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1、章末检测十交变电流传感器 (时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，15题每小题只有一个选项正确，68小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1.(2020福建质检)有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如右图所示该匀强磁场是由一对磁极N、S产生，磁极以OO为轴匀速转动在t0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N开始离开纸面向外转动，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()解析：选C.磁极以OO为轴匀速转动可等效为磁场不动线圈向相反方向转动，由右手定则可知
2、，产生的感应电流方向为abcda；在t0时刻，磁场的方向与线圈平行，感应电流最大，故选项C正确2如图所示为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断正确的是()A这是一个升压变压器B原线圈的匝数比副线圈的匝数多C当原线圈输入交流电压220 V时，副线圈输出直流电压12 VD当原线圈输入交流电压220 V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小解析：选B.根据铭牌上所提供的信息可知：变压器的输入电压为220 V，输出电压为12 V，该变压器为降压变压器，故选项A错误，选项B正确；变压器的工作原理是电磁感应，故变压器的原、副线圈上的电压都为交流电压，选项C错误；由理想变压器的输出
3、功率等于输入功率，且原线圈的电压大于副线圈的电压，故副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流大，选项D错误3如图所示的交流电图象分别由正弦半波和方波组成，已知该交流电的有效值是U V则其最大值Um为()A. VB2 VC3 V D2 V解析：选B.根据交流电有效值的定义，有T.把U V代入解得Um2 V，B正确4(2020四川一模)如图所示，正方形线圈abcd的边长l0.3 m，直线OO与ad边相距，过OO且垂直图面的竖直平面右侧有磁感应强度B1 T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，线圈在转动时通过两个电刷和两个滑环与外电路连接线圈以OO为轴匀速转动，角速度20 rad/s，图示位置为计时起点，
4、则()A线圈输出交流电的周期为 sB流过ab边的电流方向保持不变Ct s时，穿过线圈的磁通量为0.06 WbD从t0到t s，穿过线圈磁通量的变化量为0.06 Wb解析：选C.线圈输出交流电的周期为T s s，选项A错误；每个周期内电流方向改变两次，选项B错误；t s时，线圈转过180，adOO在磁场中，垂直于磁场，故穿过线圈的磁通量为Bl210.32 Wb0.06 Wb，选项C正确；从t0到t s，线圈转过90，此时线圈与磁场方向平行，磁通量为零，故穿过线圈磁通量的变化量BS0.03 Wb，选项D错误5某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压
5、变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，输入、输出电压分别为U1、U2，输出功率为P，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4，输入、输出电压分别为U3、U4，输入功率为P(变压器均为理想变压器)若额定电压为220 V的用电器正常工作，则()AU2U3 BPPC. D解析：选C.输电线路的电阻会产生电压损耗U和功率损耗P，所以U2U3U，PPP，A、B错误对于升压变压器，有；对于降压变压器，有，把U1200 V，U4220 V代入，又有U2U3，可以得出，C正确、D错误6(2020福建莆田一中期中)(多选)如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么()A原线圈接在直流电源上，
6、电压是UB原线圈接在交流电源上，交变电压的有效值是UC理想变压器的匝数比n1n2n3621D理想变压器的匝数比n1n2n3321解析：选BD.原线圈要接交流电源，选项A错误、选项B正确；灯泡规格相同，且全部正常发光，可知流经每个灯泡的电流都相等设为I，每个灯泡两端电压都相等设为u，则U22u，U3u；根据输入功率等于输出功率知U1IU2IU3I，U13u，再根据电压与匝数成正比知n1n2n3U1U2U3321，选项C错误、D正确7(2020湖北八市联考)(多选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为441，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头下列说法正确
7、的是()A副线圈输出电压的频率为100 HzB副线圈输出电压的有效值为5 VCP向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小DP向左移动时，变压器的输入功率增大解析：选BC.变压器不改变交流电的频率，频率为 Hz50 Hz，选项A错误；根据知副线圈输出电压有效值为5 V，选项B正确；P向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，则通过副线圈的电流I2减小，因为，所以I1减小，选项C正确；变压器的输入功率U1I1减小，选项D错误8(多选)图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R10 的电阻连接，与
8、电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图象则()A电阻R上的热功率为10 WB0.02 s时R两端的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u141cos 100t(V)D通过R的电流i随时间t变化的规律是icos 50t(A)解析：选AC.电阻R上的热功率P10 W，A正确在0.02 s，磁通量为零，线圈处在与中性面垂直的平面上，R两端的瞬时电压最大，B错误R两端的电压最大值UmU有14.1 V，t0时感应电动势最大，即R两端电压按余弦规律变化，而100 rad/s，得U14.1cos 100t(V)，C正确由uiR得icos 100t
9、(A)，故D错误二、非选择题(共4小题，52分)9(10分)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整已知常温下待测热敏电阻的阻值为4050 .热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 )、直流电压表(内阻约5 k)、滑动变阻器(010 )、开关、导线若干(1)图中，a、b、c三条图线能反映出热敏电阻的伏安特性曲线的是_(2)在虚线框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小(3)根据电路图，在图中的实物图上连线解
10、析：(1)热敏电阻随温度的升高，阻值减小，在IU图线中，任一点的，可见c正确(2)热敏电阻为4050 .由电压表、电流表内阻知临界阻值R0 50 ，即热敏电阻属小电阻，应用“外接法”，因要描绘伏安曲线电压从0开始连续变化，因此用滑动变阻器的“分压式”接法，电路图如图所示(3)实物连线如图：答案：(1)c(2)、(3)见解析10(12分)(2020江苏苏锡常镇联考)如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场(可视为匀强磁场)垂直摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S2
11、m2，转动角速度10 rad/s，用电流表测得电路中电流I40 A，电路总电阻R10 ，g取10 m/s2，2.25.(1)求该处地磁场的磁感应强度B；(2)从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电荷量q；(3)求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q.解析：(1)铜芯线中产生的是正弦交流电，则ImI，EmImR，EmBS，解得B2105T.(2)从铜芯线与地面平行开始至铜芯线转动四分之一周的过程中，E/t，EIR，qIt，解得q4106C.(3)铜芯线转动一周，电路中产生的焦耳热QI2RT，解得Q7.2109 J.答案：(1)2105T(2)4
12、106 C(3)7.2109 J11(15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、副线圈的匝数比；(3)求降压变压器的最大输出
13、电流I2(保留整数)解析：(1)电路示意图如图所示(2)输电过程中在输电线上损失的功率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答案：(1)见解析图(2)120(3)436 A12(15分)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S0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B T为了用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 V，11 kW”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，电路图如图所示求：(1)发电机的输出电压；(2)变压器原、副线圈的匝数比；(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数解析：(1)矩形线圈转动，产生感应电动势的最大值EmNBS1 100 V发电机的输出电压为电压有效值U11 100 V(2)由知(3)根据P入P出2.2104 W又P入U1I1解得I120 A答案：(1)1 100 V(2)51(3)20 A
