《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（77）交变电流 传感器 单元过关检测（解析版）

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2021 年高考物理一轮复习考点全攻关
专题（77）交变电流 传感器 单元过关检测（解析版）
一、选择题：本题共 8小题，每小题 6分，满分 72 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7只有一项是
符合题目要求，第 8～12 题有多项符合题目要求，全部选对得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0
分。
1．某发电站的输出功率为 220 kW，输电线的总电阻为 0.05 Ω，用 110 V 和11 kV 两种电压输电．两种情
况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为(　　)
A．100 1 B∶ ．1 100 C∶ ．1 10 D∶ ．10 1∶
【答案】A
【解析】　由题意知输电线上的电流 I＝，则输电线的总电阻造成的电压损失 ΔU＝Ir＝，故＝＝＝，故选
A.
2． 阻值为 R的电炉丝通以大小为 I的恒定电流时其电功率为 P，当把它接在某正弦交流电源两端时其电
功率也为 P.则该交流电源电压的最大值为(　　)
A.IR B.IR C．IR D．2IR
【答案】B
【解析】电炉丝通以大小为 I的恒定电流时，t时间内产生的热量为 Q，则有：Q＝Pt＝I2Rt；电炉丝接在某
正弦交流电源两端时，t时间内产生的热量为 Q′，则有：Q′＝Pt＝I有2Rt，又 Q＝Q′，即 I2Rt＝I有2Rt，解得：
I有＝I，则电压的有效值为 U有＝I有R＝IR，故该交流电源电压的最大值为 Um＝U有＝IR，故选 B.
3．图 1甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流
电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图乙
所示．已知发电机线圈电阻为 10 Ω，外接一只阻值为 90 Ω 的电阻，不计电路的其他电阻，则(　　)
图1
A．电流表的示数为 0.31 A
B．线圈转动的角速度为 50π rad/s
C．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行
D．在线圈转动一周过程中，外电阻发热量约为 0.087 J
【答案】D
【解析】在交流电路中电流表的示数为有效值，E有效＝＝22 V，电流表的示数 I＝＝ A＝0.22 A，A错误；
由题图乙可知线圈转动的周期为 0.02 s，则线圈转动的角速度 ω＝＝100π rad/s，B错误；0.01 s 时线圈的电压
为0，因此线圈在中性面处，C错误；在线圈转动一周的过程中，外电阻发热量 Q＝I2Rt＝(0.22)2×90×2×10－2
J≈0.087 J，D正确．
1
4．如图 2所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压 U1、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，
当用户开启的用电器越来越多时，下列表述正确的是(　　)
图2
A．升压变压器副线圈电压 U2降低
B．降压变压器原线圈电压 U3升高
C．输电线消耗的功率增大
D．发电机的输出功率不变
【答案】C
【解析】当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则降压变压器原线圈电流增大，输电
线上的电流增大，可知输电线上的功率损失增大；发电机的输出电压 U1不变，升压变压器匝数比不变，则
副线圈电压 U2不变，由输电线上的电压损失增大，可知降压变压器的输入电压 U3减小，故 A、B错误，C
正确；发电机输出功率随用户开启的用电器增多而增加，D错误．
5．如图 3甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为 4 1∶ ，电压表和电流表均为理想电表，Rt
为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R1为定值电阻．若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电．
下列说法中正确的是(　　)
图3
A．输入变压器原线圈的交流电压的瞬时值表达式为 u＝36sin 50πt V
B．变压器原、副线圈中的电流之比为 4 1∶
C．t＝0.01 s 时，发电机的线圈平面位于中性面
D．Rt处温度升高时，变压器的输入功率变小
【答案】C
【解析】由题图乙可知交流电压最大值 U＝36 V，周期 T＝0.02 s，可由周期求出角速度的值为 rad/s＝
100π rad/s，则可得交流电压的瞬时值表达式 u＝36sin 100πt V，故 A错误；根据＝可知变压器原、副线圈
中的电流之比为 1 4∶ ，故 B错误；t＝0.01 s 时，瞬时值为零，发电机的线圈平面与磁场方向垂直，发电机
的线圈平面位于中性面，故 C正确；Rt处温度升高时，Rt阻值减小，电流表的示数变大，变压器的输入功
率变大，故 D错误．
6．(2020·辽宁重点协作体模拟)图4甲所示的变压器原、副线圈匝数比为 3 1∶ ，图乙是 K闭合时该变压器
c、d输入端交变电压的图象，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“12 V　6 W”的相同灯泡，各电表均为理想
交流电表．以下说法正确的是(　　)
2
图4
A．a、b输入端电压的瞬时值表达式为 Uab＝36sin 100πt (V)
B．电流表的示数为 1.5 A，L1能正常发光
C．a、b输入端输入功率 Pab＝18 W
D．断开K，L2中的电流不变
【答案】B
【解析】由输入端交变电压 u的图象，可知其最大值为 36 V，有效值为 U1＝36 V，副线圈电压为：U2＝U1
＝12 V，所以副线圈三只灯泡均能正常发光．灯泡的额定电流：I0＝＝ A＝0.5 A，电流表的示数为 I2＝
3×0.5 A＝1.5 A，原线圈电流为 I1＝I2＝0.5 A，所以原线圈的灯泡 L1也能正常发光，a、b输入端电压为 Uab
＝UL＋3U2＝12 V＋36 V＝48 V，a、b输入端电压的瞬时值表达式为 Uab＝48sin 100πt (V)，故 A错误，B
正确；四只灯泡都正常发光，所以 a、b输入端输入功率 Pab＝4×6 W＝24 W，故 C错误；若将K断开，则
副线圈上的输出电流将减小，所以原线圈的输入电流也减小，则流过灯泡 L1的电流减小，L1上消耗的电压
减小，所以原线圈上的电压将增大，副线圈的电压也增大，则可知 L2中的电流将变大，故 D错误．
7. 如图 5所示，一理想变压器，左右两边共接有额定电压均为 U的6盏完全相同的灯泡(额定功率均为 P)，
左端接在一电压有效值为 U0的交流电源两端．此时 6盏灯刚好正常发光．下列说法中不正确的是(　　)
图5
A．该变压器的原、副线圈匝数比为 1 2∶
B．此时交流电源输出的功率为 6P
C．U0＝6U
D．如果灯L6突然烧断，灯 L1和L2将变暗，而其余3盏灯将变得更亮
【答案】A
【解析】由于各盏灯相同且均正常发光，所以流过每盏灯的电流均相同，原线圈中的电流 I1等于灯泡的额
定电流 I，而副线圈中的总电流为 I2＝4I，故 n1∶n2＝I2∶I1＝4 1∶ ，A错误；由于理想变压器本身不消耗能
量，所以交流电源输出功率为 6盏灯的总功率 6P，B正确；设原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，则
U2＝U，U0＝U1＋2U，而 U1∶U2＝n1∶n2＝4 1∶ ，代入得 U0＝6U，C正确；当灯 L6突然烧断，变压器输出
的功率将减小，所以输入功率也将减小，由 P1＝U1I1得I1减小，所以灯 L1和L2将变暗，同时因 L1和L2分
得的电压减小，变压器输入端的电压 U1将增大，所以变压器输出的电压也将增大，使其余3盏灯变得更亮，
D正确．
8. 如图 6所示，边长为L的正方形单匝线圈 abcd，电阻为 r，外电路的电阻为 R，ab 的中点和 cd 的中点的
3
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