3、，選項(xiàng)C正確。
答案 C
3.在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖2甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則( )
圖2
A.t＝0.005 s時線框的磁通量變化率為零
B.t＝0.01 s時線框平面與中性面重合
C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311 V
D.線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100 Hz
解析 線框中感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比，而t＝0.005 s時e最大，選項(xiàng)A錯誤；t＝0.01 s時e＝0，選項(xiàng)B正確；電動勢有效值E＝311× V≈220 V，選項(xiàng)C錯誤；周期T＝0.02 s，頻率f＝＝50 Hz，選項(xiàng)D錯誤。
答案
4、B
4.現(xiàn)用電壓為380 V的正弦式交流電給額定電壓為220 V的電燈供電，以下電路中不可能使電燈正常發(fā)光的是( )
解析 由圖可知，選項(xiàng)A、B中均有電阻分壓，可以使電燈正常發(fā)光；選項(xiàng)C為降壓變壓器，通過變壓器降壓也可以使電燈正常發(fā)光；選項(xiàng)D為升壓變壓器，電燈兩端的電壓要大于380 V，不能正常發(fā)光。
答案 D
5.如圖3所示，理想變壓器的輸入端通過燈泡L1與輸出電壓穩(wěn)定的正弦式交流電源相連，副線圈通過導(dǎo)線與兩個相同的燈泡L2和L3相連，開始時開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。當(dāng)S閉合后，所有燈泡都能發(fā)光，下列說法正確的是( )
圖3
A.燈泡L1變亮 B.燈泡L2變亮
C.原線
5、圈兩端電壓不變 D.副線圈兩端電壓變大
解析 開關(guān)S閉合，副線圈電路增加一并聯(lián)電路，總電阻減小，所以副線圈中的電流增大，根據(jù)變壓器規(guī)律＝，可知原線圈電流I1增大，L1變亮，所以選項(xiàng)A正確；燈泡L1的電壓UL1＝I1R增大，由于輸入的正弦式交流電壓穩(wěn)定，根據(jù)U＝UL1＋U1，可知原線圈兩端的電壓U1減小，則副線圈兩端電壓U2隨著減小，L2變暗，所以選項(xiàng)B、C、D錯誤。
答案 A
6.(2018·河南洛陽三模)某發(fā)電廠采用升壓變壓器向某一特定用戶供電，用戶通過降壓變壓器用電，若發(fā)電廠輸出電壓為U1，輸電導(dǎo)線總電阻為R，在某一時段用戶需求的電功率為P0，用戶的用電器正常工作的電壓為U2。在滿足
6、用戶正常用電的情況下，下列說法中正確的是 ( )
A.輸電線上損耗的功率為
B.輸電線上損耗的功率為
C.采用更高的電壓輸電可以減少輸電線上損耗的電功率
D.采用更高的電壓輸電會降低輸電的效率
解析 由＝，可得I1＝I2，電流I2＝，則輸電線上損耗的功率為P損＝IR＝，故A、B錯誤；采用更高的電壓輸電，輸電導(dǎo)線的電流I1減小，輸電線上損耗的功率為P損＝IR減小，故C正確；由于采用更高的電壓輸電，減少輸電線上損耗的電功率，所以會增加輸電的效率，故D錯誤。
答案 C
7.如圖4甲所示，一圓形金屬線圈放置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0?，F(xiàn)讓線圈繞其一條直徑
7、以50 Hz的頻率勻速轉(zhuǎn)動，較長時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q；若線圈不動，讓磁場以圖乙所示規(guī)律周期性變化，要在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q，乙圖中磁場變化的周期T以s為單位，數(shù)值應(yīng)為( )
