1、2013届高考一轮物理复习（人教版）：第十章交变电流传感器时间90分钟满分100分一、选择题(本题包括10小题，共50分每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1(2012江西重点中学协作体联考)照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些这是因为用电高峰时()A总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D供电线路上的电流
2、恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小答案C2(2011潍坊市高考模拟)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T1和降压变压器T2向用户供电已知输电线的总电阻为R10 ，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，副线圈与用电器R0组成闭合电路若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压u220sin100t V，当用电器电阻R011 时()A通过用电器R0的电流有效值是20 AB升压变压器的输入功率为4 650 WC发电机中的电流变化频率为100 HzD当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小解析由变压器T2副线圈两端电压的表达式知电阻R0两端电压U22220
3、V，通过R0的电流I2220 A，A正确电阻R0消耗的功率PR0I22U224400 W，由T2的匝数比可知输电线中的电流I21I225 A，则在输电线上损失的功率为PRIR250 W，则由能量守恒知在T1的输出端输出的功率、输入端输入的功率皆为PPRPR04650 W，B正确变压器不改变交变电流的频率，由T2副线圈两端电压的表达式知交变电流频率为f50 Hz，C错误当R0减小时，电路中各部分的电流都增大，发电机的输出功率必增大，D错误答案AB3一只“220 V,100 W”的灯泡接在u311sin(314t) V的交变电源上，则下列判断错误的是()A在1 min内，电流通过灯泡做的功是22
4、000 JB与灯泡串联的电流表的示数为0.45 AC与灯泡并联的电压表的示数为220 VD通过灯泡的电流的表达式为i0.64sin(314t) A解析在1 min内，电流通过灯泡做的功是WPt10060 J6000 J，A错误；从电压瞬时值表达式知，电压有效值为220 V，通过灯的电流I0.45 A，也是与灯泡串联的电流表的示数，故B正确；电压表与灯泡并联，测得的也是灯泡的电压有效值，故示数为220 V，所以C正确；通过灯泡的电流的有效值为0.45 A，故其最大值Im0.45 A0.64 A，故D正确答案A42009年11月的低温雨雪冰冻天气给我国北方部分地区造成严重灾害，其中高压输电线路因结
5、冰而损毁严重为消除高压输电线上的冰，事后有人设想利用电流的热效应除冰的融冰思路若在正常供电时，高压线上输电电压为U，输电电流为I，热耗功率为P；除冰时，在输电功率、用户的输入电压和输电线电阻不变的情况下，通过自动调节变压器的变压比，使输电线上的热耗功率变为16P，则除冰时()A输电电流为4IB输电电流为16IC输电电压为4U D输电电压为解析根据题意和PI2R(R为输电线电阻)可知，要使输电线上的热耗功率变为16P，则除冰时的输电电流为4I.再根据PUI得PI2RP2R/U2，除冰时的输电电压为U/4，所以答案为A.答案A5(2012乌鲁木齐市高三第二次测试)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝
6、数比为101，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u220sin 100t(V)，则()A.当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB当单刀双掷开关与b连接时，电压表的示数为11 VC当单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表的示数不变，电流表的示数变大D单刀双掷开关由a扳向b时(滑动变阻器触头P不动)，电压表和电流表的示数均变大解析由u220 sin 100t(V)知U1220 V，当单刀双掷开关S与a连接时，U2U122 V，A错误当单刀双掷开关S与b连接时，U244 V，B错误当单刀
7、双掷开关S与a连接时，副线圈两端电压与R接入电路中的阻值无关，当滑动变阻器的滑片上移时它接入电路中的电阻增大，电路中的电流减小，故电压表示数恒为22 V不变，电流表的示数减小，C错误；当S由a扳向b时，n1减小，由U2U1知U2增大，电路中电流增大，则两电表示数均增大，D正确答案D6.(2010安徽省级示范高中联考)如图所示为理想变压器，原线圈匝数为n1，四个副线圈匝数均为n2，四个负载电阻阻值相同，二极管为理想二极管，现从原线圈P、Q两端输入正弦交流电，那么下列说法中正确的是()A只有流过Ra和Rd上的电流是交变电流B加在Ra两端的电压是Rb的两倍CRa消耗的功率是Rb的两倍D若输入的正弦交
8、流电频率增大时，则Rc的功率增大，Rd的功率也增大解析由于二极管具有单向导电性，故流过Rb的电流是直流电，而流过Ra、Rc、Rd的电流均为交变电流，A错误；设Ra两端的交变电流的电压最大值为Um，则有效值为Ua，Rb上电压的有效值由电流的热效应得Ub，则UaUb，由P得PaPb21，B错误，C正确；当输入的正弦交流电频率增大时，容抗变小，感抗变大，流过Rc的电流变大，流过Rd的电流减小，则Rc的功率增大，Rd的功率减小，D错误答案C7(2011福州市高三毕业班质检)如图为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为21，原线圈接有交流电压u220 sin 100t V；图中电压表和电流表均为理想交流电表
9、，Rt为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时，阻值减小)，R1为定值电阻，C为电容器下列说法正确的是()A电压表示数是110 VB交流电的频率为100 HzC通过R1的电流始终为零D当Rt处温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大解析由交流电压表达式知变压器原线圈两端电压U1 V110 V，由匝数比知副线圈两端电压即电压表示数为U255 V，A错误交流电的频率f50 Hz，B错误在交流电路中，电容器不停地充电、放电，它所在的支路中有电流流过，C错误当Rt温度升高时其阻值减小，副线圈中电流增大，但原线圈两端电压不变，副线圈两端电压也就不变，电压表示数也不变，D正确答案D8(2012杭州市高三第
