1∶n 2＝4∶1，代入得U 0＝6U ，C 正确；当灯L 6突然烧断，变压器输出的功率将减小，所以输入功率也将减小，由P 1＝U 1I 1得I 1减小，所以灯L 1和L 2将变暗，同时因L 1和L 2分得的电压减小，变压器输入端的电压U 1将增大，所以变压器输出的电压也将增大，使其余3盏灯变得更亮，D 正确． 8. 如图6所示，边长为L 的正方形单匝线圈abcd ，电阻为r ，外电路的电阻为R ，ab 的中点和cd 的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线OO ′上，磁场的磁感应强度为B ，若线圈从图示位置开始以角速度ω绕OO ′轴匀速转动，则以下判断正确的是( )图6A ．图示位置线圈中的感应电动势最大，为E m ＝BL 2ωB ．从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e ＝12BL 2ωsin ωtC ．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R 的电荷量为q ＝2BL 2R ＋rD ．线圈转动一周的过程中，电阻R 上产生的热量为Q ＝πB 2ωL 4R4R ＋r 2【答案】BD【解析】题图位置线圈中的感应电动势最小，为零，A 错误；若线圈从题图位置开始转动，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式e ＝12BL 2ωsin ωt ，B 正确；线圈从题图位置转过180°的过程中，流过电阻R 的电荷量为q ＝I ·Δt ＝ΔΦR 总＝BL 2R ＋r，C 错误；E m ＝12BL 2ω，线圈转动一周的过程中，电阻R 上产生的热量为Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫E m 2R ＋r 2·R ·2πω＝πB 2ωL 4R4R ＋r 2，D 正确．9．如图7所示，R 是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小．理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝2202sin 100πt (V)，则( )图7A ．电压表的示数为22 2 VB ．副线圈中交流电的频率为50 HzC ．在天逐渐变黑的过程中，电流表A 2的示数变小D ．在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变大 【答案】BC【解析】原线圈电压的最大值为220 2 V ，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为22 2 V ，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为U ＝2222 V ＝22 V ，故A 错误；由于变压器不改变交流电频率，则副线圈中交流电的频率为f ＝ω2π＝100π2π Hz ＝50 Hz ，选项B 正确；在天逐渐变黑的过程中，光照变弱，R 阻值增大，电路的总电阻变大，而副线圈两端的电压不变，所以副线圈的电流变小，电流表A 2的示数变小，故C 正确；由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，副线圈的电压不变，所以由P ＝UI 可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，故D 错误．10. 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8所示正弦规律变化．设线圈总电阻为 2 Ω，则( )图8A ．t ＝0时，线圈平面平行于磁感线B ．t ＝1 s 时，线圈中的电流改变方向C ．t ＝1.5 s 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8π2 J 【答案】AD【解析】t ＝0时，穿过线圈的磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故A 正确；每经过一次中性面(线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值)电流的方向改变一次，t ＝1 s 时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，线圈中的电流方向不变，故B 错误；t ＝1.5 s 时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零⎝⎛⎭⎫ΔΦΔt ＝0，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，故C 错误；感应电动势最大值E m ＝NBSω＝N ·Φm ·2πT＝4π V ，有效值E ＝E m 2＝22π V ，一个周期内线圈产生的热量Q ＝E 2R T ＝8π2 J ，故D 正确．11. 如图9所示，理想变压器原线圈接入正弦交流电，图中电压表和电流表均为理想交流电表，R 1为定值电阻，R 2为负温度系数的热敏电阻(温度升高时阻值减小)，C 为电容器．下列说法正确的是( )图9A ．通过R 1的电流为零B ．滑片P 向上滑动，电压表示数变小C ．R 2处温度升高时，电压表的示数不变D ．减小电容器C 的电容，电流表的示数变大 【答案】BC【解析】交流电能够通过电容器，则通过R 1的电流不为零，故A 错误；滑片P 向上滑动，原线圈匝数n 1变大，根据U 1n 1＝U 2n 2可知，副线圈电压减小，即电压表示数变小，B 正确；R 2处温度升高时，阻值减小，不会影响输入和输出电压值，电压表的示数不变，故C 正确；减小电容器C 的电容，则电容器的容抗变大，则电流表的示数变小，D 错误．12. 某同学模拟“远距离输电”电路，将实验室提供的器材连接成了如图10所示电路．A 、B 为理想变压器，灯L 1、L 2相同且阻值不变，输电线路等效电阻为R .现保持A 的输入电压不变，当开关S 断开时，灯L 1正常发光，则( )图10A ．仅闭合S ，L 1变暗B ．仅闭合S ，输电线路的发热功率变小C ．仅将滑片P 上移，L 1变亮D ．仅将滑片P 上移，输电线路的发热功率变小 【答案】AD【解析】仅闭合S ，则消耗功率增大，B 副线圈中电流增大，B 原线圈电流也增大，则R 上损失的电压和功率增大，则B 输入电压U B 1＝U A 2－IR 减小，灯泡L 1两端电压U B 2减小，故灯泡L 1会变暗，故A 正确，B 错误；仅将滑片P 上移，A 副线圈匝数减小，则A 的输出电压减小，B 的输入电压减小，灯泡L 1两端电压也减小，故L 1变暗，消耗功率减小，流过灯泡L 1的电流减小，则B 原线圈中电流减小，流过R 的电流减小，输电线路的发热功率变小，故C 错误，D 正确．二、非选择题（本题共2小题，满分28分）13．（12分）材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小．图11甲为某压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线，其中R F、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值．为了测量压力F，需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值R F.请按要求完成下列实验：图11(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框中画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小约为0.4×102 N～0.8×102 N，不考虑压力对电路其他部分的影响)，要求误差较小，提供的器材如下：A．压敏电阻，无压力时阻值R0＝6 000 ΩB．滑动变阻器R，最大阻值为200 ΩC．电流表A，量程2.5 mA，内阻约30 ΩD．电压表V，量程3 V，内阻约3 kΩE．直流电源E，电动势3 V，内阻很小F．开关S，导线若干(2)正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，通过压敏电阻的电流是1.33 mA，电压表的示数如图丙所示，则电压表的读数为________ V.(3)此时压敏电阻的阻值为________ Ω；结合图甲可知待测压力的大小F＝________ N．(计算结果均保留两位有效数字)【答案】(1)见解析图(2)2.00(3)1.5×10360【解析】(1)根据题述对实验电路的要求，应该采用滑动变阻器分压式接法、电流表内接的电路，原理图如图所示．(2)根据电压表读数规则，电压表读数为2.00 V.(3)由欧姆定律，此时压敏电阻的阻值为R F＝UI－R A≈1.5×103 Ω，R0R F＝4，由题图甲可知，对应的待测压力F＝60 N.14．（16分）如图12所示，两平行光滑的金属导轨AD 、CE 相距L ＝1.0 m ，导轨平面与水平面的夹角α＝30°，下端A 、C 用不计电阻的导线相连，导轨电阻不计．PQGH 范围内有方向垂直导轨平面向上、磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场，磁场的宽度d ＝0.6 m ，边界线PQ 、HG 均与导轨垂直．接入电路的电阻r ＝0.40 Ω的金属棒MN 放置在导轨上，棒两端始终与导轨接触良好，从与磁场上边界GH 距离为b ＝0.40 m 的位置由静止释放，当金属棒进入磁场时，恰好做匀速运动，棒在运动过程中始终与导轨垂直，取g ＝10 m/s 2.求：图12(1)金属棒进入磁场时的速度大小v ； (2)金属棒的质量m ；(3)金属棒在穿过磁场的过程中产生的热量Q . 【答案】(1)2 m/s (2)0.25 kg (3)0.75 J【解析】(1)根据动能定理可得：mgb sin α＝12mv 2－0，解得：v ＝2 m/s(2)金属棒进入磁场时，恰好做匀速运动，由平衡条件得：mg sin α＝BIL ，又I ＝BLvr联立解得：m ＝0.25 kg(3)根据能量守恒，在磁场运动过程中，减少的重力势能转化为焦耳热：Q ＝mgd sin α＝0.75 J.。
