1、A 線圈中感應電流的有效值為 2A 絕密啟用前 2019年高三物理一輪復習測試 第十章 交變電流 傳感器 本試卷分第I卷和第卷兩部分，共 100 分，考試時間 150 分鐘。 第I卷 、單選題（共 2020 小題，每小題 3.03.0 分，共 6060 分） 1如圖 1 為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導氣管，視變壓器為理想變壓器原線圈接入 電壓有效值恒定的交流電并保持匝數不變，調節觸頭 P,使輸出電壓有效值由 220 V 降至 110 V, 調節前后（ ） A 副線圈中的電流比為 1 : 2 B 副線圈輸出功率比為 2 : 1 C. 副線圈的接入匝數比為 2 : 1 D 原線圈輸入功率

2、比為 1 : 2 2如圖所示，在勻強磁場中勻速轉動的矩形線圈的周期為 0 02s，轉軸 O1O2垂直于磁場方向，線 圈總電阻為 2 ，匝數為 100 匝。從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，三時線圈中感應 電流為 1A。那么 （） B.線圈轉動一周產生的焦耳熱為 0.16J 流電，電阻 Ri= R2= 50 Q, D 為理想二極管，貝 U ( ) C呂卞時穿過線圈磁通量的變化率為 0.02Wb/s D.線圈中的感應電動勢瞬時值表達式為 e=4sinlOO 3如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數 ni = 800 和= 200的兩個線圈，上線圈兩端 u = 51sin 314tV 的交流電源相連，

3、將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數可能是 ( ) A. 2.0 V B. 9.0 V C. 12.7 V D. 144.0 V 4. 如圖所示，電路中有四個完全相同的燈泡，額定電壓均為 U,額定功率均為 P,變壓器為理想變 壓器，現在四個燈泡都正常發光，則變壓器的匝數比 ni ： n2和電源電壓 Ui分別為( ) A. i : :2 2U B. i : 2 4U B.線圈轉動一周產生的焦耳熱為 0.16J 流電，電阻 Ri= R2= 50 Q, D 為理想二極管，貝 U ( ) C. 2 : i 4U D. 2 : :i 2U 5. 如圖所示，理想變壓器原、畐 U 線圈的匝數比 ni

4、 : n2= 22 : 5,原線圈接 尸 220 sin 100 t(V)的交B .開關接通后，電壓表的示數為 100 V A .二極管的反向耐壓值應大于 50 V B. 電阻兩端電壓為 25 V C. 通過副線圈的電流為 1 A D .原線圈的輸入功率為 50 W 6如圖（甲）所示，理想變壓器的原線圈電路中裝有 0.5 A 的保險絲 L,原線圈匝數 ni= 600，副線圈 匝數 n2= 120.當原線圈接在如圖（乙）所示的交流電源上，要使整個電路和用電器正常工作，則副線 圈兩端可以接（ ） A. 阻值為 12 Q的電阻 B. 并聯兩盞的 “ 36 V 40 W” 燈泡 C. 工作頻率為 10

5、 Hz 的用電設備 D. 耐壓值為 36 V 的電容器 7如圖，理想變壓器的原、畐 U 線圈匝數比為 1 : 5,原線圈兩端的交變電壓 u = 20 sin 100 nV氖 泡在兩端電壓達到 100 V 時開始發光下列說法中正確的有 （ ） B .開關接通后，電壓表的示數為 100 V A .開關接通后，氖泡的發光頻率為 50 Hz C.開關斷開后，電壓表的示數變大 D 開關斷開后，變壓器的輸出功率不變 8霍爾式位移傳感器的測量原理是：如圖所示，有一個沿 z 軸方向的磁場，磁感應強度 B= Bo + kx（Bo、k 均為常數），將傳感器固定在物體上，保持通過霍爾元件的電流 I不變（方向如圖中箭

6、頭所 示）.當物體沿 z 軸方向移動時，由于位置不同，霍爾元件在 y 軸方向上的上、下表面的電勢差 U 也不同.則下列說法中正確的是 （ ） A .磁感應強度 B 越大，上、下表面的電勢差 U 越大 B .霍爾元件運動的速度越大，上、下表面的電勢差越大 C.若圖中霍爾元件是電子導電，則下板電勢高 D .電流 I取值越大，上、下表面的電勢差 U 越小 9如圖所示，導電物質為電子的霍爾元件位于兩串聯線圈之間，線圈中電流為 I,線圈間產生勻強 磁場，磁感應強度大小 B 與 I成正比，方向垂直于霍爾元件的兩側面，此時通過霍爾元件的電流為 IH,與其前后表面相連的電壓表測出的霍爾電壓 UH滿足：UH=

