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1、阶段验收评估（五） 交变电流 传感器阶段验收评估（五） 交变电流 传感器 (时间：50 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分，第 15 小题中只有一个选项符合题 意，第 68 小题中有多个选项符合题意，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的 得 0 分) 1.有一交变电流如图所示，则由此图像可知( ) A它的周期是 0.4 s B它的峰值是 4 A C它的有效值是 2 A2 D它的频率是 0.8 Hz 解析 ： 选 B 由图像可知T0.8 s，f 1.25 Hz，故 A、D 错 ； 由图像可知Im4 A，故 B 1 T 对；因为电流
2、为非正弦式交流电，故有效值I2 A，C 错。 Im 2 2 2如图甲是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在如图乙所示的交变电源上，电热毯 是由一理想二极管 D(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)与电热丝串联组成的。若电热丝的电 阻为 110 ，则下列说法正确的是( ) A交变电流的周期为 1102 s B用交流电压表测得电热丝两端的电压为 110 V C通过电热丝的电流为 2 A D电热丝在 1 min 内产生的热量为 1.32104 J 解析：选 D 根据题图乙可知，交变电流的周期为 0.02 s，选项 A 错误；根据有效值的定 义可得 T，解得U110 V，选项 B 错误 ； 通过电热丝的电
3、流I A，选项 ( Um 2) 2 R T 2 U2 R 2 U R 2 C 错误；电热丝在 1 min 内产生的热量QI2Rt1.32104 J，选项 D 正确。 3.如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO以角速 度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角45时为计时起点，并规定当电流自a 流向b时电流方向为正，则下列四幅图像中正确的是( ) 解析：选 C 以线圈平面与磁场夹角45时为计时起点，由楞次定律可判断，初始 时刻电流方向为b到a，则瞬时电流的表达式为iImsin，选项 C 正确。 (t 4) 4.如图所示，当交流电源的电压有效值U220 V，频率f
4、50 Hz 时，3 只灯 L1、L2、L3的 亮度相同(L无直流电阻)，若将交流电源的频率变为f100 Hz，则( ) AL1灯比原来亮 BL2灯比原来亮 CL3灯比原来亮 DL3灯比原来暗 解析：选 A 当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，因此 L1 变亮， L2变暗。 又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用， 故 L3灯亮度不变， 所以 A 正确。 5.如图所示，理想变压器的原线圈接入u11 000sin 100t(V)的交变电压，副线圈通2 过电阻r6 的导线对“220 V 880 W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知 ( ) A原、副线圈的匝数比为 50
5、1 B交变电压的频率为 100 Hz C副线圈中电流的有效值为 4 A D变压器的输入功率为 880 W 解析：选 C 本题的易错之处是“忽略导线电阻对电路的影响” 。由u11 000sin 2 100t(V)可知U111 000 V，2f100，f50 Hz，选项 B 错误；由“220 V 880 W”的电 器RL正常工作可知I A4 A，选项 C 正确；U2ULIr，解得U2244 V，根据电压 PL UL 880 220 关系得，选项 A 错误 ； 根据功率关系得，P1I2rPL，解得P1976 W，选项 D U1 U2 n1 n2 n1 n2 2 750 61 错误。 6.如图所示，水
6、平铜盘半径为r，置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜 盘(电阻不计)绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分 别通过滑动变阻器R1与理想变压器的原线圈相连， 该理想变压器原、 副线圈的匝数比为n1， 变压器的副线圈与电阻为R2的负载相连，则( ) A变压器原线圈两端的电压为 0 B当R1不变时，通过负载R2的电流为 0 C当R1不变时，通过变压器副线圈的磁通量为 0 D当R1变化时，通过负载R2的电流为通过R1电流的n倍 解析：选 AB 水平铜盘匀速转动，相当于恒压电源，当R1不变时，变压器原线圈中电流 不变，因此，理想变压器原线圈两端的电压为零，副线圈的
7、磁通量不为零，但磁通量的变化 率为零，R2中的电流也为零，A、B 正确，C 错误；当R1变化时，原线圈两端不是交变电压， 则原、副线圈中电流的关系不能确定，故 D 错误。 7.如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接着定值电阻R1、R2，且R1R2，原、副线圈 的匝数比n1n221，交流电源电压为U，则( ) AR1两端的电压为 BR1两端的电压为 U 5 3U 5 CR2两端的电压为 DR2两端的电压为 2U 5 U 2 解析：选 AC 输入的电压U应等于原线圈两端电压加上R1两端电压，即UU1UR1，则 通过原线圈电流I1，而I2。又因为 ，R1R2， ，所以代入 UR1 R1 UU1 R1