2021届一轮高考物理：交变电流、传感器习题(含)答案
2021届一轮高考物理：交变电流、传感器习题（含）答案*交变电流、传感器*1、(双选)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻。
光强增大时，R2的阻值减小，R3为滑动变阻器，平行板电容器与定值电阻R1并联，闭合开关，下列判断正确的是( )A.仅增加光照强度时，电容器所带电荷量将减小B.仅减弱光照强度时，电源的输出功率一定减小C.仅将滑动变阻器的滑片向上移动时，电容器贮存的电场能将减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下移动时，电源的效率将增大2、如图所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图，变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器，B处有一个输电线圈，一旦线圈B中有电流，经过电流放大器后便能推动继电器切断电源，如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线(裸露部分)，甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是()A．甲不会发生触电事故，继电器不会切断电源B．乙会发生触电事故，继电器不会切断电源C．丙会发生触电事故，继电器会切断电源D．丁会发生触电事故，继电器会切断电源3、(多选)如图甲所示，标有“220 V40 W”的电灯和标有“20 μF300 V”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()甲乙A．t＝T2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110 2 V不变4、有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是()A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大5、(2019·临沂市一模)(多选)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，图中电表均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1和L2是两个完全相同的灯泡。
2021年广东省新高考物理总复习测试卷：交变电流传感器(附答案解析)
2021年广东省新高考物理总复习测试卷交变电流传感器考生注意：1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．第Ⅰ卷(选择题，共48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1～6题只有一个选项正确，第7～12题有多项正确，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．如图1所示为发电机结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，其表面呈半圆柱面状．M是圆柱形铁芯，它与磁极柱面共轴，铁芯上绕有矩形线框，可绕与铁芯共轴的固定轴转动．磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布．从图示位置开始计时，当线框匀速转动时，以下四个选项中能正确反映线框感应电动势e随时间t的变化规律的是()图12.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图2所示，由图中信息可以判断()图2A ．在A 、C 时刻线圈处于中性面位置B ．在B 、D 时刻穿过线圈的磁通量为零C ．从A ～D 线圈转过的角度为2πD ．若从O ～D 历时0.02 s ，则在1 s 内交变电流的方向改变了100次3．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图3甲所示．已知发电机线圈内阻为5 Ω，现外接一只电阻为105 Ω的灯泡，如图乙所示，则( )图3A ．电路中的电流方向每秒钟改变50次B ．电压表V 的示数为220 VC ．灯泡实际消耗的功率为440 WD ．发电机线圈内每秒钟产生的焦耳热为20 J4．如图4所示，L 1、L 2、L 3为三个完全相同的白炽灯，接在理想变压器上，变压器的初级和次级线圈匝数比都是3∶1，当变压器ab 端接交流电压时，L 2、L 3的实际功率为P ，此时L 1的实际功率为( )图4A ．2PB ．P C.P 2 D.4P 95．在R ＝100 Ω的电阻两端所加电压随时间变化的图象如图5所示，则该电阻消耗的平均电功率为( )图5A.12 WB.13 WC.32 WD.54W。
江苏专用2021高考物理一轮复习专题十一交变电流传感器含解析
专题十一交变电流、传感器备考篇【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容交变电流的产生及描述认识交变电流。
能用公式和图像描述正弦交变电流。
由近几年的考题分析可知,本专题主要考查交变电流的四值、变压器和远距离输电的相关问题。
一般每年一考,而且多为选择题,难度中等。
主要考查考生的科学推理素养。
复习中,对于交变电流的产生要从电磁感应知识应用的角度透彻理解;交变电流的四值、变压器和远距离输电的相关问题是考试的热点,要熟练掌握;对于电感和电容在交流电路中的作用、传感器的基础知识和应用要有大概的了解,不可有知识漏洞。
变压器、远距离输电1.了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
2.知道远距离输电时采用高压输电的原因。
3.了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。
传感器1.知道非电学量转换成电学量的技术意义。
2.了解常见传感器的工作原理。
会利用传感器制作简单的自动控制装置。
【真题探秘】基础篇【基础集训】考点一交变电流的产生及描述1.下列提到的交流电,不是指交流电的有效值的是( )A.电容器的击穿电压B.保险丝的熔断电流C.交流电压表的读数D.电动机铭牌上的额定电压1.答案 A2.一矩形线圈在匀强磁场中匀速旋转,所产生的交流电电动势瞬时值的表达式e=220sin10πt(V),则下列说法正确的是( )A.该交流电的频率是10πHzB.该交流电动势的有效值是220VC.当t=0.05s时,电动势最大D.当t=0时,穿过线圈的磁通量为零2.答案 C3.(2019江苏宿迁模拟,3)(多选)如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO'匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示,若线圈匝数n=100,外接电阻R=70Ω,线圈电阻r=10Ω,则下列说法中不正确的是( )A.通过线圈的最大电流为1.25AB.线圈的角速度为50rad/sC.电压表的示数为50√2VWbD.穿过线圈的最大磁通量为2π3.答案BCD考点二变压器、远距离输电4.(2017江苏南通一模,6)(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,原线圈接在频率为50Hz的正弦交变电源上,电流表A为理想电表,副线圈两端接入一只“220V40W”的灯泡,此时灯泡正常发光,则( )A.电流表的示数为0.18AB.电源的输出功率为40WC.电源的输出电压为1100VD.副线圈中交变电流的频率为10Hz4.答案BC5.(2019江苏常州月考,7)(多选)如图所示的变压器为理想变压器,副线圈连接的三个电阻的阻值大小为R1=R2=2r=2Ω,电流表为理想交流电表,原线圈输入正弦式交流电e=110√2sin100πt(V)。