圖4
A. B. C. D.
解析 兩種情況下，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，說明電壓的有效值相同，現(xiàn)讓線圈繞其一條直徑以50 Hz的頻率勻速轉(zhuǎn)動，電壓有效值為E＝＝＝；磁場以圖乙所示規(guī)律周期性變化，電壓有效值為E＝＝，解得T＝ s，選項(xiàng)C正確。
答案 C
8.如圖5甲所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，L1和L2是相同型號的白熾燈，L1與電容器C串聯(lián)，L2與帶鐵芯的線圈
8、L串聯(lián)，為交流電壓表。當(dāng)原線圈接有如圖乙所示的正弦交變電壓時，電路穩(wěn)定后，兩只燈泡的亮度相同，則( )
圖5
A.與副線圈并聯(lián)的電壓表在t＝1×10－2 s時的示數(shù)為0
B.與副線圈并聯(lián)的電壓表在t＝0.5×10－2 s時的示數(shù)為22 V
C.當(dāng)原線圈所接正弦交變電壓的頻率變?yōu)?00 Hz時，燈泡L1變亮，燈泡L2變暗
D.當(dāng)原線圈所接正弦交變電壓的頻率變?yōu)?00 Hz時，燈泡L1變暗，燈泡L2變亮
解析 變壓器不改變交流電的頻率和周期，與副線圈并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為副線圈兩端電壓的有效值，在不改變其他條件時，其示數(shù)不變，為U＝＝22 V，A、B錯誤；正弦交變電壓原頻率為f＝＝
9、50 Hz，當(dāng)頻率變?yōu)?00 Hz時，容抗XC＝減小，L1中電流增大，功率增大，燈泡變亮，感抗XL＝2πfL增大，L2中電流減小，功率減小，燈泡變暗，C正確，D錯誤。
答案 C
9.(2019·南師附中模擬)如圖6所示，兩根間距為20cm的無限長光滑金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，其左端連接一阻值為10 Ω 的定值電阻，兩導(dǎo)軌之間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界虛線為正弦曲線的一部分，一阻值為10 Ω 的光滑導(dǎo)體棒，在外力作用下以10 m/s的速度勻速向右運(yùn)動(接觸電阻不計(jì))，交流電壓表和交流電流表均為理想電表，則( )
圖6
A.回路中產(chǎn)生的是正弦式交變電流
B.電壓表的示數(shù)
10、是2 V
C.導(dǎo)體棒運(yùn)動到圖示虛線位置時，電流表示數(shù)為零
D.導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為0.1 W
解析 由磁場邊界虛線為正弦曲線的一部分，可知導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生正弦式交變電流，故選項(xiàng)A正確；感應(yīng)電動勢最大值Em＝BLmv＝2 V，電壓表測得是有效值，即為U＝E＝1 V，故選項(xiàng)B錯誤；電流表測得是有效值，所以導(dǎo)體棒運(yùn)動到圖示虛線位置時，電流表示數(shù)恒定，不為0，故選項(xiàng)C錯誤；導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為P＝＝ W＝0.1 W，故選項(xiàng)D正確。
答案 AD
10.(2019·福建龍巖模擬)如圖7所示，面積為0.02 m2，內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角
11、速度為100 rad/s，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動，副線圈所接電阻R＝100 Ω，電表均為理想交流電表，當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時開始計(jì)時，下列說法正確的是( )
圖7
A.線圈中感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為e＝50cos(100t)V
B.P上移時，電流表示數(shù)增大
C.t＝0時刻，電壓表示數(shù)為100 V
D.當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為1∶2時，電阻上消耗的功率為400 W
解析 矩形閉合導(dǎo)線框ABCD在磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電的最大值為Em＝nBSω＝100××0.02×100 V＝100 V，線圈中感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為e＝100cos(
12、100t)V，故A錯誤；P上移時，原線圈的匝數(shù)減小，則導(dǎo)致副線圈電壓增大，那么副線圈電流也增大，則原線圈的電流會增大，故B正確；由于最大值為有效值的倍，所以交流電的有效值為U＝100 V，當(dāng)t＝0時，電壓表示數(shù)為100 V，故C錯誤；當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為1∶2時，副線圈電壓有效值為U2＝200 V，電阻上消耗的功率為P＝＝ W＝400 W，故D正確。
答案 BD
11.(2019·山東師大附中模擬)如圖8所示，在某電路的a、b兩端加正弦交變電壓u＝Umsin 100πt，已知理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1、副線圈匝數(shù)為n2，圖中電阻R1＝2R2，V為理想交流電壓表。工作過程中，a、b兩端的輸入
13、功率為R2消耗功率的9倍，則下列說法正確的是( )
圖8
A.n1∶n2＝3∶1
B.n1∶n2＝4∶1
C.當(dāng)t＝0.005 s時交流電壓表示數(shù)為
D.升高a、b兩端電壓，R1、R2消耗功率之比不變
解析 原、副線圈兩端的電功率相等，則Pab＝9PR2＝PR1＋PR2，即 PR1＝8PR2，又PR1＝＝、PR2＝，代入得＝8，解得＝16，而＝，故解得＝＝，故A錯誤，B正確；交流電壓表示數(shù)為交變電流的電壓有效值，而原線圈兩端電壓的有效值為U1＝，而＝＝，解得U2＝＝，故C錯誤；升高a、b兩端電壓，R1、R2消耗功率之比為＝，恒定不變，故D正確。
答案 BD
二、非選擇題
14、
12.如圖9所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的I－U關(guān)系曲線圖。
圖9
(1)為了通過測量得到如圖9所示I－U關(guān)系的完整曲線，如圖10所示的a和b兩個電路中應(yīng)選擇的是圖________，簡要說明理由：_________________________
____________________________________________________________________。
(電源電動勢為9 V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動變阻器的阻值為0～100 Ω)
圖10
(2)在圖c所示的電路中，電源電壓恒為9 V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R1＝250 Ω。則熱敏電阻兩端的電壓為________V；電阻R2的阻值為________Ω。
解析 由于圖中要求測量多組數(shù)據(jù)，所需電壓調(diào)節(jié)范圍較大，且從零開始變化，所以應(yīng)選用分壓電路，即圖a；根據(jù)歐姆定律可以先求出R1的電流I1＝36 mA，所以熱敏電阻和R2電流為I2＝I－I1＝34 mA，由圖可讀出熱敏電阻在電流為34 mA時的電壓為5.2 V，則R2兩端電壓為3.8 V，即可求出R2＝111.8 Ω。
答案 (1)a 電壓可從0 V調(diào)到所需電壓，調(diào)節(jié)范圍較大
(2)5.2 111.8(111.6～112.0均可)
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2020高考物理 章末質(zhì)量檢測（十一）第十一章 交變電流 傳感器（含解析）魯科版
