2021届高三物理新一轮复习章末检测：交变电流-传感器-Word版含解析.docx

章末检测(十)(时间：60分钟，分值：100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题6分，共36分，每小题只有一个选项符合题意)1.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t0时刻，线圈平面与纸面重合(如图)，线圈的cd边离开纸面对外运动若规定由abcda方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是()2一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是()At0时刻，线圈平面与中性面垂直Bt0.01 s时刻，的变化率最大Ct0.02 s时刻，沟通电动势达到最大D该线圈产生的沟通电动势的图象如图乙所示3电阻R1、R2与沟通电源依据如图甲所示方式连接，R110 ，R220 .合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的状况如图乙所示则()A通过R1的电流的有效值是1.2 ABR1两端的电压的有效值是6 VC通过R2的电流的有效值是1.2 ADR2两端的电压的有效值是6 V4.如图所示，抱负变压器原副线圈匝数之比为41，原线圈接入一电压为uU0sin t的沟通电源，副线圈接一个R27.5 的负载电阻若U0220 V，100 rad/s，则下述结论正确的是()A副线圈中电压表的读数为55 VB副线圈中输出沟通电的周期为 sC原线圈中电流表的读数为0.5 AD原线圈中的输入功率为110 W5.如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只抱负电压表V1后接在稳定的沟通电源上，右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只抱负电压表V2.下列说法中正确的是()A若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小B若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小D若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大6.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)则线框内产生的感应电流的有效值为()A.B.C. D.二、多项选择题(本大题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题意)7矩形线圈绕垂直匀强磁场磁感线的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是()A穿过线圈的磁通量最大，线圈中感应电动势最大B穿过线圈的磁通量最大，线圈中感应电动势等于零C线圈中感应电流最大，方向将转变D线圈中感应电流等于零，方向将转变8如图甲、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()A图甲表示沟通电，图乙表示直流电B两种电压的周期相等C两种电压的有效值相等D图甲所示电压的瞬时值表达式为u311sin 100t V9在如图所示的远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为抱负变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大三、非选择题(本大题共3小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10(10分)一台臭氧发生器P的电阻为10 k，当供电电压等于24 V时能正常工作，否则不产生臭氧现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧，在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R1对它进行把握，R1的阻值在有光照时为100 ，黑暗时为1 000 ，允许通过的最大电流为3 mA；电源E的电压为36 V，内阻不计；另有一个滑动变阻器R2，阻值为0100 ，允许通过的最大电流为0.4 A；一个开关S和导线若干臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图所示设计一个满足上述要求的电路图，图中各元件要标上字母代号，其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B.(电路图画在虚线框内)11.(16分)如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面对里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B.M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：(1)感应电动势的最大值；(2)从图示位置起转过1/4转的时间内负载电阻R上产生的热量；(3)从图示位置起转过1/4转的时间内通过负载电阻R的电荷量；(4)电流表的示数12(20分)发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，假如用原、副线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供应用户(1)画出全过程的线路图(2)求用户得到的电压和功率(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压章末检测(十)1解析选C.从图示位置计时，应为余弦曲线，故A、B错；依据法拉第电磁感应定律可知开头时电流为正方向，C正确2解析选B.t0时刻，磁通量最大，线圈在中性面，A错；t0.01 s时刻，斜率最大，即的变化率最大，B正确；t0.02 s时刻，0，e0，C错；t0时，e0，故D错3B4解析选C.由U1U241和U1220 V得U255 V，电压表示数为55 V，A错；T0.02 s，故B错；I22 A，由I1/I2n2/n1得：I10.5 A，C正确，PU2I2110 W，故D错5解析选B.若F不动，滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，则回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，V2的示数变大，而原线圈两端电压不变，则A错误、B正确；若P不动，滑片F向下移动时，依据抱负变压器特点可知原线圈两端电压不变，副线圈两端电压减小，则副线圈回路中电流变小，灯泡L消耗的功率减小，电压表V2的示数减小，C、D错误6解析选D.线框转动的角速度为，进磁场的过程用时周期，出磁场的过程用时周期，进、出磁场时产生的感应电流大小都为I，则转动一周产生的感应电流的有效值满足：I2RT2RT，解得I，D正确7解析选BD.当线圈通过中性面时，垂直于磁场，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中感应电动势等于零，电流方向将转变，选项B、D正确8解析选BD.甲、乙两图都表示沟通电，A错；由题图可知，周期相等，B对；两种电压的峰值相等，但有效值不等，C错；由甲图知：Um311 V，100 rad/s，00，故表达式为u311sin 100t V，D正确9解析选CD.升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比打算，输出功率变大时升压变压器的输出电压不变，A项错误由I可知，当输出电压不变，而输出功率增大时输电电流增大，由U损IR及P损I2R可知U损及P损均增大，当U损增大时降压变压器的输出电压减小，故C项正确，B选项错误由P损R可知R.当输出功率增大时输电线损耗功率占总功率的比例增大，D项正确10解析为了能把握臭氧发生器，应当用滑动变阻器的分压式接法，有光照时P能正常工作，无光照时P不工作电路图如图所示：答案见解析图11解析(1)线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流(1分)此交变电动势的最大值为EmBSB2n2Bnr2.(3分)(2)在线圈从图示位置转过1/4转的时间内，电动势的有效值为E(1分)电阻R上产生的热量Q2R.(3分)(3)在线圈从图示位置转过1/4转的时间内，电动势的平均值为(1分)通过R的电荷量qtt.(3分)(4)设此交变电动势在一个周期内的有效值为E，由有效值的定义得T，解得E(2分)故电流表的示数为I.(2分)答案(1)2Bnr2(2)(3)(4)12解析(1)线路图如图所示：(4分)(2)升压变压器副线圈上的输出电压U2U12 200 V，(1分)升压变压器副线圈上的输出电流I2I1，(1分)升压变压器原线圈上的输入电流，由PU1I1得I1 A200 A，(1分)所以I2I1200 A20 A(2分)输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 V，(1分)PRIR0.08 kW.(2分)加到降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为I3I220 A，(1分)U3U2UR2 196 V(1分)降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U4U3219.6 V，(1分)I4I3200 A(1分)用户得到的功率P4U4I443.92 kW.(1分)(3)若不接受高压输电，线路损失电压为URI1R40 V，(1分)用户得到的电压UU1UR180 V，(1分)用户得到的功率为PUI136 kW.(1分)答案见解析