2021年高考物理第一轮复习第12单元交变电流 传感器增分加练答案
选择题增分特训(十一)1.D[解析] 由图像可知T=0.02 s,则ω==100π rad/s.当t=0.002 5 s时,i=14.14 A,代入i=I m sinωt得I m=20 A,所以电流的瞬时值表达式为i=20sin 100πt(A).2.A[解析] 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)从中性面开始匀速转动时,产生的正弦式交变电动势为e=BSωsin ωt,由这一原理可判断,A图中感应电动势为e=BSωsin ωt,选项A正确;B图中的转动轴不在线圈所在平面内,C、D图中的转动轴与磁场方向平行,而不是垂直,线圈转动过程中穿过线圈的磁通量均为零且保持不变,不能产生感应电动势.3.C[解析] 电阻R的电功率为P==10 W,选项A错误;由图乙可知t=0.02 s时磁通量变化率最大,R两端的电压瞬时值最大,选项B错误;R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos 100πt(V),选项C正确;通过R的电流i随时间t变化的规律是i==1.41cos 100πt (A),选项D错误.4.C[解析] 根据电流的热效应有··+·=·T,解得U2=60 V2,所以U=2 V,C正确.5.A[解析] 变压器线圈中电流越大,所用的导线应当越粗,原线圈电压低,根据P=UI知,原线圈电流大,副线圈电流小,所以原线圈用粗导线绕制,副线圈用细导线绕制,A正确;汽车的点火装置是利用变压器原理工作的,当开关始终闭合时,通过原线圈的电流恒定,原线圈中产生的磁场恒定,则在副线圈上不会产生电压,B错误;原线圈处接12 V的直流电源,断开开关瞬间,原线圈中电流迅速变化,会产生变化的磁场,在副线圈中会产生高压,C错误;由=可知,要在副线圈中产生高压,则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数,D错误.6.C[解析] 4个灯泡亮度相同,所以原线圈电流与副线圈电流之比为1∶3,根据电流与匝数成反比可知,原、副线圈的匝数比为3∶1,所以该变压器是降压变压器,故A、B错误;开关接位置2时,原线圈输入电压变大,根据电压与匝数成正比可知,副线圈电压变大,所以灯泡的电流变大,灯泡仍能发光,只是亮度变大,故C正确,D错误.7.A[解析] 由图像可知,交流电压最大值U m=36 V,周期T=0.02 s,角速度ω= rad/s=100π rad/s,则交流电压u的瞬时值表达式为u=36sin 100πt(V),故A正确;由于输入功率等于输出功率,即U1I1=U2I2,故I1∶I2=U2∶U1=n2∶n1=1∶4,故B错误;t=0.01 s时,电压瞬时值为零,发电机的线圈平面与磁场方向垂直,磁通量最大,故C错误;R2处温度升高时,阻值减小,电流表的示数变大,变压器输出功率变大,输入功率变大,故D错误.8.C[解析] 当滑动变阻器滑片从c向d滑动的时候,滑动变阻器接入电路的阻值变小,副线圈的总电阻减小,假设副线圈的总电压不变,则副线圈的总电流I2=增大,由变压器的电流关系=可知,原线圈的总电流I1增大,则原线圈两端的电压U1=U0-I1R A减小,由=可知,副线圈两端的电压U2减小,滑动变阻器两端的电压U3=U2-I2R0减小,而电压表V1测量的是U1,电压表V2测量的是U2,电压表V3测量的是U3,电流表A1测量的是I1,电流表A2测量的是I2,故A、B、D错误,C正确.9.AD[解析] 原线圈接如图甲所示的正弦交流电,由图知最大电压为36 V,周期为0.02 s,故角速度ω=100π rad/s,电压瞬时值表达式为u=36sin 100πt(V),故B错误;当t=0.01 s时,u=0,此时穿过线圈的磁通量最大,穿过线圈的磁通量的变化率为零,故A正确;R t处温度升高时,原线圈的电压不变,原、副线圈电压比不变,故副线圈的电压不变,但是V2不是测量副线圈电压,R t处温度升高时,阻值减小,电流增大,则R两端电压增大,V2示数减小,电压表V1、V2示数的比值增大,故C错误;R t处温度升高时,阻值减小,电流表示数变大,而变压器输出电压不变,所以变压器输出功率增大,输入功率增大,故D正确.10.AD[解析] 理想变压器输出功率等于输入功率,由于在输电线路上有功率损失,故U1I1>U2I2,A正确;保持输送功率不变,增大U1,根据P=UI可知,输电线上的电流减小,即I1减小,则I2也减小,输电线上电压损失减小,则T2原线圈电压变大,副线圈电压也变大,即U2增大,B错误;保持U1不变,输送功率增大,根据P=UI可知,输电线上的电流增大,T2原线圈两端的电压U3=U1-I1R减小,故T2副线圈两端的电压减小,即U2减小,C错误;用户消耗功率与发电厂的输出功率的比值为=1-,U1不变,用户减少,I1减小,故用户消耗功率与发电厂输出功率的比值变大,D正确.11.AD[解析] 由法拉第电磁感应定律知,线圈在磁场中做往复运动,产生的感应电动势的大小符合正弦曲线变化规律,线圈中的感应电动势的峰值为E m=nBlv m=nB·2πrv m,故小电珠中电流的峰值为I m== A=0.16 A,选项A正确,B错误;电压表示数为U=·R2≈1.07 V,选项C错误;当t=0.01 s 时,外力的大小为F=nB·2πrI m=0.128 N,选项D正确.12.BD[解析] 线圈abcd转动过程中,通过线圈的最大磁通量为BS,故A错误;线圈处于图示位置时,感应电动势的瞬时值为零,矩形线圈中产生的电动势最小,故B正确;将原线圈抽头P向上滑动时,原线圈的匝数增多,所以变压器副线圈两端的电压变小,故电流减小,灯泡变暗,故C错误;若线圈转动角速度变为2ω,最大值增加为原来的2倍,即E m=2NBSω,根据有效值的定义有·=·T,解得变压器原线圈电压的有效值为E=NBSω,故D正确.。
2021版高考物理一轮复习第十章交变电流传感器真题集训章末验收17
2021版高考物理一轮复习第十章交变电流传感器真题集训章末验收17吾尝终日而思矣，不如须臾之所学也；吾尝而望矣，不如登高之博见也。
登高而招，臂非加长也，而见者远；顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰。
假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。
君子生非异也，善假于物也。
第十章交变电流传感器命题1：交流电的产生和描述1．(多选)(2021全国丙卷)如图，m为半圆形导线框，圆心为om；N是扇形线框，其中心角为直角，圆心为on；两个线框位于同一垂直线上直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线omon的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。
现使线框m、n在t＝0时从图示位设置为“开始”，围绕垂直于纸张的轴旋转，并以相同的周期T以匀速逆时针通过OM 和on，然后（）a．两导线框中均会产生正弦交流电b．两导线框中感应电流的周期都等于tc、当t=时，两个线框中产生的感应电动势相等8d、当两个线框的电阻相等时，两个线框中感应电流的有效值也相等解析：选bc两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变，选项a错误；导线框的转动周期为t，则感应电流的周期也为t，选项b正确；在t＝时，切割磁感线的8有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项c正确；m导线框中一直有感应电流，n导线框中只有一半时间内有感应电流，所以两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值不相等，选项d错误。
命题2：理想变压器和远程传输2．(多选)(2021全国丙卷)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。
当输入电压u为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。
下列说法正确的是()a、初级线圈和次级线圈的匝数比为9:1b。
初级线圈和次级线圈的匝数比为1:9c。
此时，a和B的电功率比为9:1d。
此时，a和B的电力比为1:9解析：选ad设灯泡的额定电压为u0，输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的电压为9u0，变压器原、副线圈的匝数比为9∶1，选项a正确，选项b错误；由9u0ia＝u0ib得，流过b灯泡的电流是流过a灯泡电流的9倍，根据p＝ui，a、b灯泡的电功率之比为1∶9，选项c错误，选项d正确。
2021届高考物理一轮专题重组卷：第一部分 单元十二 交变电流 传感器 含解析
4．(2019·山西高三二模)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为 10∶1，
