2012高考物理第十章交流电传感器 章末检测试题及完

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4411班 一、选择题(每题3分,共36分)1.(2010·试题调研)电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴,在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示.现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上,下列判断正确的是(  )A.线圈转动的角速度ω=100 rad/sB.在t=0.01 s时刻,穿过线圈的磁通量最大C.电热丝两端的电压U=100 VD.电热丝的发热功率P=1 800 W答案:D解析:由图可以看出该交变电流的周期T=0.02 s,则角速度ω==100π rad/s,A错.t=0.01 s时刻,电压达到最大,则此时磁通量变化率最大,磁通量为零,B错.电热丝两端电压为路端电压UR=U=×(Um/)V=90 V,则C错.电热丝的发热功率P== W=1 800 W,则D正确.2.(2010·南通模拟)如图所示为一交流电压随时间变化的图象.每个周期内,前三分之一周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒定.根据图中数据可得,此交流电压的有效值为(  )A.7.5 V    B.8 V   C.2 V    D.3 V答案:C解析:本题考查电流的有效值.根据电流的热效应有2×/R+×=T,解得U2=60 V2,所以U=2 V,C项正确.本题难度中等.3.(2010·徐州模拟)我国“西电东送”采用高压输电,继三峡至常州500 kV直流输电工程后,又实现了三峡至广东的500 kV直流输电工程.采用高压直流输电有利于不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联.关于高压直流输电,下列说法正确的是(  )A.高压输电可以减小输电电流,从而减少输电导线的能量损失B.恒定的直流输电可以有效消除交流高压输电中感抗和容抗的影响C.可以加快输电的速度D.为实现高压直流输电,可以用变压器直接改变恒定电流的电压答案:AB解析:在功率一定时,采用高压输电,根据P=IU,可以通过减小电流,从而减少输电导线的能量损失,A项正确;交流电由于感抗和容抗的作用,不能无限升压,而利用直流输电可以有效弥补这个缺陷,B项正确;两种输电方式都不能改变输电的速度,C项错误;变压器只能改变交变电流的电压,D项错误.4.在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干,手靠近干手机能使传感器工作,是因为(  )A.改变湿度 B.改变温度C.改变磁场 D.改变电容答案:D解析:根据自动干手机工作的特征,手靠近电热器工作,手撤离电热器停止工作,人是一种导体,可以与其他导体构成电容,手靠近时相当于连接一个电容,可以确定干手机内设有电容式传感器,由于手的靠近改变了电容,用湿度和温度来驱动电热器工作,理论上可行,但是假如干手机是由于温度、湿度的变化而工作就成了室内烘干机.5.(2010·合肥模拟)如图甲为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω,则(  )A.电压表的示数为6 VB.在t=10-2 s的时刻,穿过线圈的磁通量为零C.若线圈转速改为25 r/s,则电动势的有效值为3 VD.若线圈转速改为25 r/s,则通过电灯的电流为1.2 A答案:C解析:电压表的示数是有效值,U=R=×9 V=5.4 V,A错误;t=10-2 s时感应电动势为零,穿过线圈的磁通量最大,B错误;原来线圈的转速为n===50 r/s,当线圈的转速改为25 r/s时,感应电动势的最大值Um= V=3 V,有效值为3 V,C正确;若线圈转速改为25 r/s,通过灯泡的电流为0.3 A,D错误.6.在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示,线圈与一阻值R=9 Ω的电阻串联在一起,线圈的电阻为1 Ω,则(  )A.通过电阻R的电流瞬时值表达式为i=10sin 200πt(A)B.电阻R两端的电压有效值为90 VC.1 s内电阻R上产生的热量为450 JD.图中t=1×10-2 s时,线圈位于中性面答案:CD解析:通过电阻R的电流最大值为Im==10 A,线圈转动的角速度ω== rad/s=10π rad/s,故电流的瞬时值表达式为i=10sin 100πt(A),A项错误;电阻R两端的电压有效值为U有效=R=×9 V=45 V,B项错误;1 s内电阻R上产生的热量Q=t=450 J,C项正确;t=1.0×10-2 s时感应电动势为零,此时穿过线圈的磁通量最大,线圈位于中性面,D项正确.7.图甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是(  )A.图甲表示交流电,图乙表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图甲所示电压的瞬时值表达式为U=311sin 100πt VD.图甲所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后,频率变为原来的答案:C解析:因图象的纵坐标上电压的正负表示电压的方向,因此两图均为交流电,A项错;对于正弦交流电才有U有效=,虽然两图的峰值相同,但图乙非正弦(余弦)交流电不适用上式有效值的求法,故B错;正弦交流电电压瞬时值的表达式为U=Umsinωt,由图象可知Um=311 V,T=2×10-2s,可得ω==100π,代入上式得U=311sin100πt,故C项对;由变压器原理可知变压器只能根据匝数比改变电压和电流,它不会改变周期和频率,故D错.8.(2010·珠海模拟)玉树大地震发生后,山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机.该柴油发电机说明书的部分内容如表所示.现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电,发电机到安置区的距离是400 m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4 Ω/m.安置区家用电器的总功率为44 kW,当这些家用电器都正常工作时,下列说法中正确的是(  )型 号AED6500S最大输出功率60 kW输出电压范围220 V~300 VA.输电线路中的电流为20 AB.输电线路损失的电功率为8 000 WC.发电机实际输出电压是300 VD.如果该柴油发电机发的电是正弦交流电,则输出电压最大值是300 V答案:B解析:I线=I0== A=200 A;线路损失功率P线=I线2R线=8 000 W,线路两端电压U=I线R线=40 V,所以发电机输出电压为260 V;如果该柴油发电机发的电是正弦交流电,则输出电压最大值是260 V.9.如图所示是一台家用台灯亮度调节原理图,自耦变压器接入正弦交流电压,电流表、电压表分别为理想交流电流表和理想交流电压表.若将调压端的滑动触头P向上移动,则(  )A.电压表V的示数变大B.变压器的输出功率变大C.电流表A的示数变小D.电流表A的示数变大答案:ABD解析:当滑动触头P
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