019-2020年高三物理知识点优化训练：交变电流.pdf

2019-20202019-2020 年高三物理知识点优化训练：交变电流年高三物理知识点优化训练：交变电流一、选择题1.在我们的生活中所使用电能一般以交流电居多，关于交流电下列说法正确的是A交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值B用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值C给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值D跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值2.下列所列数据不属于交流电有效值的是 A交流电表的示数 B灯泡的额定电压C电容器的耐压值 D保险丝的额定电流3.有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“”的字样，这“”是指 A交流电电压的瞬时值B交流电电压的最大值 C交流电电压的平均值 D交流电电压的有效值4.关于交流电的下列说法正确的是A在一个周期内交流电的方向只改变一次B交流电器设备上标出的电压和电流值都是指有效值C某正弦交流电压的最大值为 311V，则该交流电压最小值为311VD用交流电流表和交流电压表测交流电流或电压时，应测得交流电流或电压的最大值5.关于电能的输送，下列说法正确的是A长距离输电可以用低压输送B低压输电的目的是为了减小输电损耗C高压输电的目的是为了减小输电的损耗D采用高压输电后线路就没有损耗了6.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流 e=(V)，那么A该交变电流的频率是 l00 HzB当 t=0 时，线圈平面恰好与中性面垂直C当 t=s 时，e 有最大值D该交变电流电动势的有效值为 V7.一只理想变压器的原线圈有 55 匝，副线圈有 1100 匝，若把原线圈接到 10V 的电池组上，则副线圈的输出电压是A200V B20VC0.5V D0V8.可以将电压升高供给家用电灯的变压器是：9.电阻 R、电容 C 和电感器 L 是常用的电子元器件，在频率为 f 的交变电流电路中，如图所示，当开关 S依次分别接通 R、C、L 支路，这时通过各支路的电流有效值相等。若将交变电流的频率提高到 2f，维持其它条件不变，则下列几种情况不正确的是 A通过 R 的电流有效值不变B通过 C 的电流有效值最大C通过 L 的电流有效值最小D通过 R、C、L 的电流有效值都不变10.高压输电过程中，输电电压为 U，输电功率为 P，输电导线上电阻为 R，则有A损失功率为 B损失功率为 P2C电压损失为 P D用户得到的功率为 PP211.如图所示，A、B 是两个完全相同的灯泡，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计，则下列说法正确的是 A闭合开关 K，接通电路时，灯 A、B 一齐亮B闭合开关 K，接通电路时，灯 A 先亮，灯 B 后亮C闭合开关 K，接通电路时，灯 B 先亮，灯 A 后亮D断开开关 K，切断电路时，灯 B 立即熄灭，灯 A 过一会再熄灭12.如图所示，两个相同变压器的副线圈接有相同的灯泡 L1、L2，原线圈接有定值电阻 R，导轨和金属棒MN 的电阻不计。现使金属棒沿轨道向右匀速运动，乙图中金属棒移动速度大于甲图中棒的移动速度，则在棒运动的过程中 AL1、L2都发光，L2比 L1亮 BL1、L2都不发光 CL2发光，L1不发光 DL1发光，L2不发光13.一个矩形线框的面积为 S，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为 n 转/秒，则A线框交变电动势的最大值为 nBSB线框交变电动势的有效值为 nBSC从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为 2nBSD感应电动势瞬时值为 e=2nBSsin2nt 14.如图所示，abcd 为一边长为 L、匝数为 N 的正方形闭合线圈，绕对称轴匀速转动，角速度为。空间中只有左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。若闭合线圈的总电阻为 R，则 A线圈中电动势的有效值为B线圈中电动势的最大值为C在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流D当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为 15.在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是 二、填空题16.如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为 10：1，副线圈有一中心抽头 e，原线圈接交流电压u=220sin(100t)(V)，副线圈上 e、d 之间的电压等于_v，电压的周期 T=_s。17.正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示，则此感应电动势的有效值为_V，频率为_Hz。18.有一正弦交流电，它的电压随时间变化的情况如图所示，则电压的有效值为 ；交流电的周期为 。19.如图所示，某变压器有两个线圈，如果把它当作降压变压器，则线圈_接电源，原副线圈两端电压之比是_；把它当作升压变压器，则线圈_接电源，原、副线圈两端电压之比是_ _。20.在如图甲所示的电路中，电阻 R 的阻值为 50，在 ab 间加上图乙所示的正弦交流电，则 （1）电流表的示数为 ；（2）如果如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数变为 。