原线圈两端连接正弦交流电源 u＝220 2sin314t(V)，副线圈接电阻 R，同时接有理
想电压表和理想电流表。下列判断正确的是( )
A．电压表读数约为 31.1 V
B．若仅将副线圈匝数增加到原来的 2 倍，则电流表的读数增大到原来的 2 倍
单元十二 交变电流 传感器
考点
1.交变电流、交变电流的图象(Ⅰ)；2.正弦交变电流的函数表达式、峰值 和有效值(Ⅰ)；3.理想变压器(Ⅱ)；4.远距离输电(Ⅰ)
1.交变电流的产生及描述；2.交流电的图象及其应用；3.变压器的原理、 知识点
规律及应用；4.远距离输电及变压器的综合应用；5.传感器的简单使用
U2＝22
V，A
错误；若仅将副线圈匝数增加到原来的 2 倍，根据UU12＝nn12可知，U2 增大到原来的 2
倍，由 I2＝UR2可知，电流表的读数增大到原来的 2 倍，B 正确；输入电压和匝数比
不变，则输出电压 U2 不变，若仅将 R 的阻值增加到原来的 2 倍，由 I2＝UR2可知， 副线圈电流变为原来的一半，输出功率变为原来的一半，由输入功率等于输出功
R 55 的电流大小为 I1＝UP1＝0.25 A，故电流表的读数为 0.25 A，A、C 错误，B 正确； 变压器不会改变交流电的周期和频率，所以副线圈输出交流电的周期为 T＝ 2π s
100π ＝0.02 s，D 错误。
3．(2019·贵阳一模)如图甲所示为某品牌电热毯的简易电路，电热丝的电阻为 R＝484 Ω，现将其接在 u＝220 2sin100πt(V)的正弦交流电源上，电热毯被加热到 一定温度后，温控装置 P 使输入电压变为图乙所示的波形，从而进入保温状态， 若电热丝的电阻保持不变，则保温状态下，理想交流电压表 V 的读数和电热毯消 耗的电功率最接近下列哪一组数据( )
2021届高考物理一轮复习变压器 传感器 电能的输送优选及答案
2021届高考物理：变压器传感器电能的输送一轮优选及答案同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示．设副2、一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是( )3、（双选）某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则()A．电感L1的作用是通高频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4、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′(OO′沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10 Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V。
图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象。
线圈内阻不计，则()甲乙A．此交流发电机的电动势平均值为10 2 VB．t＝0.02 s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝102cos (100πt) VD．当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上5、（多选）如图所示理想变压器的三个线圈的匝数n1∶n2∶n3＝1∶4∶4，在M、N间接正弦交流电源，在a、b和c、d间接相同的电阻器R，则()A．U1＝U2＝4U3B．U2＝U3＝2U1C．I1＝4I2＝4I3D．P1＝2P2＝2P36、有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡。
当S断开时，灯L1正常发光。
S闭合后，下列说法正确的是()A．电阻R消耗的电功率增大B．灯L1、L2都能正常发光C．原线圈的输入功率减小D．原、副线圈的电流比减小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。
2021届一轮高考物理：交变电流、传感器基础练习及答案
2021届一轮高考物理：交变电流、传感器基础练习及答案*交变电流、传感器*1、关于光电效应，下列说法正确的是 ( )A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.光电子的动能越大，光电子形成的电流强度就越大C.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大D.对于任何一种金属，都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应2、（双选）如图所示，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相同金属圆环，两环相距L，用导线将环与外电阻相连，现用外力使金属杆沿两环做匀速圆周运动．若已知磁感应强度大小为B，圆环半径为R，杆转动角速度为ω，金属杆和电阻的阻值均为r，其他电阻不计，则()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2BLωR 4rD．流过外电阻电流的有效值为2πBωR2 4r3、(2019·湖北黄冈中学模拟)(多选)如图甲所示是一种振动发电装置的示意图，半径为r＝0.1 m、匝数n＝20的线圈位于辐向分布的磁场中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)，线圈所在位置的磁感应强度的大小均为B＝0.20πT，线圈电阻为R1＝0.5 Ω，它的引出线接有R2＝9.5 Ω的小电珠L，外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示(摩擦等损耗不计)，则()甲乙丙A．小电珠中电流的峰值为0.16 AB．小电珠中电流的有效值为0.16 AC．电压表的示数约为1.5 VD．t＝0.1 s时外力的大小为0.128 N4、（双选）如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头．在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小5、如图是原、副线圈都有中心抽头(匝数一半处)的理想变压器，原线圈通过单刀双掷开关S1与电流表连接，副线圈通过另一单刀双掷开关S2与定值电阻R0相连接，通过S1、S2可以改变原、副线圈的匝数。
2021高考物理一轮复习章末检测11交变电流传感器含解析新人教版202009041249
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 VC．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311s in 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 m2＝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＝2πT＝100πrad/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：C2．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：C3．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 VB ．发电机的输出功率为4 WC ．在1×10－2s 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 m2＝6 V ，电压表示数U ＝R R ＋r E ＝99＋1×6 V ＝5.4 V ，故A 错误；灯泡消耗的功率为P ＝U 2R ＝5.429W ＝3.24 W ，则发电机的输出功率为3.24 W ，故B错误；在1×10－2s 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：C4．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 VB ．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 AC ．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 HzD ．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：B5.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14周期图形去掉，选项D 正确．答案：D6.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：C7.