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1、章末质量检测(十) 交变电流 传感器（含解析）(时间：45分钟满分：72分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。)1(2014海南单科，2)理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为()A12 B21 C23 D32解析三个灯泡都相同，并且都正常发光，可知三个灯泡此时的电流都相同，即原线圈中的电流是副线圈中电流的一半，由和I1I2可知，该变压器原、副线圈的匝数之比为2，B正确。答案B2如图1所示，理想变压器
2、原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R44 ，电流表A1的示数为0.2 A。下列判断正确的是()图1A原线圈和副线圈的匝数比为21B原线圈和副线圈的匝数比为51C电流表A2的示数为0.1 AD电流表A2的示数为0.4 A解析由电压表V示数和电流表A1的示数可得原线圈中的功率P1U1I1，P1P2IR，所以电流表A2的示数为I2 A1 A，C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比，A错误，B正确。答案B3如图2所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原、副线圈上(灯泡电阻不随温度变化)，已知原、副线圈的匝数比n1n221，电源
3、电压为U，则()图2A通过A、B灯泡的电流之比为IAIB21B灯泡A、B两端的电压之比为UAUB21C灯泡A、B两端的电压分别为UA、UBD两灯泡A、B消耗的功率相等解析由理想变压器的电流规律知通过A、B灯泡的电流之比为IAIB12，A错误；因灯泡相同，所以由欧姆定律可知灯泡A、B两端的电压之比为UAUB12，B错误；由理想变压器电压规律知原线圈两端的电压为2UB，所以UUA2UB，即可得UA，UB，C正确；因通过两灯泡的电流不相等，所以两灯泡A、B消耗的功率不相等，D错误。答案C4.如图3所示，一交流发电机的矩形线圈在磁感应强度B0.2 T的匀强磁场中绕OO轴以角速度100 rad/s匀速转
4、动。已知线圈面积S0.2 m2，匝数N100匝，线圈电阻r5 ，外接电阻R15 。则在线圈从图示位置转过90的过程中，下列说法正确的是()图3A通过电阻R的电流有效值为I10 AB通过电阻的电荷量q0.2 CC电压表的示数为U300 VD外力所做的功为W2103 J解析由题意可知，在转动过程中产生的最大电动势为EmNBS400 V，因是正弦式交变电流，故其电动势的有效值为E200 V，所以通过电阻R的电流有效值为I A10 A，选项A错误；由q可得q C0.2 C，选项B正确；电压表的示数UIR150 V212 V，选项C错误；外力做的功等于这个过程中系统产生的热量，所以WQI2(Rr)，即W
5、20 J，选项D错误。答案B5随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益增大，节能变得越来越重要。某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2。在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是()A输电线上损耗的功率为B输电线上损耗的功率为C若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D采用更高的电压输电会降低输电的效率解析设发电厂输出功率为P，则输电线上损耗的功率为PPP0，PI2R，A、B选项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上电流，故可以减小输电导线上损
6、耗的功率，C项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减小，则发电厂输出的总功率减小，故可提高输电的效率，D项错误。答案C6一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 。磁感应强度B随时间t的变化关系如图4所示，则线框中感应电流的有效值为()图4A.105 A B.105 AC.105 A D.105 A解析由法拉第电磁感应定律和欧姆定律得ES，I结合题图可得在03 s内，I1 A2105 A在35 s内，I2 A3105 A故可作出I随时间变化的图象，如图所示。由交变电流有效值的定义可得IRt1IRt2I2Rt代入数据可解得I105 A，故选项B
7、正确。答案B7如图5甲所示的电路，已知电阻R1R2R。和R1并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大)，在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压(电压为正值时，UAB0)。由此可知()图5A在A、B之间所加的交变电压的周期为2 sB在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u20sin 100t(V)C在A、B之间所加的交变电压的最大值为20 VD加在R2上电压的有效值为20 V解析由图乙可知交变电压的周期T0.02 s，选项A错误；A、B间所加交变电压的瞬时值表达式u20sin 100t(V)，选项B正确；在A、B之间所加的交变电压的最大值为20 V，有效值为20 V，选项C错
8、误；由于电阻R1和R2串联，电压为正值的半个周期电阻R1被二极管短路，R2上电压的有效值为20 V，电压为负值的半个周期，二极管中无电流通过，电阻R1和R2串联，R2上电压的有效值为10 V，根据有效值的定义可得T，解得加在R2上电压的有效值为U5 V，选项D错误。答案B二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共计30分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分。)8如图6所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u
9、1220sin 100t(V)，则()图6A电压表的示数为22 VB在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小C在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大D在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小解析原线圈中的输入电压为220 V，由原、副线圈的匝数比可得，副线圈中电压表的示数为22 V；在天逐渐变黑的过程中，光敏电阻的阻值变大，由于电压不变，所以电流表A2的示数变小，则原线圈中电流表A1的示数变小，输入功率也变小。综上分析可知，选项B、D正确。答案BD9. (2014山东理综，17)如图7所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工
10、作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是()图7A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n2113解析用电器正常工作，则知变压器输出电压U260 V，理想变压器输入功率等于输出功率，则P1P2U2I2602.2 W132 W，故A错误；通过原线圈的电流为I1 A0.6 A，故B正确；通过副线圈的电流最大值为I2m2.2 A3.1 A，故C错误；变压器原、副线圈匝数比为，故D正确。答案BD10(2015江苏苏、锡、常、镇二模)如图8甲所示电路中，理想变
11、压器原、副线圈的匝数比n1n261，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻。当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果保持原线圈两端的电压最大值不变，而将其频率变为原来的2倍，下列说法中正确的是()图8A副线圈两端的电压有效值为12 VB副线圈两端的电压有效值为6 VC灯泡变亮D灯泡变亮解析原线圈两端的电压有效值为36 V，由解得U26 V，故A项错误，B项正确。变压器不能改变交流电的频率，所以副线圈输出电流的频率也变为原来的2倍，纯电阻电路不受频率的影响，灯泡亮度不变；线圈L对电流的阻碍作用变大，灯泡变暗；电容器C对电流的阻碍作用减小，灯泡变亮，所以C项错误，D项正确。答案
12、BD11.如图9所示，接在照明电路中的自耦变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，输入的交变电压有效值恒定。当滑动触头P向下移动一段距离后，下列说法正确的是()图9A等效电阻R上消耗的功率变大B三个灯泡都变暗C原线圈两端的输入电压增大D原线圈中电流表示数增大解析自耦变压器的原、副线圈是同一个线圈，只是匝数不同。由题意知原线圈是副线圈的一部分。由可知，当P下移时，U1、n2不变，n1变小，U2变大，因负载电路结构不变，因此负载上的总电流I2应变大，R上消耗的功率变大，由串、并联电路特点知三个灯泡都变亮，A正确，B错误；原线圈的输入电压是不变的，C错误；由P入
13、P出，U1I1U2I2知，I1一定增大，电流表示数增大，D项正确。答案AD12某小型水电站的电能输送示意图如图10甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为r ，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3n4n1，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示，降压变压器的副线圈与阻值为R022 的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是()图10A发电机产生交流电的频率为0.5 HzB降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin 100t(V)C通过R0的电流的最大值为20 AD输电线损失的功率为 W解析变压器不改变交流电的频率，由图乙可知交流电的频率为f Hz50 Hz，A错误；由图乙知降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin 100t(V)，B正确；通过R0的电流的最大值为Im A10 A，有效值为I10 A，C错误；根据变压器电流比关系可知通过输电线的电流为I3I A，故输电线损失的功率为PIr W，D正确。答案BD8
