單元綜合測試十(交變電流傳感器) 本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，試卷滿分為100分考試時間為90分鐘第卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內)1閉合線圈在勻強磁場中勻速轉動，產(chǎn)生正弦式電流iImsint，若保持其他條件不變，使發(fā)電機線圈匝數(shù)及轉速各增加一倍，則電流的變化規(guī)律為()Ai2Imsin2tBi4Imsin2tCi2Imsint Di4Imsint解析：轉速加倍則2n也加倍，電流的最大值Im也加倍故i2Imsin2t選項A正確答案：A2在圖1所示兩電路中，當a、b兩端與e、f兩端分別加上220 V的交流電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為110 V；若分別在c、d與g、h的兩端加上110 V的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為()圖1A220 V,220 V B220 V,110 VC110 V,110 V D220 V,0解析：對變壓器，由可得Uab220 V；對滑動變阻器來說，當gh間接上電壓時，ef間電壓Uef110 V，故B選項正確答案：B3利用超導材料零電阻的性質，可實現(xiàn)無損耗輸電現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4 ，它提供給用電器的電功率為40 kW，電壓為800 V如果用臨界溫度以下的超導電纜替代原來的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為()A1 kW B1.6×103 kWC1.6 kW D10 kW解析：用電器的額定電流為：IA50 A，輸電線上消耗功率P線I2R502×0.4 W1000 W1 kW.所以若采用超導材料則線路上的損耗將被節(jié)約答案：A圖24一理想變壓器給負載供電，變壓器輸入電壓不變，如圖2所示如果負載電阻的滑動片向上移動則圖中所有交流電表的讀數(shù)及輸入功率變化情況正確的是(均為理想電表)()AV1、V2不變，A1增大，A2減小，P增大BV1、V2不變，A1、A2增大，P增大CV1、V2不變，A1、A2減小，P減小DV1不變，V2增大，A1減小，A2減小，P減小解析：理想變壓器輸入電壓不變，則輸出電壓不變，故表V1，V2示數(shù)不變；滑片P向上移，使負載電阻增大，因而，副線圈中的電流I2減小，由于電壓比不變，故原線圈中的電流也將減?。惠敵龉β蔖出U2I2減小，P入P出，因而輸入功率也將減小答案：C圖35汽車消耗的主要燃料是柴油和汽油柴油機是靠壓縮汽缸內的空氣點火的；而汽油機做功沖程開始時，汽缸中汽油和空氣的混合氣是靠火花塞點燃的但是汽車蓄電池的電壓只有12 V，不能在火花塞中產(chǎn)生火花，因此，要使用如圖3所示的點火裝置，此裝置的核心是一個變壓器，該變壓器的原線圈通過開關連到蓄電池上，副線圈接到火花塞的兩端，開關由機械控制，做功沖程開始時，開關由閉合變?yōu)閿嚅_，從而在副線圈中產(chǎn)生10000 V以上的電壓，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花了下列說法中正確的是()A柴油機的壓縮點火過程是通過做功使空氣的內能增加的B汽油機點火裝置的開關始終閉合，副線圈的兩端也會有高壓C接該變壓器的原線圈的電源必須是交流電源，否則就不能在副線圈中產(chǎn)生高壓D汽油機的點火裝置中變壓器的副線圈匝數(shù)必須遠大于原線圈的匝數(shù)解析：汽車柴油機壓縮汽缸內空氣，實際上是活塞對氣體做功使其內能增加，當溫度升高到一定溫度時，柴油著火燃燒汽油機是借助于變壓器在通入原線圈中電壓(12 V)斷電時產(chǎn)生變化的磁通量從而在副線圈中產(chǎn)生瞬時高壓(10000 V)，而達到產(chǎn)生火花的目的，所以電源可以是直流，且副線圈匝數(shù)要遠大于原線圈匝數(shù)，故A、D正確答案：AD圖46如圖4是自動調溫式電熨斗，下列說法正確的是()A常溫時上下觸點是接觸的B雙金屬片溫度升高時，上金屬片形變較大，雙金屬片將向下彎曲C原來溫度控制在80斷開電源，現(xiàn)要求60斷開電源，應使調溫旋鈕下調一些D由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉化為熨燙棉麻衣物狀態(tài)，應使調溫旋鈕下移一些解析：雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)大于下層金屬，常溫下，彈性銅片和雙金屬片觸點是接觸的，通電后，電熱絲發(fā)熱(題圖螺旋狀部分)，當溫度升高到某一值時，雙金屬片上層的金屬受熱膨脹，形變量大于下層金屬，雙金屬片向下彎曲，使觸點分離，切斷電路；隨著溫度的降低，當降到某一溫度時，雙金屬片收縮恢復原狀，兩觸點又接觸接通電路調溫旋鈕下壓彈性銅片，可使觸點分離的溫度升高，上提彈性銅片，可降低觸點的分離溫度，從而實現(xiàn)了調溫控制答案：ABD圖57電容式話筒的保真度比動圈式話筒好，其工作原理如圖5所示Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個電容器，被直流電源充電，當聲波使膜片振動時，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流當膜片向右運動的過程中有()A電容變大B電容變小C導線AB中有向左的電流 