高考物理专题提升练习卷交变电流与传感器专题练习卷

高考物理专题提升练习卷交变电流与传感器专题练习卷

交变电流与传感器专题练习卷 一、选择题 ‎1．如图所示为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压变压器，其输入功率为P1，输出功率为P2，输出电压为U2 ；B为降压变压器，其输人功率为P3,，输入电压为U3。A、B均为理想变压器，,输电电流为I，输电线的总电阻为r，则下列关系正确的是 （ ）‎ A． U2= U3 B． U2= U3+Ir C． P1 >P2 D． P2=P3‎ ‎【答案】 B ‎2．如图甲是阻值为5 Ω的线圈与阻值为15 Ω的电阻R构成的回路。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则 （ ）‎ A．电压表的示数为14.14 V B．通过电阻的电流为0.707 A C．电阻R上消耗的功率为3.75 W D．通过电阻的电流方向每秒变化100次 ‎【答案】 B ‎3．如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中、、和均为固定电阻，开关S是闭合的，和为理想电压表，读数分别为和；、和为理想电流表，读数为别为、和。现断开S，不变，下列推断正确的是： （ ）‎ A、变小，变小 B、不变，变小 C、变小，变小 D、变小，变大 ‎【答案】 C ‎4．某同学为了验证自感现象，自己找来带铁芯的线圈L（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略）、两个相同的小灯泡A和B、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是 （ ）‎ A．闭合S瞬间，A比B先亮 B．闭合S瞬间，B比A先亮 C．断开S瞬间，A比B先熄灭 D．断开S瞬间，B比A先熄灭 ‎【答案】 A ‎5．某交流发电机给灯泡供电,产生交变电流的图像如图所示,下列说法中正确的是 （ ）‎ A.交变电流的频率为100Hz B.交变电流的瞬时表达式为i=5cos(50πt) A C. 该交流电的电压的有效值为5‎ D.在t=5×10-3s时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大 ‎【答案】 D ‎6．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1‎ ‎，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡L，则 （ ）‎ A．灯L也能正常发光 B．灯L比另外三个灯都暗 C．灯L将会被烧坏 D．不能确定 ‎【答案】 A.‎ ‎7．如图，线圈abcd的ad长20cm，ab长10cm，匝数N=50匝，电阻不计，在磁感应强度B=T的匀强磁场中绕OO1轴匀速转动，角速度w=100rad/s，OO1轴通过ad且同时垂直于ad和bc，距ab的距离是距dc的距离的2倍．线圈的输出端接单相理想变压器线圈，接在变压器副线圈两端的灯泡“10V，10W”刚好正常发光．则 （ ）‎ A. 变压器原线圈两端电压有效值为100 V B. 变压器原线圈中电流为1A C. 变压器的原副线圈匝数比为10：1‎ D. 通过灯泡的交流电频率为50Hz ‎【答案】 C ‎8．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像如图乙所示．发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则B （ ）‎ 图甲 图乙 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22V D．0~0.01s时间内通过灯泡的电量为0‎ ‎【答案】 B ‎9．（多选）如图甲所示，一交流发电机向远距离的理想变压器输电，输电线等效电阻Rl=2Ω，变压器匝数比nl：n2=2：1，发电机输出的交变电压随时间变化图象如图乙所示，交流电压表示数为5V，R2=10Ω，则 （ ）‎ A. 通过R2的交变电流频率为50Hz B. 图象上对应的0.01s时刻，发电机中的线圈刚好与中性面重合 C. R2两端的电压为10V D. 发电机输出功率为12.5W ‎【答案】 ABC ‎10．（多选）如图(a)所示，理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2＝55∶4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电压表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图(b)所示，则下列说法正确的是 （ ）‎ A. 交流电压表V的读数为32 V B. 灯泡L两端电压的有效值为32 V C. 当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，A1示数增大 D. 由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100 rad/s ‎【答案】 AC ‎11．（多选）如图所示，MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n1∶n2 =k，导轨宽度为L。质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下做往复运动，其速度随时间变化的规律是，范围足够大的匀强磁场垂直于轨道平面，磁感应强度为B，导轨、导体棒、导线电阻不计，电流表为理想交流电表。则下列说法中正确的是 （ ）‎ A. 导体棒两端的最大电压为 B. 电阻R上的电压为 C. 电流表的示数为 D. 导体棒克服安培力做功的功率为 ‎【答案】 ABD ‎12．（多选）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2 Ω，则 （ ）‎ A. 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 ‎【答案】 AD 二、非选择题 ‎13．两个完全相同的电热器，分别通过如图a和b所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比Pa∶Pb等于多少？‎ ‎【答案】 2∶1‎ ‎14．某发电厂发电机的输出功率P＝100 kW，发电机端电压U＝250 V，向远处送电的输电线的总电阻R＝8 Ω.要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220 V，那么：‎ ‎(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图．‎ ‎(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．‎ ‎【答案】：(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器，输电线路示意图如图所示．‎ ‎（2）升压变压器原、副线圈匝数比为1∶16；‎ 降压变压器原、副线圈匝数比为190∶11.‎ ‎15．某研究性学习小组进行地磁发电实验，匝数为n、面积为S的矩形金属线框可绕东西方向的水平轴转动，金属线框与微电流传感器组成一个回路，回路的总电阻为R。使线框绕轴以角速度匀速转动，数字实验系统实时显示回路中的电流i随时间t变化的关系如图所示。当线圈平面和竖直方向的夹角为时，电流达到最大值。求：‎ ‎(1)该处地磁场的磁感应强度大小B及地磁场方向与水平面间的夹角a；‎ ‎(2)线框转动一周时间内回路中产生的焦耳热Q；‎ ‎(3)线框转动时穿过线框的磁通量变化率的最大值（)；线框从磁通量变化率最大位置开始转过60°的过程中，通过导线的电荷量q。‎ ‎【答案】 （1） ；地磁场方向与水平面夹角 ；（2） （3）‎ ‎16．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0.1m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B=T．为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V 11kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图．求：‎ ‎（1）发电机的输出电压为多少？‎ ‎（2）变压器原副线圈的匝数比为多少？‎ ‎（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？‎ ‎【答案】 （1）发电机的输出电压为2200V；‎ ‎（2）变压器原副线圈的匝数比为10：1；‎ ‎（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为10A