江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第十章交变电流传感器本章综合能力提升练含解析.pdf
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1、本章综合能力提升练本章综合能力提升练 一、单项选择题 1.(2018泰州中学模拟)如图 1 所示, 单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的 轴OO匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为m,线框中的最大感应电动势为Em,从线框 平面与磁场平行时刻开始计时,下列说法不正确的是( ) 图 1 A.当穿过线框的磁通量为的时刻,线框中的感应电动势为 m 2 Em 2 B.线框中的电流随时间按余弦规律变化 C.线框转动的角速度为 Em m D.线框在垂直于磁场方向平面内的投影面积随时间按正弦规律变化 答案 A 解析 设线框转动的角速度为,线框的总电阻为R,根据题意,线框中的感应电动势的瞬 时值表达
2、式为eEmcost,其中Emm,所以,线框中的电流i cost, Em m e R Em R 故选项 B、C 正确 ; 当穿过线框的磁通量为时,t30,所以线框中的感应电动势为e m 2 Emcos30,故选项 A 错误;开始计时时刻,线框在垂直于磁场方向平面内的投影面积 3Em 2 为零,以后该面积随时间按正弦规律变化,故选项 D 正确. 2.(2018伍佑中学月考)图 2 甲为一台小型发电机构造示意图, 内阻r5, 外电路电阻R 95,电路中其余电阻不计.发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于 磁场方向的固定轴转动, 线圈匝数n100.转动过程中穿过每匝线圈的磁通量随时间t按
3、 正弦规律变化,如图乙所示,则( ) 图 2 A.t3.14102s 时,该小型发电机的电动势为零 B.该小型发电机的电动势的有效值为 200V C.电路中电流最大值为 2A D.串联在外电路中的理想交流电流表的读数为 2A 答案 C 3.(2018金陵中学等三校四模)如图 3 所示,n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小 为B的水平匀强磁场中, 导线框面积为S, 电阻为r.导线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度 匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,原、副线圈匝数之比为 21,变压器副线圈接入一 只额定电压为U、电阻为R的灯泡,灯泡正常发光.从导线框通过中性面开始计时,下列说法 错误的是(
4、) 图 3 A.匀速转动过程中穿过导线框的磁通量变化率最大值为BS B.灯泡中的电流方向每秒改变次 C.变压器原线圈两端电压最大值为nBS D.导线框中产生的感应电流瞬时值表达式为isint 2U 2R 答案 C 解析 导线框在磁场中转动产生的最大感应电动势为EmnBS, 磁通量变化率最大值为 Em n BS,故 A 正确;交流电的周期T,1s 内完成周期性变化的次数 ,1 个周期内电 2 1 T 2 流方向改变 2 次,所以灯泡中电流方向每秒改变2 次次,故 B 正确;由于导线框有 2 电阻,所以变压器原线圈两端电压最大值小于nBS,故 C 错误;副线圈中的电流I ,根 U R 据变压器原、
5、副线圈中电流与线圈匝数的关系可知,解得I1I2,故导线框中 I1 I2 n2 n1 n2 n1 U 2R 产生的感应电流的最大值为ImI1, 由于从中性面开始计时, 故导线框中产生的感应2 2U 2R 电流瞬时值表达式为isint,故 D 正确. 2U 2R 4.(2018东台创新学校月考)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.如图所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是( ) 答案 A 5.(2018江苏省高考压轴冲刺卷)如图 4 甲所示,一理想变压器原线圈接上如图乙所示的正 弦交流电,与副线圈相连的两个灯泡规格均为“110V 40W” ,电表均为理想交
6、流电表,原、 副线圈匝数比为 21,开关 K 闭合前,电路正常工作.则闭合开关 K 后( ) 图 4 A.灯泡将烧毁 B.电流表示数增大 C.经过灯泡的交流电频率为 25Hz D.变压器的输入功率增大一倍 答案 D 解析 由题图乙可知变压器原线圈两端电压有效值U1220V,由理想变压器,可知副 U1 U2 n1 n2 线圈两端电压有效值U2110V,则 K 闭合前灯泡正常工作,当 K 闭合后,U2保持不变,故两 灯泡均能正常发光,不会烧毁,所以电流表示数不变,消耗功率增大一倍,则输入功率增大 一倍;经过变压器后频率不发生变化,仍为 50Hz,故 A、B、C 错误,D 正确. 6.(2017无锡
7、市期末)如图 5,交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等,两电源 的内阻均可忽略,三个灯泡是完全相同的,分别与定值电阻、电感器和电容器相接.当 S 接 1 时三个灯泡的亮度相同,那么 S 接 2 时(电感器直流电阻忽略不计)( ) 图 5 A.三个灯泡亮度相同 B.甲灯比乙灯亮,丙灯不亮 C.甲灯比乙灯暗,丙灯不亮 D.甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮 答案 C 解析 当单刀双掷开关 S 接 1 时,即为交流电源,三个灯亮度相同,说明电感L的感抗与电 阻R相同,当 S 接 2 时,稳定后电感L电阻可忽略不计,电容器具有隔断直流的作用,而交 流与直流对电阻R没有影响, 所以丙灯不亮, 甲灯亮度
8、不变, 乙灯亮度增加, 即甲灯比乙灯暗, 故 C 正确,A、B、D 错误. 7.(2017南京市 9 月调研)“西电东送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证,它 将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区.为了减少远距离输电线路中 电阻损耗的能量,需要采用高压输电,在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下,将输 送电压提高到原来的 10 倍,则输电线路中电阻损耗的能量将减少到原来的( ) A.B.C.D. 1 10 1 100 1 1000 1 10000 答案 B 解析 根据PUI得,I ,则输电导线上损失的功率 PI2RR,输送电压提高到原来 P U P2 U2 的 10
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