【备考宝典】2023高考物理 知识点强化 专题十 交变电流 传感器

强化10交变电流传感器一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在下列各题的四个选项中，有的是一个选项正确，有的是多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分，请将正确选项的序号涂在答题卡上)1、如图10－1－12所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则下图能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是(　　)图10－1－122、2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是                                                              (　　)A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用3、一正弦交流电的电压随时间变化规律如图，则该交流电-12-\nA．电压瞬时值表达式为u＝100sin（25t）VB．周期为0.02sC．电压有效值为100D．频率为25Hz4、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为Em.设t＝0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，交流电的电动势为（     ）A．e＝2Emsin2ωt　　　　　B．e＝4Emsin2ωtC．e＝Emcos2ωtD．e＝4Emcos2ωt5、如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小，此电路的重要作用是A．阻高频通低频，输出低频和直流B．阻低频通高频，输出高频电流C．阻交流通直流，输出直流D．阻直流通交流，输出交流6、如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝／10T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝200-12-\nrad／s匀速转动， 并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是                                                  （   ）A．中性面位置穿过线框的磁通量为零B．线框中产生交变电压的有效值为500VC．变压器原、副线圈匝数之比为25∶11D．允许变压器输出的最大功率为5000W7、两只相同的电阻，分别通过简谐波形的交流电和方形波的交流电．两种交变电流的最大值相等，波形如图10－1－10所示，在简谐波形交流电的一个周期内，简谐波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q1与方形波交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比为等于(　　)图10－1－10A．3∶1　　　　　　　　　　B．1∶2C．2∶1D．4∶3【答案】B-12-\n8、如图6所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R的两端．线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动．设线圈转动到图示位置的时刻t＝0.则(　　)A．在t＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0，电压表的读数也为0B．1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次C．在电阻R的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小D．在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变9、图2甲、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                                        (　　)-12-\nA．图甲表示交变电流，图乙表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图甲所示电压的瞬时值表达式为U＝311sin100πtVD．图甲所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后，频率变为原来的10、多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速．现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的，如图4所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦式电流的每一个周期中，前面的被截去，从而改变了电灯上的电压．那么现在电灯上的电压为     (　　)-12-\nA．UmB．C．D．11、某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为，输电电压为U，输电导线的总电阻为R，则下列说法正确的是(   )A．输电导线上的电流B．输电导线上的电流C．输电导线上损失的功率D．输电导线上损失的功率12、如图所示,P为一理想自耦变压器的滑片,Q为滑动变阻器的滑动触头.在输入交变电压一定的条件下,下列说法正确的是(   )A．Q不动,P向下移动,电流表示数减小,电压表示数增大B．Q不动,P向上移动,电流表示数减小,电压表示数减小C．P不动,Q向上移动,电流表示数增大,电压表示数不变D．P不动,Q向下移动,电流表示数增大,电压表示数不变-12-\n13、如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三只规格均为“9V、6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示．则以下说法中正确的是(　　)A．电压表的示数为27VB．三只灯泡均能正常发光C．电流表的示数为2AD．变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz14、如图6所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R的两端．线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动．设线圈转动到图示位置的时刻t＝0.则(　　)-12-\nA．在t＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0，电压表的读数也为0B．1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次C．在电阻R的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小D．在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变二、填空题（本题共16分）15、（8分）一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈中感应电动势e与时间t的关系图象如图所示,感应电动势的最大值和周期可在图中读出,则磁感应强度B=____.在t=时刻,线圈平面与磁感强度的夹角________.16、（8分）如图所示，一个阻值为400电阻与二极管串联。二极管正向导通时，电阻忽略不计；加反向电压时，认为电阻为无穷大。若a、b间接入电压有效值为220V的正弦式交变电流，那么电阻R两端的电压最大值约为     V。电阻R的功率约为    W。（结果保留三位有效数字）-12-\n三、计算题（本题共4个小题，共42分，17、18、19均为10分，20题为12分）17、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω.求：(1)转动过程中感应电动势的最大值．(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势．(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势．(4)交变电压表的示数．18、小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场的固定轴转动．线圈匝数n=100．穿过每匝-12-\n线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图9所示．发电机内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω．求：（1）一个周期内，线圈发热产生的热量；（2）线圈从中性面起转动半周的过程中，流过R的电量．19、理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V．求：(1)原线圈n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A．则电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？-12-\n20、有一台内阻为1Ω的发电机，供给一学校照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1：4，降压变压器原、副线圈匝数比为4：1，输电线的总电阻为4Ω。全校共有22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则（1）发电机的输出功率多大？（2）发电机的电动势多大？（3）输电效率为多少？-12-\n-12-