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Φm2的时刻，线框中的感应电动势为E m2B ．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 ΦmD ．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Φm2的时刻，ωt ＝30°，所以线框中的感应电动势为e ＝E m cos 30°＝3E m2，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：A8．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 HzB ．电阻R 1消耗的电功率为9 WC ．电流表的示数为6 AD ．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B 错误，C 正确．答案：CD9．如图所示，理想变压器原线圈两端的电压不变，电流表为理想电流表，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2输电线的等效电阻为R ，开始开关S 断开，当开关S 闭合后，以下说法正确的是 ( )A ．副线圈两端输出电压变大B ．副线圈输电线等效电阻R 上的电压减小C ．通过灯泡L 1的电流减小D ．原线圈中电流表的示数增大解析：设原、副线圈中的匝数分别为n 1和n 2，电流分别为I 1和I 2，电压分别为U 1和U 2，则有U 1＝E －I 1r ，电阻R 消耗的功率为P ＝U 2I 2＝U 1I 1，即为P (E －I 1r )I 1＝－(I 21r －EI 1)，可见电流为I 1＝E 2r ＝162×4 A ＝2 A 时，P 有最大值，P m ＝E 24r ＝1624×4W ＝16 W ，故D 正确；变压器的输出电流为I 2＝n 1n 2I 1＝1 A ，故C 错误；根据输出功率等于输入功率可得P m ＝I 22R x ，解得R x ＝P m I 22＝1612 Ω＝16 Ω，故A 正确，B 错误． 答案：AD10．如图所示，理想变压器原、副线圈两端A 、B 接在电动势E ＝16 V ，内阻r ＝4 Ω的交流电源上，理想变压器的副线圈两端与阻值足够大的滑动变阻器R 相连，变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，当电源输出功率最大时，下列说法正确的是( )A ．滑动变阻器R 接入电路中的电阻阻值为16 ΩB ．滑动变阻器R 接入电路中的电阻阻值为8 ΩC ．通过滑动变阻器的电流为2 AD ．滑动变阻器消耗的功率为16 W 答案：AD11．如图所示，理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20 V 的灯泡a 和b .当输入u ＝2202sin100πt (V)的交变电压时，两灯泡均能正常发光．设灯泡不会被烧坏，下列说法正确的是 ( )A ．原、副线圈匝数比为11∶1B ．原、副线圈中电流的频率比为11∶1C ．当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，灯泡b 变暗D ．当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，变压器输入功率变大解析：设原、副线圈匝数比为n ，相同的灯泡a 和b 均正常发光，则U ＝U 1＋U 0，又U 1＝nU 2＝nU 0，解得n ＝10，即原、副线圈匝数比为10∶1，故A 错误；变压器不会改变交变电流的频率，故B 错误；当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈的输出功率增大，变压器的输入功率增大，副线圈的电流变大，原线圈的电流变大，灯泡a 的电压变大，原线圈两端电压变小，副线圈两端电压减小，灯泡b 变暗，故C 、D 正确．答案：CD12．如图所示，为远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器T 1的原、副线圈的匝数比为k 1.降压变压器T 2的原、副线圈匝数比为k 2.升压变压器原线圈两端接入一电压u ＝U m sin ωt 的交流电源，用电设备的总电阻为R (可视为纯电阻)，输电线总电阻为2r ，若用户消耗的功率为P .不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电压ΔU 和用户获得的电压U 分别为 ( )A ．ΔU ＝2rk 2P R B ．ΔU ＝2rk 1P RC ．U ＝⎝⎛⎭⎪⎫k 1U m 2k 2－2rk 1k 2P R D ．U ＝⎝⎛⎭⎪⎫U m2k 2k 1－2r k 22P R 解析：流过用户的电流为I 4＝P R ，输电线上的电流为I 3＝1k 2PR，则输电线上损失的电压为ΔU ＝I 3×2r ＝2rk 2P R ，故A 正确，B 错误；升压变压器原线圈的电压为U m2，则副线圈的电压为U 2＝U mk 12，降压变压器原线圈的电压为U 3＝U 2－ΔU ＝U m k 12－2rk 2PR.根据电压和匝数的关系可以求得降压变压器副线圈的电压即用户获得的电压为U ＝U 4＝1k 2U 3＝⎝⎛⎭⎪⎫U m2k 2k 1－2r k 22P R ，故C 错误，D 正确． 答案：AD二、非选择题(共52分)13．(16分)如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一个小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n ＝100，总电阻r ＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S ＝0.040 m 2，小灯泡的电阻R ＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e ＝nB m S 2πT cos2πTt ，其中B m 为磁感应强度的最大值，T 为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化．求：图甲 图乙(1)线圈中产生感应电动势的最大值； (2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0～T4时间内，通过小灯泡的电荷量．解析：(1)由图象知，B m ＝1.0×10－2T ，T ＝3.14×10－2s ， 所以E m ＝nB m Sω＝2πnB m ST＝8.0 V.(2)电流的最大值I m ＝E mR ＋r＝0.80 A ，有效值I ＝I m2＝225 A ，小灯泡消耗的电功率P ＝I 2R ＝2.88 W.(3)在0～T 4时间内，电动势的平均值E －＝nS ΔBΔt，平均电流I －＝E －R ＋r ＝nS ΔB （R ＋r ）Δt ，流过灯泡的电荷量q ＝I －Δt ＝nS ΔB R ＋r＝4.0×10－3C.答案：(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10－3C14．(16分)如图所示，理想变压器的原线圈接在220 V ，50 Hz 的正弦交流电源上，线圈接有一理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)和一阻值为10 Ω的电阻，已知原、副线圈的匝数比为2∶1.(1)二极管的耐压值至少为多少伏？ (2)电阻R 上1 s 内产生的焦耳热为多少？(3)通过电阻R 的电流的有效值为多少？(结果保留三位有效数字) 解析：(1)原线圈两端电压有效值U 1＝220 V ， 由U 1U 2＝n 1n 2得，U 2＝U 1n 2n 1＝110 V ，则副线圈两端电压最大值U 2m ＝110 2 V. 即二极管耐压值至少为156 V.(2)交变电流的周期T ＝1f ＝150 s ＝0.02 s ，则1 s 内有50个周期，由于二极管只允许正向电流通过，故1 s 内只有0.5 s 有电流通过电阻．电阻R 上1 s 内产生的焦耳热Q ＝U 22R t ＝110210×0.5 J ＝605 J.(3)设通过电阻R 的电流的有效值为I ，根据焦耳定律有U 22R ·T 2＝I 2RT ，解得I ＝2U 22R ＝22×11010A ＝7.78 A. 答案：(1)156 V (2)605 J (3)7.78 A15．(20分)如图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T 1和降压变压器T 2向用户供电．已知输电线总电阻R ＝10 Ω，升压变压器的原、副线圈匝数之比为1∶5，降压变压器的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与纯电阻组成闭合电路，用户用电器电阻R 0＝11 Ω.若T 1、T 2均为理想变压器，T 2的副线圈两端电压表达式为u ＝2202sin 100πt (V)．求：(1)用户端的用电电流I 3和输电电流I 2； (2)输电线上损耗的电压ΔU 和损耗的功率ΔP ； (3)发电机的输出电压U 1和输出功率P 1.解析：(1)根据副线圈两端电压表达式可知，用户得到的电压有效值U 3＝220 V ，I 3＝U 3R 0＝22011A ＝20 A ， 根据I 2I 3＝14，解得I 2＝5 A.(2)输电线上损失的电压， ΔU ＝I 2R ＝5×10 V ＝50 V ， 输电线上损耗的功率 ΔP ＝I 22R ＝52×10 W ＝250 W.(3)根据降压变压器的原副线圈电压关系有U 2－ΔU U 3＝41，代入数据得U 2－50 V 220 V ＝41， 解得U 2＝930 V ；再根据升压变压器的原副线圈电压关系有U 1U 2＝15， 解得U 1＝186 V ， 根据能量守恒，得P 1＝P 2＝U 2I 2＝930×5 W ＝4 650 W.答案：(1)20 A 5 A (2)50 V 250 W (3)186 V 4 650 W。