三、计算题21.交流发电机转子有 n 匝线圈，每匝线圈所围面积为 S，匀强磁场的磁感应强度为 B，匀速转动的角速度为，线圈内电阻为 r，外电路电阻为 R。当线圈由图中实线位置匀速转动 90到达虚线位置过程中，求：通过 R 的电荷量 q 为多少？R 上产生电热 QR为多少？外力做的功 W 为多少？22.有一正弦交流电源，电压有效值 U=120V，频率为 f=50Hz 向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为 U0=60V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？23.如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为 1 的发电机向全校 22 个教室(每个教室有“220V，40W”的白炽灯 6 盏)供电.如果输电线的总电阻 R 是 4，升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是 1：4 和 4：1，那么：(1)发电机的输出功率应是多大?(2)发电机的电动势是多大?(3)输电效率是多少?参考答案参考答案一、选择题1.CD2.C3.D4.B 5.C 6.C7.D 8.C9.D10.BCD11.A 12.D解析解析：变压器利用到了互感原理，当原线圈存在变化的电流时，副线圈上才能产生感应电流。在甲图中产生的感应电流是变化的，故灯可以发光，而在乙图中产生的是恒定的电流，故灯不能发光。13.BD 14.B提示提示：最大值：，有效值：。在转动的过程中，线圈始终有一半在磁场中运动，故线圈始终有电流通过。图中所示位置中，穿过线圈的磁通量为。15.A解析：解析：电流互感器要把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少，副线圈的匝数多。监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中，A 项正确。二、填空题（小题，每小题 分）16.11，0.0217.220；50 18.V，0.4s 19.，5：1，1：520.（1）2A；（2）4A 三、计算题21.解析：解析：由电流的定义，计算电荷量应该用平均值：即rRnBSqrRtnBSrRtnrREIt Iq,而 （3 分）求电热应该用有效值，先求总电热 Q，再按照内外电阻之比求 R 上产生的电热 QR。rRSBnrRnBSrREtrRIQ4222)(222222，22224rRRSBnQrRRQR （3 分）根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将电能转化为内能，即放出电热。因此 W=Q。（3 分）22.解析解析：由正弦交流电的最大值与有效值 U 的关系得：Um=120V设 t=0 时交流电的瞬时电压 U=0 则交流电的瞬时表达式为U=120sin100t V如图所示，画出一个周期内交流电的 U-t 图象，其中阴影部分对应的时间 t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为 4t1，当 U=U0=60V 时，由上式得 t1=1/600s，再由对称性求得一个周期内能发光的时间：t=T-4t1=再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为：t=很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间只有 s（如图 t2时刻到 t3时刻）由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约 s 为远大于 s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉。23.解析解析：（1）全校消耗的功率 W=5280W，设线路电流为，输电电压为，降压变压器原线圈电压为，而 V，则 V=880V，线路损失功率 W=144W，所以 W（2）V=24V，90432UUUU损送V，由得：226419042121VnnUUV，升压变压器原线圈电流 A=24A，发电机的电动势25022612411UrIEV（3）97.32019-20202019-2020 年高三物理知识点优化训练：传感器年高三物理知识点优化训练：传感器物理试卷一、选择题1.下列家用电器的自动控制中没有用到温度传感器的是A电冰箱 B微波炉 C消毒柜 D电炒锅2.下列说法正确的是A话筒是一种常用的声电传感器，其作用是将电信号转换为声音信号B楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声电传感器C电子秤所使用的测力装置能将受到的压力大小的信息转化为电信号D光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量3.关于传感器，下列说法正确的是 A所有传感器都是由半导体材料做成的B金属材料也可以制成传感器 C干簧管是一种能够感知电场的传感器 D传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的4.鼠标器使用的是A压力传感器 B温度传感器 C光传感器 D红外线传感器5.大多楼道灯具有这样的功能：天黑时，有声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。在控制电路中应接入的传感器和传感器送来的信号应通过的门电路分别是A光传感器和红外线传感器，与门电路 B光传感器和红外线传感器，或门电路C光传感器和声传感器，与门电路 D光传感器和超声波传感器，或门电路6.