2020版高考物理大一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 本章综合能力提升练(含解析)教科版

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1、本章综合能力提升练一、单项选择题1.(2018·湖北省黄冈市质检)如图1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,线框面积为S,电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡,灯泡正常发光.从线圈通过中性面开始计时,下列说法正确的是(  )图1A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大B.灯泡中的电流方向每秒改变次C.线框中产生感应电动势的表达式为e=nBSωsinωtD.变压器原、副线圈匝数之比为答案 C2.(2018·广东省高考第一次模拟)在如图2

2、所示的电路中,理想变压器原线圈匝数n1=600匝,副线圈的匝数n2=120匝,当原线圈接入u=180sin50πt(V)的正弦式交变电流时,下列判断正确的是(  )图2A.正弦式交变电流的频率为50HzB.副线圈两端电压的有效值为36VC.当滑动变阻器滑片向b端滑动时,灯泡消耗的电功率一定增大D.当滑动变阻器滑片向a端滑动时,滑动变阻器消耗的总电功率一定增大答案 C解析 正弦交流电的频率为f==Hz=25Hz,A错误;原线圈两端电压的有效值为U1=V=90V,根据=可得副线圈两端电压的有效值为U2=18V,B错误;当滑动变阻器滑片向b端滑动时,灯泡两

3、端的电压增大,故灯泡消耗的电功率一定增大,C正确;滑动变阻器滑片向a端滑动过程中,其连入电路的电阻分为两部分,一部分增大,一部分减小,所以其消耗的总功率不一定增大,D错误.3.(2019·河北省邢台市调研)如图3所示,一理想变压器的原线圈匝数n1为1000匝,所加电压为U=220V,串联了一个阻值为r=4Ω的电阻;副线圈接入电路的匝数n2可以通过滑动触头Q调节,副线圈接有电阻R=9Ω;R相当于变压器在原线圈电路中的电阻,当n2取下列哪个值时,R消耗的功率最大(  )图3A.2000匝B.1500匝C.600匝D.400匝答案 B解析 变压器在原线圈电

4、路中的等效电阻为r′=R;变压器初次级电压满足:=,次级电流I2==,则初级电流I1=,则U=I1(r+r′),解得:U1=,I1=,变压器输入功率等于输出功率:P2=P1=I1U1=×=,由数学知识可知,当=4n2,即当n2=1.5n1=1500匝时,变压器输出功率最大,R上的功率最大,故B正确.4.(2018·四川省凉山州三模)图4甲为一台小型发电机示意图,产生的感应电动势随时间变化如图乙所示.已知发电机线圈的匝数为100匝,电阻r=2Ω,外电路的小灯泡电阻恒为R=6Ω,电压表、电流表均为理想电表.下列说法正确的是(  )图4A.电压表的读数为4

5、VB.电流表读数0.5AC.1s内流过小灯泡的电流方向改变25次D.线圈在转动过程中,磁通量最大为Wb答案 B解析 由题图乙可知,交流电的最大值为:Em=4V,有效值为:E==4V,根据闭合电路的欧姆定律可知:U=R=×6V=3V,A错误;电流表的示数为:I==A=0.5A,B正确;由题图乙可知,T=4×10-2s,f==25Hz,一个周期内电流方向改变两次,所以,1s内流过小灯泡的电流方向改变50次,C错误;根据Em=nBSω可知,Φm=BS===Wb=Wb,D错误.5.(2018·山东省泰安市上学期期末)如图5,电阻R、电容器C和电感线圈L并联后

6、,接入输出电压有效值、频率可调的交流电源.当电路中交流电的频率为f时,通过R、C和L的电流有效值恰好相等.若将频率降低为f,输出电压有效值不变,分别用I1、I2和I3表示此时通过R、C和L的电流的有效值,则(  )图5A.I1=I2=I3B.I1>I2>I3C.I3>I1>I2D.I1>I2=I3答案 C解析 将频率降低时,通过R的电流不变,电容器的容抗增大,通过C的电流减小,则有I1>I2,电感线圈的感抗减小,通过L的电流增大,则有I3>I1,故A、B、D错误,C正确.6.(2018·河南省周口市期末)如图6所示,一理想变压器的原线圈两端接在电压为

7、u=220sin100πtV的交流电源上,此时变压器副线圈电路中标有“44V,220W”的电动机恰好能正常工作.其中A为理想电流表,电动机的内阻为r=2Ω,则下列说法中正确的是(  )图6A.该理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶5B.电流表的示数为5AC.该电动机正常工作时的输出功率为170WD.若电动机正常工作时突然被卡住,则电动机线圈的热功率为50W答案 C解析 根据u=220sin100πtV知,原线圈两端的电压有效值为U1=220V,副线圈两端的电压为U2=44V,则变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=U1∶U2=5∶1,故A错误;电动机恰

8、好能正常工作,理想变压器的输出功率为220W,输入功率为220W,由P=UI得I1=1A,即电流表的示数为1

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