2021高考物理(山东专用)一轮单元过关检测11交变电流 传感器(Word版含解析)
单元过关检测(十一)交变电流传感器一、选择题(本题共13小题，在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～13题有多项符合题目要求．)1．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断()A．在A、C时刻线圈处于中性面位置B．在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D线圈转过的角度为2πD．若从O～D历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变了100次D[由题中交变电流的图象可知，在A、C时刻产生的感应电流最大，对应的感应电动势最大，线圈处于垂直中性面的位置，选项A错误；在B、D时刻感应电流为零，对应的感应电动势为零，即磁通量的变化率为零，此时磁通量最大，选项B错误；从A～D，经历的时间为34周期，线圈转过的角度为32π，选项C错误；若从O～D历时0.02 s，则交变电流的周期为0.02 s，而一个周期内电流的方向改变两次，所以1 s内交变电流的方向改变了100次，选项D 正确．]2．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T，从中性面开始计时，当t＝112T时，感应电动势的瞬时值为10 V，则此交变电流电压的有效值为() A．5 2 V B．10 VC．10 2 V D．20 VC[从中性面开始计时，瞬时值表达式为e＝E m sin 2πT t，当t＝112T时，e＝E m2＝10 V，解得E m＝20 V，有效值E＝E m2＝10 2 V，C正确．]3．(2019·四川资阳诊断)如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示．若外接电阻的阻值R ＝9 Ω，线圈的电阻r＝1 Ω，则下列说法正确的是()A．线圈转速为100π rad/sB ．0.01 s 末穿过线圈的磁通量最大C ．通过线圈的最大电流为10 AD ．电压表的示数为90 VC [由图乙可知，线圈转动的周期T ＝0.04 s ，故线圈转速ω＝2πT ＝50π rad/s ，A 错误.0.01s 末，线圈产生的感应电动势最大，此时线圈处于与中性面垂直位置，穿过线圈的磁通量最小为零，B 错误．根据闭合电路欧姆定律可知I m ＝E mR ＋r＝10 A ，C 正确．电压表测量的是电阻R 两端电压，是有效值，故U ＝I m2R ＝45 2 V ，D 错误．] 4．(2014·浙江卷·15)如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I 2.则( )A ．用户端的电压为I 1U 1I 2B ．输电线上的电压降为UC ．理想变压器的输入功率为I 21r D ．输电线路上损失的电功率为I 1UA [根据理想变压器的工作原理，得I 1U 1＝I 2U 2，所以用户端的电压U 2＝I 1U 1I 2，选项A正确；输电线上的电压降U ′＝I 1r ＝U －U 1，选项B 错误；变压器的输入功率P 1＝I 1U －I 21r ＝I 1U 1，选项C 错误；输电线路上损失的功率P ′＝I 21r ＝I 1(U －U 1)，选项D 错误．]5．(2019·河北唐山模拟)一个U 形金属线框在匀强磁场中绕OO ′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R 供电，如图甲、乙所示．其中甲图中OO ′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同．则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为( )A ．1∶2B ．1∶2C ．1∶4D ．1∶1A [题图甲中的磁场只在OO ′轴的右侧，所以线框只在半周期内有感应电流产生，如图甲，电流表测得是有效值，所以I ＝12BSωR.题图乙中的磁场布满整个空间，线框中产生的感应电流如图乙，所以I ′＝22BSωR，则I ∶I ′＝1∶2，即A 正确．]6．如图所示，ABCD 为一矩形导体框，处于匀强磁场中，O 1O ′1与O 2O ′2为ABCD 的平条对称轴．开始时ABCD 所在平面与磁场垂直，若让线框分别以角速度ω1、ω2绕O 1O ′1、O 2O ′2匀速转动，已知AB ＝CD ＝a ，AD ＝BC ＝2a ，则下列说法正确的是( )A ．若ω1＝ω22时，则产生的感应电动势的峰值相等B ．若ω1＝ω2时，两种情况下电流最大时安培力的功率相等C ．若ω1＝ω2时，两种情况下，电流的有效值之比I 1∶I 2＝2∶1D ．因为导体框匀速转动，动能不变，而又产生了电能，所以此电磁感应现象不满足能量守恒定律B [感应电动势的最大值E m ＝BSω＝2Ba 2ω，若角速度不相等，则感应电动势最大值不相等，A 错误；电流最大时，安培力的功率P ＝2BI m L 1·v ＝2BI m L 1·ωL 22＝BI m ωS ，当角速度相等时，两种情况下电流最大时安培力的功率相等，B 正确；只要角速度相等，两种情况下电动势的最大值就相等，则电流的最大值、有效值就相等，C 错误；导体框匀速转动，动能不变，是外力克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能，满足能量守恒定律，D 错误．]7．(2019·重庆八中诊断)一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶4.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 随时间t 的变化规律如图甲所示，副线圈接入一个R ＝20 Ω的电阻．则( )A ．副线圈输出电压的频率为100 HzB ．与电阻并联的电压表的示数是40 2 VC ．变压器的输入功率是320 2 WD ．5 s 内电阻产生的热量为1.6×103 JD [根据图象可读出交流电的周期为T ＝0.02 s ，则频率f ＝1T ＝50 Hz ，变压器不改变交流电的频率，则副线圈输出电压的频率为50 Hz ，A 错误；输入电压的有效值为220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2＝114，可知电压表的示数即输出电压为80 V ，B 错误；变压器的输出电流为I 2＝U 2R＝4 A ，故P 1＝P 2＝U 2I 2＝320 W ，C 错误；由焦耳定律得Q ＝I 22Rt ＝1.6×103 J ，D 正确．]8．如图所示，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为( )A ．电压表的示数为6 VB ．发电机的输出功率为4 WC ．在1.0×10－2 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大 D ．在1.0×10－2 s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大C [根据图乙所示的产生的电动势随时间变化的正弦规律图象可知，电动势最大值为6 2 V ，有效值为E ＝6 V ，由闭合电路欧姆定律，I ＝E (R ＋r )＝0.6 A ，电流表示数为0.6 A ，电压表的示数为U ＝IR ＝0.6×9 V ＝5.4 V ，选项A 错误．发电机的输出功率为P ＝UI ＝5.4×0.6 W ＝3.24 W ，选项C 错误．在1.0×10－2 s 时刻，产生的感应电动势为零，说明磁通量变化率为零，线圈正在通过中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，选项C 正确D 错误．]9．(2019·河南洛阳一模)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝10∶1，将原线圈接在u ＝220 2 sin 100πt (V)的交流电源上，副线圈并联接入电阻R 和理想交流电压表，现在A 、B 两点间接入不同的电子元件，下列说法正确的是( )A ．