D導線AB中有向右的電流解析：膜片右移時，由于板間距離d變小，由C知，A對；由QCU知，C對，D錯答案：AC圖68如圖6所示是霍爾元件的工作原理示意圖，如果用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對于一個霍爾元件d、k為定值，如果保持電流I恒定，則可以驗證UH隨B的變化情況，以下說法中錯誤的是()A將永磁體的一個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面時，UH將變大B在測定地球兩極的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應保持水平C在測定地球赤道上磁場強弱時，霍爾元件的工作面應保持水平D改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，UH將發(fā)生變化答案：C圖79全自動洗衣機中，排水閥是由程序控制器控制其動作的，當洗衣機進行排水和脫水工序時電磁鐵的線圈通電，使電磁鐵的鐵芯2運動，牽引排水閥的活塞，排出污水，牽引電磁鐵的結構如圖7所示，以下說法正確的是()A若某時刻輸入控制電流時，a為正，b為負，則鐵芯2中A端為N極，B端為S極B若某時刻輸入控制電流時，a為正，b為負，則鐵芯2中A端為S極，B端為N極C若a、b處輸入交變電流，鐵芯2不能吸入線圈中D若a、b處輸入交變電流，鐵芯2能吸入線圈中解析：根據(jù)磁化現(xiàn)象和磁極間同名磁極相斥，異名磁極相吸原理易判斷B、D正確答案：BD10某中學的學生食堂新安裝了磁卡就餐系統(tǒng)，使用不到一周，便出現(xiàn)了電源總開關總是無法接通的問題經(jīng)檢查，電源總開關中漏電保護器動作切斷了電源漏電保護器電路如圖8所示，變壓器A處用火線與零線雙股平行繞制成線圈，然后接到磁卡機上，B處有一個輸出線圈，一旦線圈B中的電流經(jīng)放大器放大后便推動斷電器切斷電源造成漏電保護器動作切斷電源的原因判斷為磁卡機用電端()圖8A零線與火線之間漏電B火線與地之間漏電或零線直接接地C只有火線與地之間漏電才會產(chǎn)生D刷卡機裝得過多，造成電流太大解析：由題意知，火線和零線均繞在鐵芯上，故只有火線與零線中電流大小不等時，才會引起漏電保護器切斷電源，故可能是火線與地之間漏電，也可能是零線與地之間漏電答案：B第卷(非選擇題，共60分)二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分)圖911(2020·全國卷)如圖9，一熱敏電阻RT放在控溫容器M內；為毫安表，量程6mA，內阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源，電動勢約為3V，內阻很小；R為電阻箱，最大阻值為999.9；S為開關已知RT在95時的阻值為150，在20時的阻值約為550.現(xiàn)要求在降溫過程中測量在9520之間的多個溫度下RT的阻值(1)在圖中畫出連線，完成實驗原理電路圖(2)完成下列實驗步驟中的填空：a依照實驗原理電路圖連線b調節(jié)控溫容器M內的溫度，使得RT的溫度為95.c將電阻箱調到適當?shù)某踔?，以保證儀器安全d閉合開關調節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0，并記錄_e將RT的溫度降為T1(20<T1<95)；調節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)_，記錄_f溫度為T1時熱敏電阻的電阻值RT1_.g逐步降低T1的數(shù)值，直至20為止；在每一溫度下重復步驟e f.解析：(1)電阻箱的最大阻值與熱敏電阻的最大阻值相差不大，因此電阻箱應為與熱敏電阻串聯(lián)(2)本實驗原理是當電路的兩種狀態(tài)的電流相等時，外電路的總電阻相等.95和RT時對應的電路的電阻相等，有150R0RTR，即RT1R0R1150 .圖10答案：(1)實驗原理電路圖如圖10所示(2)d.電阻箱的讀數(shù)R0e仍為I0電阻箱的讀數(shù)R1fR0R1150 12某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關和導線等(1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請你在圖11(1)的實物圖上連線圖11(2)實驗的主要步驟：正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調節(jié)并記錄電源輸出的電流值；在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關，_，_，斷開開關；重復第步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)(3)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得圖11(2)的Rt關系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt關系式：R_t()(保留3位有效數(shù)字)解析：改變溫度后，熱敏電阻阻值改變，電壓表示數(shù)改變，從圖線知R與t成線性關系，且縱軸上截距(當t0時)R100 ，斜率為R/t0.395，所以R1000.395t()答案：(1)實物連線圖如圖12(2)記錄溫度計數(shù)值記錄電壓表數(shù)值(3)1000.395圖12三、計算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)圖1313如圖13所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞OO軸勻速轉動，磁場方向與轉軸垂直線圈匝數(shù)n40，電阻r0.1 ，長l1005 m，寬l20.04 m，角速度100 rad/s，磁場的磁感應強度B0.2 T線圈兩端外接電阻R9.9 的用電器和一個交流電流表求：(1)線圈中產(chǎn)生的最大感應電動勢；(2)電流表的讀數(shù)；(3)用電器上消耗的電功率解析：(1)EmnBSnBl1l21.6 V.(2)Im0.16 A，電流表讀數(shù)為有效值I0.11 A.(3)PI2R0.12 W.答案：(1)1.6 V(2)0.11 A(3)0.12 W14有條河流，流量Q2 m3/s，落差h5 m，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機總效率為50%，輸出電壓為240 V，輸電線總電阻R30 ，允許損失功率為輸出功率的6%，為滿足用電的需求，則該輸電線路所使用的理想的升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少？能使多少盞“220 V,100 W”的電燈正常發(fā)光？(g取10 N/kg)解析：設水的密度為電源端：P輸出mgh/t×50%Qgh×0.52×1×103×10×5×0.5 W5×104 W輸出電壓U0240 V；輸送電路如圖14所示圖14為滿足輸電要求，據(jù)P損I送2R有I送A10A，則送電電壓為U送V5×103 V所以升壓變壓器的變壓比為n1n2U0U送240/(5×103)6125輸電線電壓損失U損I送R10×30 V300 V，用戶端：U1U送U損5×103V300V4700V，據(jù)題意可知U2220 V，所以降壓變壓器的匝數(shù)比為n1n2U1U24700/22023511.因為理想變壓器沒有能量損失，所以可正常發(fā)光的電燈盞數(shù)為N(盞)470(盞)15溫度傳感器廣泛應用于室內空調、電冰箱和微波爐等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化的特性工作的在圖15甲中，電源的電動勢E9.0 V，電源內電阻可忽略不計；G為小量程的電流表，電流表內阻RG保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關系如圖15乙的Rt圖線所示閉合開關S，當R的溫度等于20時，電流表示數(shù)I12 mA，則當電流表的示數(shù)I23.6 mA時，熱敏電阻R的溫度是多少攝氏度？圖15答案：由I1，得RG500 I2，代入數(shù)據(jù)得：R2000 從Rt圖象可知，此時的溫度是120圖1616如圖16所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運動的列車的加速度，金屬球的質量為m，它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點，AB是一根長為L的均勻電阻絲，其阻值為R，金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計，電阻絲的中心C焊接一根導線，從O點也引出一根導線，兩線之間接入一個電壓表V，(金屬絲和導線電阻不計)圖中虛線OC與AB垂直，且OCh，電阻絲AB接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上，整個裝置固定在列車中使AB沿前進的方向列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài)，當列車加速或減速前進時，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表V的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小(1)當列車向右做勻加速直線運動時，試導出加速度a與電壓表讀數(shù)為U的關系式(用U、U、L、h及重力加速度g等表示)(2)用導出的a與U的關系式說明表盤上a的刻度是否均勻？圖17解析：(1)設列車加速度為a時，小球偏離豎直方向角，此時小球受力情況如圖17所示，根據(jù)牛頓第二定律得mgtanma因為tan由兩式得ag·又設列車加速度為a時，電壓表讀數(shù)為U，由得DCUL/U將代入得ag·(2)由式可知，g、L、U、h均為常數(shù)，則列車加速度a與電壓表讀數(shù)U成正比，可將電壓表上刻度一一對應地改成加速度a的數(shù)值，因而可知表盤上加速度a的刻度與電壓刻度一樣是均勻的答案：(1)ag·(2)均勻