7、k,式中 k 為霍爾系數，d 為霍爾元件 兩側面間的距離，電阻 R 遠大于RL,霍爾元件的電阻可以忽略，則 （ ） A .霍爾元件前表面的電勢低于后表面 B .若電源的正負極對調，電壓表將反偏 C. IH與 I成正比 D .電壓表的示數與RL消耗的電功率成正比 10為保證用戶電壓穩定在 220 V，變電所需適時進行調壓，圖甲為調壓變壓器示意圖保持輸入電 壓 5 不變，當滑動接頭 P 上下移動時可改變輸出電壓某次檢測得到用戶電壓 U2隨時間 t 變化的 曲線如圖乙所示以下正確的是 （ ） A . u2= 190i：sin (50 nV B. U2= 190 cos (100 n V C. 為使用

8、戶電壓穩定在 220 V，應將 P 適當下移 D. 為使用戶電壓穩定在 220 V，應將 P 適當上移 11. 如圖是磁報警裝置中的一部分電路示意圖，其中電源電動勢為 E,內阻為 r, Ri、R是定值電阻, RB是磁敏傳感器，它的電阻隨磁體的出現而減小， C、d 接報警器電路閉合后，當傳感器 RB所在 處出現磁體時，則電流表的電流 I, c、d 兩端的電壓 U 將（ ） A . I變大，U 變小 B. I變小，U 變大 C. I變大，U變大 D . I變小，U 變小 12. 利用電流的熱效應可以清除高壓輸電線上的凌冰若在正常供電時，高壓輸電電壓為 U,輸電 線上的熱功率為 P;除冰時，輸電線上

9、的熱功率需提高為 9A P,設輸電功率和輸電線電阻不 變.則除冰時輸電電壓應為 （ ） A. 9U B. 3U D.否 13. 一臺理想變壓器，開始時開關 S 接 1，此時原、畐 U 線圈的匝數比是 11 : 1，原線圈接入電壓為 220 V 的正弦交流電一只理想二極管和一個滑動變阻器串聯接在副線圈上，如圖所示則下列判 斷正確的是（ ） A .原、副線圈中的功率之比為 11 : 1 B .若只將 S 從 1 撥到 2,電流表示數增大 C. 若開關 S 接 1，滑動變阻器接入電路的阻值為 10 Q時，則 1 min內滑動變阻器產生的熱量為 1200 J D. 若只將滑動變阻器的滑片向下滑動，則兩

10、電表示數均減小 14關于線圈在勻強磁場中轉動產生的正弦交變電流 ，下列說法正確的是（） A .線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向就改變一次，感應電動勢方向不變 B .線圈轉動一周，感應電流的方向一定改變一次 C.線圈平面每經過中性面一次，感應電流和感應電動勢方向都改變一次 D .線圈轉動一周，感應電流和感應電動勢方向一定都改變一次 15. 目前，世界上正在研究一種新型發電機叫磁流體發電機.如圖所示，表示了它的原理：將一束 等離子體噴射入磁場，在場中有兩塊正對的金屬板 A、B,這時金屬板上就會聚集電荷，產生電 壓如果射入的等離子體速度均為 v,板間距離為 d，板平面的面積為 S,勻強磁場的磁

11、感應強度 為 B,方向垂直于速度方向，等離子體充滿兩板間的空間，負載電阻是一長為 2d，截面積為打圓柱 形，其電阻率為等離子體的電阻率的 當發電機穩定發電時，電流表示數為 I,那么板間等離子體 的電阻率為（ ） 16. 如圖所示為某住宅區的應急供電系統，由交流發電機和副線圈匝數可調的理想降壓變壓器組 成發電機中矩形線圈所圍的面積為 S,匝數為 N,電阻不計，它可繞水平軸 00 在磁感應強度為 B 的水平勻強磁場中以角速度 3勻速轉動.矩形線圈通過滑環連接降壓變壓器，滑動觸頭 P 上下 移動時可改變輸出電壓， Ro表示輸電線的電阻以線圈平面與磁場平行時為計時起點，下列判斷 正確的是（ ） A 若

12、發電機線圈某時刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電流瞬時值為零 B 發電機線圈感應電動勢的瞬時值表達式為 e= NBSsin 3t C.當用電量增加時，為使用戶電壓保持不變，滑動觸頭P 應向上滑動 D 當滑動觸頭 P 向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓將升高 17. 如圖為模擬遠距離輸電實驗電路圖，兩理想變壓器的匝數 ni= n42R,忽略燈絲電阻隨溫度的變化當 A、B 端接入低壓交流電源時（ ） A Ai、A2兩表的示數相同 B Li、L2兩燈泡的亮度相同 C. Ri消耗的功率大于 R3消耗的功率 D . R2兩端的電壓小于 R4兩端的電壓 i8.下圖表示一交流電的電壓隨時間變化的圖線，此交流電