霍尔元件能够实现的两个物理量之间的转换，下面的说法中正确的是A把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C把力这个力学量转换成电压这个电学量D把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量7.空调机、电冰箱和消毒柜都使用了A温度传感器 B红外线传感器 C生物传感器 D压力传感器8.用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是A走廊照明灯的声控开关 B红外报警装置C自动洗衣机中的压力传感装置 D电饭煲中控制加热和保温的温控器9.利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器 B 能接收到发光元件 A 发出的光，每当工件挡住 A 发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为 0.2m，则下述说法正确的是A传送带运动的速度是 0.1m/s B传送带运动的速度是 0.2m/sC该传送带每小时输送 3600 个工件 D该传送带每小时输送 7200 个工件10.传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器。如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号。这种计算机键盘使用的是 A温度传感器 B压力传感器C磁传感器 D光传感器11.如图所示是一个路灯自动控制门电路。天黑了，路灯自动接通；天亮了，路灯自动熄灭。RG 是光敏电阻（有光照射时，阻值会显著减小），R 是分压电阻，J 是路灯总开关控制继电器（路灯电路未画），虚线框内应安装的门路是A非门电路 B与门电路 C或门电路 D前面三种电路都可以12.图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端 A 的电压逐渐上升到某个值（1.6V）时，输出端 Y 会突然从高电平跳到低电平（0.25V），而当输入端 A 的电压下降到另一个值的时候（0.8V），Y 会从低电平跳到高电平（3.4V）。图乙为一光控电路，用发光二极管 LED 模仿路灯，RG 为光敏电阻。关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中正确的是A斯密特触发器的作用是将模拟信号转换为数字信号B斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号C调节 R1 和 R2 的阻值都不影响光线对二极管发光的控制D增大 R1，可使二极管在光线更暗时才发光13.某自动控制车间的技术人员设计了一个简单的报警器电路图，满足下列哪个条件，该报警器将发出警报声AS1 断开，S2 闭合BS1 闭合，S2 断开CS1、S2 都断开DS1、S2 都闭合14.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中 R1 为光敏电阻，R2 为定值电阻，此光敏电阻计数器的工作原理是A当有光照 R1 时，信号处理系统获得高电压B当有光照 R1 时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统获得一次低电压就计数一次D信号处理系统获得一次高电压就计数一次二、填空题15.在电饭煲的电路中，应用了 传感器。16.传感器广泛应用到社会生活中，列举几种传感器_、_、_。高考资17.传感器能够将感受到的物理量（如力、热、光、声）转换成便于测量的量，通常是电学量。如光敏电阻能够将 信号转换成电信号（填“力”、“光”、“声”、“热”）。18.按照你对以下几种传感器的理解填写下面表格中的空格中的内容。传感器名称输入（或感受）的量输出的物理量湿度计湿度电学量光电二极管 电学量压强传感器 电学量话筒 电学量热电偶 电学量19.声传感器话筒能将_信号转换为_信号，电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图所示。Q 是绝缘支架，薄金属膜 M 和固定电极 N 形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流。当膜片向右运动的过程中电容 （选填“变大”或“变小”），导线 AB 中有 （选填“向左”或“向右”）的电流。20.传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙是用热敏电阻。作为传感器制作的简单自动报警器线路图。则：（1）为了使温度过高时报警器铃响，开关应接在_(填“a”或“b”)（2）若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片 P 点向_移动(填“左”或“右”)。21.简单地说，光敏电阻就是一个简单的_传感器，热敏电阻就是一个简单的_传感器。如图所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中 A 是发光仪器，B 是光敏电阻（光照时电阻会变小），当传送带上没有物品挡住由 A 射向 B 的光信号时，光敏电阻的阻值_（填变大或变小），电压表读数_（填变大或变小）：当传送带上有物品挡住由 A 射向 B 的光信号时，电压表读数_（填变大或变小）。参考答案一、选择题1.D2.CD3.B 4.C5.C6.B7.A8.B9.AC10.B11.A12.AD13.B14.AC二、填空题15.温度16.温度传感器，压力传感器，光敏电阻传感器17.光18.光信号，压强，声音，温度19.声，电，变小，向左20.（1）a，（2）左21.光电，热电，变小，变小，变大