2020届高考物理一轮复习课时作业第10单元交变电流传感器.docx

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第10单元 交变电流 传感器
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,
中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得
6分,
选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分.
,它常常是 ( )
(如形变量)转变成电学量



【解析】传感器是将所感受到的不便于测量的物理量 (如力、热、光、声等)转
换成便于测量的物理量(一般是电学量) A、B、C对,D错.
【答案】ABC
,下列说法中正确的是 ( )
个周期内的平均值

,交流电流表和交流电压表的示数都是有效值
,电流最大值的平方等于有效值平方的 2倍
【答案】BCD
10V的直流电源上,在时间 t内产生的焦耳热为 Q,今将
该电热器接在一交流电源上,它在时间 2t内产生的焦耳热为
电压的最大值和有效值分别为 ( )
2V,有效值为10V
,有效值为5 2V
2V,有效值为5V
2V,有效值为10 2V
【答案】B
,电阻 R1=10Ω,R2= S后,通过
电阻R2的正弦交变电流 i随时间t的变化情况如图乙所示,则 ( )
甲 乙

2A
6V
6 2V
【解析】由图可知,流经 R2的电流最大值为 2A,则流经R2的电流有效值
,又题中电阻

R1、R2是串联,则流经两电阻电流相等,故选项

A、B错误;
又R1=10Ω,R2=20Ω,所以R1两端的电压的有效值是6V,故选项D错误,C正确.
【答案】C
,变压器的初级线圈匝数为n1,与干路高电压U1相连,工作时流过线圈的电流为I1,,输出电压为U2,,
圈有负载的情况下,下列判断正确的是 ( )
,总有 U1∶U2=n1∶n2
,总有

I1∶I2=n2∶n1
,总有

U1I

1=

U2I

2

【解析】由于初级线圈与干路相连的导线有电阻,变压器原线圈的输入电压不
等于U1,由电压与匝数的关系可知A错误;,其输入功率等于输出功率,U1I1等于U2I2和输电线损失的功率之和,选项C错误.
【答案】B
. 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
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,,每两个工件间的距离
,则下列说法正确的是( )


3600个工件
7200个工件
【解析】每个工件的距离为

,时间差为



,所以传送带的速度为


m/s,每小时传送带运动的距离为

720m,所以该传送带每小时输送

7200个工件.
【答案】BD
,其交流发电机的输出电压保持为

1×103

V不变,用如图
所示的电路为用户送电,已知输电线的电阻为 16Ω,下列说法正确的是 ( )
,用户使用的电功率增大,用户得到的电压增大
,用户使用的电功率增大,所以线路损失的功率将减
小
,应增大升压变压器的匝数比,同时应减小降压变压器的匝数比
,应增大升压变压器的匝数比, 同时应增大降压变压器的
匝数比
【解析】用户的电功率增大时,电流增大,线路损失的电压增多,损失的功率也增多,用户的电压会略减小,故选项A、B错误;要减小线路的损耗,就要减小线路的电流,增大输电的电压,故需增大升压变压器的匝数比,再就是用户的电压也要保证220V不变,所以用户端的降压变压器的匝数比也要增加.
【答案】D
, 、 、 为相同的电流表,C为电容器,电阻 R1、R2、
R3的阻值相同, 如
图乙所示,则在 t1~t2时间内( )
的示数比 的小
的示数比 的小
和 的示数相同

