1、阶段质量评估测试卷 十一 交变电流传感器(时间：45分钟，满分：100分)一、选择题(每小题6分，共48分)1传感器已经广泛应用于我们的生活，下列制作传感器的元器件中，可以把力学量转换为电学量的是() A应变片 B霍尔元件 C光敏电阻 D热敏电阻2(多选)如图所示，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈匝数，其他条件不变，则()甲乙第2题图 A电压表示数增加 B电流表示数增加 C电灯L亮度减小 D变压器输入功率不变3(多选)如图所示，面积均为S的两个电阻相同的线圈，分别放在如图所示的磁场中，甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO轴匀速转动，乙图中磁场变化规律为BB0
2、cos，从图示位置开始计时，则()甲乙第3题图 A两线圈的磁通量变化规律相同 B两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同 C经相同的时间t(tT)，两线圈产生的热量相同 D从此时刻起，经T/4时间，流过两线圈横截面的电荷量相同4(多选)某发电站采用高压输电向外输送电能若输送的总功率恒为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R，则下列说法中正确的是() A输电线上的电流I B输电线上的电流I C输电线上损失的功率P()2R D输电线上损失的功率P5(多选)如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为115，现在原线圈AB之间加上u220sin100t(V)的正弦交流电，副线圈上接有一定值电阻R25 ，灯
3、泡L上标有“100 V，40 W”的字样，C为电容器，电阻与电容两支路可由一单刀双掷开关进行切换，则 ()第5题图 A开关拨到1时，电流表示数为4 A B开关拨到1时，电流表示数为4 A C开关拨到2时，灯泡L不发光 D开关拨到2，增大输入电流的频率，灯泡亮度变大6如图所示，甲、乙两图分别为同频率的正弦式交流电和尖波形交流电Ut图象，二者通过两等值电阻其热功率相同，关于两交流电的电压最大值关系，下列说法正确的是()甲乙第6题图 A正弦式交流电和尖波形交流电电压最大值相等 B正弦式交流电电压最大值大于尖波形交流电电压最大值 C正弦式交流电电压最大值小于尖波形交流电电压最大值 D无法确定7一含有理
4、想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3 ，1 ，4 ， A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I，该变压器原、副线圈匝数比为()第7题图 A2 B3 C4 D58电容式加速度传感器的原理结构如图所示，质量块右侧连接轻质弹簧，左侧连接电介质，弹簧右端和电容器都固定在外框上质量块可带动电介质移动改变电容则()第8题图 A电介质插入极板间越深，电容器电容越小 B当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流 C若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会伸长 D当传感器由静止突然向右加速瞬间，电路
5、中有顺时针方向电流二、计算题(共52分)9(16分)如图为小型交流发电机的原理示意图，矩形线圈共n100匝，边长分别为L10.4 m和L20.2 m，线圈电阻为r2 ，它在磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中，以角速度10 rad/s绕垂直于磁场方向的中心轴OO匀速转动合上开关S，通过滑环和电刷对外电路供电，外电路中接有R6 的电阻，电流表为理想交流电表(1)若从线圈经过中性面位置开始计时，写出感应电动势瞬时值的表达式；(2)求电流表A的示数和电路的总功率；(3)若线圈从图示位置转过90，求此过程中通过电阻R的电荷量第9题图10(18分)在图甲中，直角坐标系Oxy的1、3象限内有匀强磁场，第象限