在A 、B 两点间串联另一相同的电阻R ，电压表的示数为11 2 V B ．在A 、B 两点间接入理想二极管，电压表读数为11 VC ．在A 、B 两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大D ．在A 、B 两点间接入一只电感线圈，只降低交流电频率，电阻R 消耗的电功率减小 C [由电压与匝数成正比得副线圈电压的有效值为U 2＝n 2n 1U 1＝22 V ．在A 、B 两点间串联另一相同的电阻R ，电压表的示数为U ＝U 22RR ＝11 V ，故A 错误；在A 、B 两点间接入理想二极管，因为二极管具有单向导电性，由此根据焦耳定律得U 22R ·T2＝U ′2R T ，解得U ′＝11 2 V ，电压表读数为11 2 V ，故B 错误；在A 、B 两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，容抗减小，根据欧姆定律，副线圈中的电流增大，电阻R 两端的电压增大，所以电压表读数增大，故C 正确；在A 、B 两点间接入一只电感线圈，只降低交流电频率，感抗减小，根据欧姆定律，副线圈中的电流增大，根据P ＝I 2R 可知电阻R 消耗的电功率增大，故D 错误．]10．(2019·湖南株洲模拟)如图所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电．第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若图甲、乙中的U 0、T 所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是( )A ．第一次灯泡两端的电压有效值是22U 0B ．第二次灯泡两端的电压有效值是32U 0C ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5 AD [第一次所加正弦交流电压的有效值为U 1＝22U 0，A 项正确；设第二次所加交流电压的有效值为U 2，则根据有效值的定义有U 22R T ＝(2U 0)2R ·T 2＋U 20R ·T2，解得U 2＝102U 0，B 项错误；根据电功率的定义式P ＝U 2R可知，P 1∶P 2＝1∶5，C 项错误，D 项正确．]11．电流互感器和电压互感器如图所示．其中n 1、n 2、n 3、n 4分别为四组线圈的匝数，a 、b 为两只交流电表，则( )A ．A 为电流互感器，且n 1<n 2，a 是电流表B ．A 为电压互感器，且n 1>n 2，a 是电压表C ．B 为电流互感器，且n 3<n 4，b 是电流表D ．B 为电压互感器，且n 3>n 4，b 是电压表AD [由题图可知，A 为电流互感器，B 为电压互感器；a 是电流表，b 是电压表．在A 中有I 1n 1＝I 2n 2，要求I 2<I 1，故n 2>n 1；在B 中有U 3U 4＝n 3n 4，要求U 4<U 3，故有n 3>n 4，所以本题B 、C 错误，A 、D 正确．]12．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n 1＝500匝，副线圈匝数n 2＝100匝，原线圈中接一交变电流，交变电源电压u ＝2202sin 100πt (V)．副线圈中接一电动机内阻为10 Ω，电流表A 2示数为1 A ，电表对电路的影响忽略不计，则下列说法正确的是( )A ．此交变电流的频率为100 HzB ．此电动机输出功率为44 WC ．电流表A 1示数为0.2 AD ．如果电动机被卡住而不损坏，则电源的输出功率变为原来的4.4倍CD [交变电流的频率f ＝100π2π＝50 Hz ，故A 错误；原线圈电压有效值为220 V ，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为44 V ，P 2＝U 2I 2＝44×1 W ＝44 W ，电动机内阻消耗的功率为ΔP ＝I 22r ＝10 W ，此电动机输出功率为34 W ，故B 错误；根据电流与匝数成反比知，电流表A 1示数为0.2 A ，故C 正确；如果电动机被卡住而不损坏，则电动机消耗的功率为P 2＝U 22r ＝44210W ＝193.6 W ．此时电源的输出功率变为193.6 W ，是原来输出功率44 W 的4.4倍，选项D 正确．]13．(2018·吉林省吉林市三调)如图所示，n 匝矩形闭合线框ABCD 处于磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中(图中未画出)，线框面积为S ，电阻为r .线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器原、副线圈匝数之比为2∶1，副线圈接入一只额定电压为U 、电阻为R 的灯泡，灯泡正常发光．从线框通过中性面开始计时，下列说法正确的是( )A ．匀速转动过程中穿过单匝线框的磁通量变化率最大值为BSωB ．灯泡中的电流方向每秒改变ω2π次C ．线框中产生的感应电流表达式为i ＝U2Rsin ωt D ．变压器原线圈两端电压最大值为nBSωAC [单匝线框在磁场中产生的最大感应电动势为E m ＝BSω，可知ΔΦΔt ＝BωS ，则匀速转动过程中穿过单匝线框的磁通量变化率最大值为BSω，选项A 正确；1 s 内完成周期性变化的次数为ω2π，一个周期内电流方向改变两次，所以灯泡中的电流方向每秒改变ωπ次，选项B 错误；变压器输出电流I 2＝U R ，则输入电流为I 1＝U 2R ，输入电流最大值为I m ＝U 2R ，则线框中产生的感应电流表达式为i ＝U2Rsin ωt ，选项C 正确；由于线框有电阻，则变压器原线圈两端电压最大值小于nBSω，选项D 错误．]二、非选择题14．如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I －U 关系曲线图．(1)为了通过测量得到如图所示I －U 关系的完整曲线．在图甲和乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理由：___________________________________________________.(电源电动势为9 V ，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)(2)在如图所示电路中，电源电压恒为9 V ，电流表读数为70 mA ，定值电阻R 1＝250 Ω.由热敏电阻的I －U 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V ；电阻R 2的阻值为________Ω.解析 (1)应选择图甲，因为图甲电路电压可从0 V 调到所需电压，电压调节范围大．(2)由题图知R 2与热敏电阻串联后与R 1并联接在9 V 电源上，总电流I ＝70 mA ，R 1＝250 Ω.设通过热敏电阻的电流为I 2，通过R 1的电流为I 1，则I ＝I 1＋I 2，故I 2＝I －I 1＝⎝⎛⎭⎫70－9250×103mA ＝34 mA ．由图象查得34 mA 对应的电压为5.0 V ，R 2两端电压U 2＝9 V －5.0 V ＝4.0 V ，所以R 2＝ 4.0 V34×10－3 A＝117.6 Ω. 答案 (1)甲 因为甲电路电压可从0 V 调到所需电压，电压调节范围大 (2)5.0 117.6。
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2021届高考一轮物理：交变电流、传感器含答案*交变电流、传感器*1、利用如图所示的装置给小灯泡供电，下列说法正确的是()A．图示位置穿过线框的磁通量的变化率最大B．在图示位置线框中的电流改变方向C．使用变压器的目的是提高输出功率D．若灯泡亮度偏暗，可通过增加原线圈匝数来提高灯泡亮度2、某次用中子轰击U n→Y Xe+1n，U n、Y Xe的质量分别为m1、m2、m3、m4，真空中的光速为c。
下列说法正确的是( )A.该反应过程中的质量亏损为m1-9m2-m3-m4B.该反应过程中释放的能量为 (m1-9m2-m3-m4)c2C.该核反应属于聚变D.Y原子核中含有36个中子3、如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则如图所示的四个选项图中正确的是()4、(多选)如图所示，M为半圆形导线框，圆心为O M；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。
现使线框M、N 在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过O M和O N的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于TC．在t＝T8时，两导线框中产生的感应电动势相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等5、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6、图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1000，理想降压变压器原、副线圈匝数比为1 000∶1，输电线的总电阻为1 000 Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220 V。