13、壓的有效值是 （ ） A. 75 V B. 75 V C. 50 V D. 50 V i9.將圖 i 所示的方波電壓和圖 2 所示的正弦交流電壓分別加在相同阻值的電阻上，它們在該電阻 上產生的熱功率之比為（ ） B. : 1 C. 1 ： 1 D . 1 : 2 20. 某發電站采用高壓輸電向外輸送電能若輸送的總功率為 為 R線.則下列說法不正確的是 （ ） A .輸電線上的電流 1 = B .輸電線上的電流 1= C.輸電線電阻上的功率損失 P線=（）1 2R線 D RPo,輸電電壓為 U,輸電線的總電阻 、計算題（共 4 4 小題，每小題 10.010.0 分，共 4040 分） 21.

14、如圖所示，理想變壓器原線圈 I接到 220V 的交流電源上， 副線圈 n的匝數為 30,與一標有 V,12 W 110 V0.4 A 12 向的固定軸 00 勻速轉動，線圈的匝數 n= 100 匝、電阻 r = 10 Q,線圈的兩端經集流環與電阻 R 連 接，電阻 R= 90 Q,與 R 并聯的交流電壓表為理想電表.在 t = 0 時刻，線圈平面與磁場方向平行， 穿過每匝線圈的磁通量 隨時間 t 按下圖乙所示正弦規律變化求： (1) 轉動過程中感應電動勢的最大值； (2) 由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉過 60。角時的瞬時感應電動勢; (3) 由圖示位置轉過 60。角的過程中產生的平均感

15、應電動勢; (4) 交流電壓表的示數； 轉動一周外力做的功; (6)；周期內通過的電荷量為多少? 24.在下圖中，降壓變壓器的變壓系數是 3,即初級線圈匝數與次級線圈的匝數之比是 3 : 1 初級線 (1)交流發電機產生的電動勢的最大值; 電路中交流電壓表的示數. 23.如圖所示，勻強磁場的磁感應強度 B= 0.5 T,邊長為 L= 10 cm 的正方形線圈共 100 匝，線圈電 阻=1 Q,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸 00勻速轉動，角速度為=2n rad/s 外電路電阻=4 0, 求: 圈的輸入電壓是 660 V，次級線圈的電阻為 0.2 0,這臺變壓器供給 100 盞(220 V,60 W

16、)的電燈用 電.求: (1) 空載時次級線圈的端電壓和輸出功率. (2) 接通時次級線圈的端電壓. 每盞燈的實際功率. 5.【答案】A 答案解析 1. 【答案】C 【解析】在輸入電壓 Ui和原線圈匝數 ni不變的情況下，使輸出電壓 U2有效值由 220 V 降至 110 V , 由詵=知，畐 U 線圈接入匝數應該減為原來的一半，故副線圈的接入匝數之比為 2: 1，故 C 正確； 副線圈電壓減半，電阻不變，電流也隨之減半，所以電流之比為 2 : 1，故 A 錯誤；由 P= UI知， 輸出功率之比為 4： 1，故 B 錯誤；副線圈輸出功率等于原線圈輸入功率，所以原線圈輸入功率之 比為 4 ： 1,

17、故 D 錯誤. 2. 【答案】C 【解析】由于從中性面開始，感應電流的瞬時值表達式為： 耳此門，將2 耗代入可得， 陰，因此感應電流的有效值為心揣=盡，A 錯誤；線圈轉動一周產生的焦耳熱 u- 0 02-O8J , B 錯誤；線圈中的感應電動勢的瞬時值表達式 tf -coslCOV), D 錯誤；而 2 丄Y時有瞬時值 e- 4ccsy- 2V，而 T T MOO J 根據法拉第電磁感應定律，P-用詈，因此云時穿過線圈磁通量的變化率為 0 02Wb s , C 正確。 3. 【答案】A 【解析】交流電源電壓的有效值 3 =總 V，如果看成理想的情況來處理有： 象耳，n1 = 800, n2 =