8、 UR2 R2 U2 R2 I1 I2 n2 n1 1 2 U1 U2 2 1 可求得UR1 ，UR2，A、C 正确。 U 5 2U 5 8某同学模拟“远距离输电” ，将实验室提供的器材连接成如图所示的电路，A、B为理 想变压器，灯 L1、L2相同且阻值不变。保持理想变压器A的输入电压不变，当开关S断开时， 灯 L1正常发光。则( ) A仅闭合 S，L1变暗 B仅闭合 S，A的输入功率变小 C仅将滑片P上移，L1变亮 D仅将滑片P上移，A的输入功率变小 解析：选 AD 仅闭合 S，降压变压器副线圈中电流增大，引起输电线中电流增大，输电 线上的电压损失增大， 降压变压器原线圈两端的电压减小， 因
9、降压变压器原、 副线圈匝数不变， 所以降压变压器副线圈两端电压将减小，灯 L1变暗，选项 A 正确；仅闭合 S 时输电线中电流 增大，所以变压器A的输出功率增大，输入功率随之增大，选项 B 错误；仅将滑片P上移时， 升压变压器副线圈匝数减少，则升压变压器副线圈两端电压减小，引起降压变压器原、副线 圈两端的电压均减小，所以灯 L1功率减小，且输电线上损失的功率也减小，升压变压器的输 入功率减小，选项 C 错误，D 正确。 二、非选择题(本题共 4 小题，共 52 分) 9.(8 分)如图所示是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温 度较高时阻值很小。如果热水器中没有水或水
10、温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路， 反之会吸住簧片接通发热器。 如果热水器中没有水时， 电路中BC部分就处于_(选填 “断 路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是_门，当温度较低时，门 电路的输入端A是_(选填“高”或“低”)电势。 解析：热水器中没有水，BC部分相当于断路。热水器中没有水或水温较高时，继电器都 能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路 输入端A是高电势。 答案：断路 与 高 10.(12 分)(1)如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才 会有电。房卡的作用相当于一个_(填电路元件名称)接
11、在干路上。 (2)如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸 引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内 各种用电器。 当继电器工作时，cd相吸，ab便接通。 请你将各接线端 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10 适当地连接起来，构成正常的电门卡电路。 解析：(1)房卡可以控制房间内的灯和插座，不插入槽中，所有房间内的灯和插座都不工 作，所以房卡相当干路上的电键。 (2)将开关B与电源E、线圈连成一个回路；将三个灯泡所在电路与交流电流接成回路， 即按 87,45,69，13，210 连接起来，构成正常的
12、电门卡电路。如图。 答案：(1)电键 (2)见解析图 11(14 分)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究热敏电阻在不同温 度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值为 4050 。 热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中， 杯内有一定量的冷水， 其他备用的仪表和器材有 ： 盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约 1 )、 直流电压表(内阻约 5 k)、滑动变阻器(010 )、开关、导线若干。 (1)图中a、b、c三条图线能反映热敏电阻的伏安特性曲线的是_。 (2)在虚线框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。
13、(3)根据电路图，在图中的实物图上连线。 解析：(1)随温度的升高，热敏电阻阻值减小，在IU图线中，任一点的 ，故在IU I U 1 R 图像中图线的斜率应变大，可见c正确。 (2)热敏电阻阻值为 4050 。 由电压表、 电流表内阻知临界阻值R0 RVRA5 000 50 ，即热敏电阻属于小电阻，应用外接法，由于要描绘伏安特性曲线电压从 0 开始连续2 变化，因此用滑动变阻器的分压式接法，电路图如图所示。 (3)实物连线如图所示： 答案：(1)c (2)、(3)见解析图 12(18 分)某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电。当发电厂输出的功率为P0 时，纯电阻用电设备消耗的功率为P1。
14、若发电厂用一台升压变压器T1先把电压升高，仍通过 原来的输电线供电，到达用电设备所在地，再通过一台降压变压器T2把电压降到低于用电设 备的额定电压后，供用电设备使用，如图所示。这样改动后，当发电厂输出的功率仍为P0时， 用电设备可获得的功率增加至P2。试求所用升压变压器T1的原线圈与副线圈的匝数比以及 N1 N2 降压变压器T2的原线圈与副线圈的匝数比各为多少？ n1 n2 解析：设发电厂的输出电流为I0，输电线的电阻为R，用电设备的电阻为r，没有变压器 时，输电线上消耗的电功率为PR1P0P1I02R 用电设备消耗的功率为P1I02r 用了变压器后，输电线上消耗的电功率为 PR2P0P2I2R (式中I是输电导线上的电流，也是升压变压器副线圈和降压变压器原线圈上的电流) 由和式可得II0 P0P2 P0P1 所以 N1 N2 I I0 P0P2 P0P1 此时用电设备消耗的功率为P2I2r 联立式得II0 P2 P1 由式和式得。 n1 n2 I I P2 P1 P0P1 P0P2 答案： P0P2 P0P1 P2 P1 P0P1 P0P2