6、内的磁感应强度大小为2B，第象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里现将半径为l，圆心角为90的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.(1)求导线框中感应电流最大值；(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象；(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t0)(3)求线框匀速转动一周产生的热量甲乙第10题图11(18分)1897年，举世闻名的“尼亚加拉”水电站在美丽的尼亚加拉瀑布(如图)建成现已使用100多年当时世界各地都在使用着费用高昂的直流电(因为使用直流电时必须每隔一公里建设一套发电机组)而尼亚加拉水电站采
7、用了特斯拉发明的交流电供、输电技术，用高压电实现了远距离供电若其中某一发电机组设计为：发电机最大输出功率为P100 kW，输出电压为U1250 V，用户需要的电压为U2220 V，输电线电阻为R10 ，若输电线中因生热而损失的功率为输送功率的4%.(1)画出此输电线路的示意图(2)求在输电线路中设置的升压变压器的原、副线圈匝数比(3)求降压变压器的最大输出电流I2(保留整数)第11题图阶段质量评估测试卷(十一)交变电流传感器一、选择题1A【解析】应变片属于力传感器，可以将形变这个力学量转化为电压；霍尔元件可以感知磁场，可以将磁感应强度转化为电压；光敏电阻可以将光照强度转化为电阻，热敏电阻可以将
8、温度转化为电阻2AB【解析】只增加副线圈匝数时，由可知变压器副线圈输出电压将增大，A正确；又I2，所以输出电流增大，电灯L亮度变大，C错误；由可知输入电流增大，B正确；根据PUI可知输入功率应增大，D错误，选AB.3ACD【解析】 由题知甲图中的磁通量变化规律为甲B0Scost，乙图中磁通量的变化规律为乙B0Scost.由于两线圈的磁通量变化规律相同，则两线圈中感应电动势的变化规律相同，达到最大值的时刻也相同，有效值E也相同，又因两线圈电阻相同，所以Qt也相同，经过时间，流过两线圈横截面的电荷量qI也相同，故ACD三项正确故选ACD.4AC 【解析】因输送的总功率恒为P0，故输电电流I，输电线
9、上损失的功率为PI2R()2R，AC正确5BD【解析】交流电表读数指有效值，依题意可知原线圈两端电压有效值为220 V，由可得U2100 V，当副线圈开关接1时，电流表示数I4 A；电容器具有“通交流，隔直流”的作用，当副线圈开关接2时，灯泡会发光，又电容器具有“通高频，阻低频”的作用，所以增大输入电流的频率时灯泡亮度变大6C【解析】 由题知两交流电的有效值应相等，假设二者最大值相等，将两交流电移到同一坐标系中且最大值同时达到加以比较，不难发现尖波形交流电电压除去最大值时刻与正弦式交流电电压相等，其他时刻都小于正弦式交流电电压，故其有效值此时一定小于正弦式交流电，而欲使二者有效值相等，则尖波形
10、交流电电压最大值一定大于正弦式交流电电压最大值，故C选项正确7B【解析】设原副线圈的匝数比为n，第一种情况：根据电流比关系有此时副线圈电流为nI，根据电压比关系有n，第二种情况：根据电流比关系有此时副线圈电流为4nI，根据电压比关系有n，联立，代入题中所给数据解得n3.选B.8D【解析】根据C，电介质插入极板间越深，电容器电容越大，A项错误；传感器以恒定加速度运动时，弹簧的弹力提供质量块的加速度，加速度不变则弹力不变，电介质插入深度不变，电容不变，电路中无电流，B项错误；向右匀速过程突然减速，由于惯性弹簧将被压缩，C项错误；传感器由静止突然向右加速，电介质插入深度变大，电容变大，而电容器两端电
11、压不变，电容器带电荷量变大，电容器充电，电路中形成顺时针电流，D项正确二、计算题9(1)e40sin10t(V)(2)5 A、200 W(3)0.5 C【解析】(1)EmnBL1L2 e Emsint代入数据解得：e40sin10t (V)(2)E , 又EI(Rr)代入数据解得：I5 APEI，代入数据解得：P200 W(3)qt ， (Rr)n代入数据解得q0.5 C10(1)(2)如图所示(3)【解析】 (1)线框从图甲位置开始(t0)转过90的过程中，产生的感应电动势为：E12Bl2，由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I1，联立以上各式解得：I1，同理可求得线框进出第象限的过程中，回路电流为：I2，故感应电流最大值为：Im；(2)It图象如图第10题图(3)线框转一周产生的热量：Q2IR2IR又T解得：Q.11(1)如图所示(2)(3)436 A【解析】 (1)电路示意图如图所示第11题图(2)输电过程中损失的功率：P损P，通过R的电流：I2发电机的输出电流：I1升压变压器的原、副线圈匝数比：；(3)用户得到的最大功率：P用P(1)，降压变压器的输出最大电流I2 A436 A.