10、一次质量检测)酒精测试仪利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化在如图所示的电路中，R和R0为定值电阻，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，因此，显示仪表读数的指针与酒精气体浓度有了对应关系如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()AU越大，表示r越大c越大，c与U成正比BU越小，表示r越小c越大，但是c与U成正比CU越小，表示c越小，c与U成反比DU越大，表示c越大，但是c与U不成正比解析由欧姆定律有UIR0，可以看出，酒精浓度c越大，即r越小时，U
11、越大，但U与c之间不是正比关系，D正确答案D9某探究小组的同学设计了如图所示的模拟远距离输电的实验电路图，图中B1、B2分别为升、降压理想变压器(升压变压器的原、副线圈匝数等于降压变压器的副、原线圈匝数)，输电线路的电阻均等效为R，L1、L2为相同小灯泡，A、B两端接在低压交流电源上，下列说法错误的是()AL2亮度比L1大BL2亮度比L1小C流过L1的交变电流频率与流过L2的交变电流频率相等D若A、B两端能安全接在直流电源上，则L1亮、L2不亮解析尽管输电线路的电阻均等效为R，但连接升、降压变压器的导线电压比连接电源和L1的导线电压高，所以小灯泡L2比L1两端的电压高，L2亮度比L1大，A正确
12、，B错误；变压器不改变交变电流的频率，C正确；变压器不改变直流电，D正确答案B10如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接c、d两个端点接在匝数比n1n2101的变压器的原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO以角速度匀速转动如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则()A滑动变阻器上消耗的功率为P10I2RB变压器原线圈两端的电压U110IRC取ab在环的最低端时t0，则导体棒ab中感应电流的
13、表达式是iIsin(t)ADab沿环转动过程中受到的最大安培力FBIl解析由于电流表示数为有效值，由可知I210I，故P100I2R，A错误；变压器原线圈两端电压为U110IR100IR，B错误；从最低点开始计时，则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为iIcos t，C错误；导体棒中电流最大值为I，所以FBIl，D正确答案D二、实验题：(本题包括2小题，共15分)11(7分)如图甲所示，为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定，电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图乙所示，试根据这一特性，由图丙中给定的器材设计一个自
14、动光控电路答案将电源、开关、光敏电阻A以及电流信号放大器的输入端串接在一起，然后将电流信号放大器的输出端跟电磁铁线圈两端相连12(8分)如图甲所示是某金属材料制成的电阻R随温度t变化的图像，若把该电阻与电池(电动势E1.5 V，内阻不计)、电流表(量程为5 mA、内阻Rg100 )、电阻箱R串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”(1)电流刻度较小处对应的温度刻度_；(填“较大”或“较小”)(2)若电阻箱阻值R70 ，图丙中5 mA刻度处对应的温度数值为_.解析电流刻度较小处，电阻较大，则对应的温度较高，由
15、闭合电路欧姆定律知R300 ，则R130 ，由图甲知R100t，所以温度数值为30.答案(1)较大(2)30三、论述计算题(本题含3小题，共35分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U13 300 V，副线圈两端电压U2为220 V，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U2 V，求：(1)原线圈n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，表A2的示数I25 A，则表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，表A1的示数I1等
16、于多少？解析(1)由电压与变压器匝数的关系可得即n1n21 650.(2)当开关S断开时，由U1I1U2I2，可知I1A.(3)当开关S断开时，有RLU2/I244 当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R有RRL/222 副线圈中的总电流为I2则I2U2/R10 A由U1I1U2I2可知I1 A.答案(1)1 650(2) A(3) A14(12分)矩形线圈abcd的长ab20 cm，宽bc10 cm，匝数n200，线圈总电阻R5 ，整个线圈位于垂直于线圈平面的磁场内，并保持静止(1)若磁场的磁感应强度B随时间的变化如图甲所示，求线圈的感应电动势E及t0.30 s时线圈的ab边所受的安培力(2)若
17、磁场的磁感应强度B随时间t作正弦变化的规律如图乙所示，则线圈在1 min内产生多少热量？解析(1)磁感应强度的变化率为T/s0.50 T/s感应电动势EnnS2000.200.100.50 V2 Vt0.3 s时，B20102 T所以安培力FnBIL2000.200.20 N3.2 N.(2)题中线圈不动，磁场变化，可等效于线圈在磁感应强度为Bm的恒定的匀强磁场中匀速转动(转动轴与磁场方向垂直)周期T0.02 s，角速度100 rad/s线圈感应电动势的最大值EmnBmS有效值E所以线框在1 min内产生的热量Q3.8105 J.答案(1)2 V3.2 N(2)3.8105 J15(13分)某
18、学校有一台应急备用发电机，内阻为r1 ，升压变压器匝数比为14，降压变压器的匝数比为41，输电线的总电阻为R4 ，全校22个教室，每个教室有“220V 40W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，求：(1)发电机的输出功率多大？(2)发电机的电动势多大？(3)输电线上的损耗的电功率多大？解析(1)根据题意，画出从发电机到教室灯泡之间的输电过程，如图所示所有灯都正常工作的总功率为22640 W5280 W，用电器都正常工作时的总电流为I2 A24A，两个变压器之间输电线上的电流为IRI26A，降压变压器上的输入电压：U24U2880V，输电线上的电压损失为：URIRR24V，因此升压变压器的输出电压为U1URU2904V，升压变压器的输入电压为U1U1/4226V，升压变压器的输入电流为I14I224A，所以发电机输出功率即升压变压器的输入功率为：P出U1I15 424W.(2)发电机的电动势EU1I1r226V241V250V.(3)输电线上损耗的电功率PRIR144W答案(1)5 424 W(2)250V(3)144 W高考资源网w w 高 考 资源 网