18、200，解得 匕=9.0 V，故交流電壓表的讀數應該小于 9.0 V，所以答案為 A. 4. 【答案】C 【解析】負載燈泡正常發光，由題意可知變壓器輸出功率為 2P,輸出電壓為 U,故可知，原線圈 輸入功率也為 2P,同理原線圈中電流為燈泡正常工作電流，由 P= UI可知，原線圈輸入電壓為 2U； 所以可得 U1 = U+ U+ 2U = 4U,由理想變壓器規律可知，原副線圈匝數比為 2 : 1，故只有選項 C 正確.13.【答案】C 【解析】原、副線圈的匝數比 ni2= 22 : 5，則副線圈兩端最大電壓為 50 V，二極管的反向耐 壓值應大于 50 V，A 正確；由表達式知原線圈電壓有效值

19、為 220 V，畐U線圈兩端電壓為 20 V, 由于二極管的單向導電性，使得電壓表的示數小于 20 V, B 錯誤；根據電流熱效應， 芋吉T, 所以電阻兩端電壓為 U= 10 V，副線圈電流為為：1 =斗丄 A = A , C 錯誤；畐U線圈消耗的功率 為：p=器 W = 8 W，原線圈的輸入功率為 8 W, D 錯誤. 6. 【答案】B 【解析】原線圈電壓的有效值為 Ui= 180 V，根據電壓關系 趁=常，可得 U2= 36 V，在根據 P2= 辛=108 W，比 Pi= Uili = 90 V 大，選項 A 錯誤并聯兩盞燈泡，12 = 2 -2.22A，根據電流關系 =，可得原線圈中的電

20、流小于 0.5 A，選項 B 正確原線圈中的頻率為 50 Hz,則在副線圈兩端 接工作頻率為 i0 Hz 的用電設備，無法正常工作，選項 C 錯誤副線圈兩端電壓的峰值為 36 V , 選項 D 錯誤. 7. 【答案】B 【解析】交變電壓的頻率為 Hz = 50 Hz, 一個周期內電壓兩次大于 i00 V，即一個周期內 氖泡能兩次發光，所以其發光頻率為 i00 Hz，所以 A 項錯誤；由交變電壓的瞬時值表達式知，原 線圈兩端電壓的有效值為 20 V，由電壓與匝數成正比得副線圈兩端的電壓為 U2= i00 V，電壓表 的示數為交流電的有效值，所以 B 項正確；開關斷開前后，輸入電壓不變，變壓器的變

21、壓比不變， 故輸出電壓不變，所以 C 項錯誤；斷開后，電路消耗的功率減小，輸出功率決定輸入功率，所以 D 項錯誤. 8. 【答案】A 【解析】電流向右、磁場垂直紙面向外，根據左手定則，安培力向下，電流是電子的定向移動形 成的，故洛倫茲力也向下，故下極板聚集負電荷，上極板帶正電荷，故下極板電勢較低，故 C 錯 誤；設上下表面高度差為 h,厚度為 d,電子最終達到平衡，有： evB= eU/h 則：U= vBh 電流的微觀表達式： I = n evS= n evhd 則：，代入得： U = Bh =臥弓 磁感應強度 B 越大，上、下表面的電勢差 U 越大，故 A 正確；上、下表面的電勢差與速度無關

22、， 故 B 錯誤；電流 I取值越大，上、下表面的電勢差 U 越大，故 D 錯誤. 9. 【答案】D 【解析】根據電流周圍存在磁場，結合安培定則可知磁場的方向，而電子移動方向與電流的方向 相反，再由左手定則可得，電子偏向內側，導致前表面的電勢高于后表面，故 A 錯誤；當電源正 負對調后，磁場雖反向，而電子運動方向也反向，由左手定則可知，洛倫茲力的方向不變，則電 壓表將不會反偏，故 B 錯誤；如圖所示，霍爾元件與電阻 R 串聯后與RL并聯，根據串并聯特點， 則有：IHR= (I - IL)RL；因此則有IH與 I成線性關系，故 C 錯誤；根據 U= k,且磁感應強度大小 B 與 I P 成正比，即

23、為 B= K1,又IH與 I成正比，結合 P= UI,因此：u=M 丁丿=賊七 爲，則有U與 斗 d PRL成正比，故 D 正確. 10. 【答案】D 【解析】由圖象可得：用戶電壓 U2隨時間 t 變化的曲線周期為 T= 0.02 s,貝y 3=亨=崙 rad/s= 100 nrad/s,所以 U2= umsin w 1190dsin 100 n，故 A、B 錯誤；根據 g =*可得：用戶電壓為： U2 =焦6,保持輸入電壓 U1不變，由圖象顯示用戶所得電壓偏低，要想保證用戶電壓穩定在 220 V, 應減小變壓器原線圈匝數，應將 P 適當上移，選項 C 錯誤，D 正確. 11. 【答案】A 【