下列说法正确的是()甲乙A．输电线中的电流为3 AB．电站输出的功率为7 500 kWC．输电线路损耗功率为90 kWD．用户端交变电流的频率为100 Hz7、(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、在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示。
则可判断出( )A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能9、如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为()A．7．5 V B．8 VC．215 V D．313 V10、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′(OO′沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10 Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V。
图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象。
线圈内阻不计，则()甲乙A．此交流发电机的电动势平均值为10 2 VB．t＝0.02 s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝102cos (100πt) VD．当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上11、(双选)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2．原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，则()A．U ab∶U cd＝n1∶n2B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压U cd越大D．将二极管短路，电流表的读数加倍12、(多选)如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100 Ω。
降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。
电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。
未出现火警时，升压变压器的输入功率为750 kW。
下列说法正确的是()甲乙A．降压变压器副线圈输出的交变电流频率为50 HzB．远距离输电线路损耗功率为180 kWC．当出现火警时，电压表V的示数变小D．当出现火警时，输电线上的电流变小13、如图所示，线圈abcd的面积是0．05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝1πT，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时．问：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈转过130s时电动势的瞬时值是多大？(3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经130s通过电阻R的电荷量是多少？14、在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。
放射出α粒子He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。
以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。
(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程。
(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。
(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm。
2021届高考一轮物理：交变电流、传感器含答案*交变电流、传感器*1、利用如图所示的装置给小灯泡供电，下列说法正确的是()A．图示位置穿过线框的磁通量的变化率最大B．在图示位置线框中的电流改变方向C．使用变压器的目的是提高输出功率D．若灯泡亮度偏暗，可通过增加原线圈匝数来提高灯泡亮度【答案】B由图可知，此时线框和磁场垂直，线框中的磁通量最大，磁通量的变化率最小，产生的感应电动势最小(为零)，线框中电流方向发生改变，A项错误，B项正确；变压器的输入功率等于输出功率，C项错误；灯泡偏暗说明变压器的输出电压较小，要使输出电压变大，应减少原线圈匝数，D项错误．2、某次用中子轰击U n→Y Xe+1n，U n、Y Xe的质量分别为m1、m2、m3、m4，真空中的光速为c。
下列说法正确的是( )A.该反应过程中的质量亏损为m1-9m2-m3-m4B.该反应过程中释放的能量为 (m1-9m2-m3-m4)c2C.该核反应属于聚变D.Y原子核中含有36个中子【解析】选A。
该核反应方程中的质量亏损Δm=m1-9m2-m3-m4，故A项正确；反应的过程中释放的能量：E=(m1-9m2-m3-m4)c2，故B项错误；该反应是重核的裂变，故C项错误；根据质量数守恒，Y的质量数：m=235+1-126-10=100，根据电荷数守恒得Y的电荷数：z=92-54=38，中子数：n=100-38=62，故D项错误。
3、如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则如图所示的四个选项图中正确的是()解析：选D．矩形线圈绕垂直于匀强磁场的转轴匀速转动产生正弦式交变电流，在开始计时(t＝0)时线圈为题图乙所示的位置，据右手定则判断电流为负方向，首先排除A、B选项．若达题图甲所示的位置，感应电流为负向的峰值，可见t＝0的时刻交变电流处于负半轴且再经T 8到达中性面位置，或者φ0＝π4，瞬时值表达式i ＝I m sin (ωt －φ0)，所以0＝I m ·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT t －π4，t ＝T 8，故D 选项正确． 4、(多选)如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。
现使线框M 、N 在t ＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过O M 和O N 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则( )A ．两导线框中均会产生正弦交流电B ．两导线框中感应电流的周期都等于TC ．在t ＝T 8时，两导线框中产生的感应电动势相等D ．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等BC [两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变，选项A 错误；导线框的转动周期为T ，则感应电流的周期也为T ，选项B 正确；在t ＝T 8时，切割磁感线的有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项C 正确；M 导线框中一直有感应电流，N 导线框中只有一半时间内有感应电流，所以两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值不相等，选项D 错误。
]5、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”能发亮解析：选C ．从题目中可以看出，其作用是对防止触电起到了警示作用，故一定是放置在交流电路旁边，利用电磁感应原理工作，不违背能量守恒定律，A 错误，C 正确；题目中明确是不需要电池供电的“警示牌”，太阳能电池也是电池，B 错误；警示牌放在稳恒电流流过的输电线附近时，无感应电流产生，D 错误．6、图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1000，理想降压变压器原、副线圈匝数比为1 000∶1，输电线的总电阻为1 000 Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220 V 。