ΔB
【解析】由于理想变压器副线圈中磁场的变化和原线圈中相同,即 =k(定
Δt
n2·ΔB·S
值),所以副线圈产生的感应电动势 E2=,
对直流电没有阻碍作用,故和的示数相同,由于直流电不能通过电容器,故的示数为零,正确选项为C.
【答案】C
二、非选择题:本题共4小题,、方程式和重要演算步骤,,答案中必须明确写出数值和单位.
9.(8分)
穿过时,,
常所用交流电的频率在中国和英国分别为
测量某一电流,电表读数为 10A;若用同一电表在英国测量同样大小的电流,则读
,且量程为 30A;为使其在英
国的测量值变为准确,应重新将其量程标定为 _______A.
ΔΦ
【解析】根据 Φ∝i,i=Imsin(2πft),Δt∝Im2πfcos(2πft),说明线
圈中的电动势有效值与频率成正比,根据欧姆定律可知电流与频率成正比,所以用
60
同一电表在英国测量同样大小的电流的读数将是
I=10A×50=12A;因为在英国
6
5
电流值为标准的5,需将量程变为原来的
6.
【答案】12 25
10.(12分):直流恒流 电
源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表,待测热敏电阻、保温容器、温度
.
计、开关和导线等.
若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在图甲所示的实物图上连线.
实验的主要步骤:①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输
出的电流值;
②在保温容器中添加少量热水, 待温度稳定后,闭合开关,________________,
________,断开开关;
③重复第②步操作若干次,测得多组数据.
实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图乙所示的R-
t 关系图线,请根据图线写出该热敏电阻 的R-t 关系式:R=______+______t
(Ω)(保留三位有效数字).
【答案】(1)如图丙所示
(2)记录电压表的电压值 温度 (3)100
甲
11.(16

分)如图甲所示,一个单匝闭合圆形线圈面积为

S,电阻为

R,放在空
间分布均匀的磁场中,且线圈平面与磁场垂直,磁场的磁感应强度

B随时间

t

的变
2π
化规律为

B=B0sin

T

t.
在0~T时间内,哪些时刻线圈中产生的感应电动势最大?
3T
在4~4时间内,通过线圈横截面的电荷量是多大?
在0~T时间内,线圈中所产生的热量是多大?【解析】
乙
(1)线圈面积一定,B的周期性变化使穿过线圈的磁通量发生变化,Φ= BmSsin
,E=Δt,
2π
最大的时刻呢?我们可将

Φ=BmSsin

T

t

的函数关系用Φ-t

图来表示

(如图乙所
示).在该图上,曲线的斜率反映了

ΔΦ
,当

t等于

T
0、2、T时,
切线的斜率最大,因此,在这些时刻线圈产生的感应电动势最大.
Φ的周期性变化使得E、I也做周期性的变化,根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律得:
ΔΦ E ΔΦ
E=Δt,I=R=RΔt
ΔΦ
而Q=I
t,所以
Q=R
即在Δt时间内,通过导体横截面的电荷量只与磁通量的初末状态(ΔΦ=Φ2
-Φ1)及导体的电阻R有关,而与Δt本身无关,所以有
Q=
ΔΦΦ2-Φ1
R=
R
=
B0S--B0S
2B0S
R
=R.
2π
交流电动势的峰值Em=Φmω=B0ST
2π
π
m
B0ST
E
=
=2B0S
有效值E=
2
T
2
E2
2
2
2
2
2πB0S
由焦耳定律可知:
Q=I
RT=
RRT=
RT.
T
2B0S
【答案】(1)
当t
等于
0、2、T时刻线圈产生的感应电动势最大(2)
R
2
2
2
2πB0S
(3)
RT
12.(16分)如图所示,每边质量为 m、长为L的正方形匀质导线框在人的控制
下可绕水平轴OO′匀速转动,角速度为ω,线框处于方向竖直向上、磁感应强度大
小为B的匀强磁场中,线框的总电阻为
过程中,导线框始终是闭合的,求在此过程中人对导线框所 做的功.
2
【解析】转动过程中电动势的最大值 Em=BωL
BL2ω
π
有效值E=
2
,转动所用的时间
t=2ω
2
2
4
线框产生的电能W=Et,解得:W=πBωL
R
4R
线框的重力势能减少为 2mgL
由功能关系可知线框转动过程中人所做的功为:
2 4
πBωL
W1= -2mgL.
4R
2 4
πBωL
【答案】 -2mgL
4R