24、解析】由題知，當傳感器 RB所在處出現磁體時，RB減小，RB、R2并聯的電阻減小，外電路總電阻 減小，根據閉合電路歐姆定律得知，干路電流 I干增大，路端電壓減小， R1電壓增大，故 c、d 兩端 電壓 U 變小，通過 R2電流減小，I干增大，知電流表示數 I變大，故 A 正確，B、C、D 錯誤. 12. 【答案】C 【解析】設輸電線電阻為 r,高壓線上的熱耗功率： AP= I2r,若熱耗功率變為 9AP,則：9 AP= fr, 聯立可得：1= 31；輸送功率不變，由 P總=UI= Ul,得：U=#- U= U, C 正確. 13.【答案】C 【解析】原副線圈的輸入功率等于輸出功率，故 A 錯誤

25、；若只將 S 從 1 撥到 2,副線圈的電壓減小， 副線圈電流減小，原線圈電流即電流表示數減小，故 B 錯誤；原、副線圈的電壓與匝數成正比， 所以副線圈兩端電壓為 20 V，由于副線圈接著二極管，它具有單向導電性，根據電流的熱效應知 普=先燈解得U= 10&V，若滑動變阻器接入電路的阻值為 10 幼則 1 min內滑動變阻器產生 的熱量為 Q=.二匸 1x60 J= 1200 J，故 C 正確；將滑動變阻器滑片向下滑動，接入電路中的阻值變 lfl 大，電流表的讀數變小，但對原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的讀數不變，故 D 錯誤. 14. 【答案】C 【解析】當線圈在勻強磁場中轉動

26、產生的交變電流時，線圈平面每經過中性面一次，感應電流與 感應電動勢方向均改變一次，轉動一周，感應電流方向改變兩次. 15. 【答案】A 【解析】最終穩定時，電荷所受洛倫茲力和電場力處于平衡，有 qvB= q.解得 E= vBd. 根據閉合電路歐姆定律得，電離氣體的電阻 R=-只=二一P 由電阻定律得，R= p將上式綜合，解得 p= 故 A 正確，B、C、D 錯誤. 16. 【答案】C 【解析】若發電機線圈某時刻處于圖示位置，此時線圈的磁通量為零，但是磁通量的變化率最大， 感應電動勢最大，變壓器原線圈的電流瞬時值最大，選項 A 錯誤；因為以線圈平面與磁場平行時 為計時起點，故發電機線圈感應電動勢

27、的瞬時值表達式為 e = NBS3 cost選項 B 錯誤；當用電量 增加時，導線上的電壓損失變大，用戶得到的電壓減小，為使用戶電壓保持不變，滑動觸頭 P 應 向上滑動，選項 C 正確；變壓器原線圈兩端的電壓由發電機決定的，與次級無關，所以原線圈的 電壓是不變的，選項 D 錯誤. 17. 【答案】D 【解析】設 A、B 兩端所加電壓為 U.由歐姆定律知，通過 A2表的電流大小 12=蕓瓦通過升壓變 壓器升壓后輸出電壓 U=： U,降壓變壓器獲得電壓為 U-l12R=f U-I12R,燈泡 L1兩端電壓為 gu I1 2R）；，則通過燈泡 L1的電流為杏，故由變壓器電流變化規律得 h =22.【

28、答案】(1)200 V (2)127 V 及電功率的有關知識可知，選項 C 錯誤，選項 D 正確. 18. 【答案】D 【解析】 電壓電流的有效值都是根據熱效應來計算的.也就是說一個周期內發出的熱量與等于有 效值的電壓在一個周期內發出熱量相等觀察電壓隨時間變化的圖像，周期為 0.3 s,設電阻為 R 則有字 X).1 s+等0.2 s = 19. 【答案】A 【解析】圖 1 中電阻的熱功率 卩尸琴罟，圖 2 中電阻的熱功率 P2= =茹，所以費耳，選 項 A 正確. 20. 【答案】A 【解析】由于輸送的總功率為 P。，輸電電壓為 U，故輸電線上的電流為 1=咅，A 錯誤，B 正確； 輸電線電阻上的功率損失 P線=&)2R線，故 C 正確；輸電線電阻上的電壓損失 U線=尹R線，故 D 也正確. 21. 【答案】(1)275 匝(2)0.25 A 【解析】理想變壓器原線圈兩端電壓跟每個副線圈兩端電壓之比都等于原、副線圈匝數之比由 于有兩個副線圈，原、副線圈中的電流跟它們的匝數并不