1、階段驗收評估(十)交變電流傳感器(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分，每小題至少有一個選項正確，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1. (2013·開封模擬)如圖1所示，T為理想變壓器，A1、A2為理想交流電流表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，原線圈兩端接恒壓交流電源，當滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時()圖1AA1的讀數變大，A2讀數變大BA1的讀數變大，A2讀數變小CA1的讀數變小，A2讀數變大DA1的讀數變小，A2的讀數變小2. (2012·深圳調研)如圖2所示，用理想變壓器給電燈L供電，如果只增加副線圈匝數

2、，其它條件不變，則()A電燈L亮度減小B電流表示數增大C電壓表示數增大圖2D變壓器輸入功率不變3. (2012·濰坊二模)一個理想變壓器的線圈繞向如圖3甲所示。原線圈輸入電流的it圖象如圖乙所示，第1s內電流方向在圖甲中已標出，則()A燈泡中的電流變化周期為2sB輸入電流的有效值小于A圖3C前2s內燈泡中電流方向從b到aD前2s內鐵芯中磁通量的變化率恒定4(2013·吉林模擬)如圖4所示，閉合的矩形導體線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO勻速轉動，沿著OO方向觀察，線圈沿順時針方向轉動。已知勻強磁場的磁感應強度為B，線圈匝數為n，ab邊的邊長為L1，ad邊的邊

3、長為L2，線圈電阻為R，轉動的角速度為，則當線圈轉至圖示位置時()圖4A線圈中感應電流的方向為abcdaB線圈中的感應電動勢為2nBL2C穿過線圈的磁通量隨時間的變化率最大D線圈ad邊所受安培力的大小為n2B2L1L2/R，方向垂直紙面向里5. (2012·包頭二模)電阻為R的負載接到20V直流電壓上消耗的電功率是P；用一個變壓器，原線圈接最大值為200V的正弦交流電壓，副線圈接電阻R，要使R上消耗的電功率為P/2，則變壓器原、副線圈的匝數比為()A201B101C101D110圖56圖5中甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規律變化。下列說法正確的是()A圖甲表示交

4、流電，圖乙表示直流電B兩種電壓的有效值相等C圖甲所示電壓的瞬時值表達式為u311sin (100t) VD圖甲所示電壓經匝數比為101的變壓器變壓后，頻率為原來的7如圖6甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為41，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中R1為熱敏電阻(溫度升高時其電阻減小)，R為定值電阻。下列說法正確的是()圖6A電壓表V2的示數為9VB原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u36sin50t (V)CR1處溫度升高時，電流表的示數變大，電壓表V2的示數變大D變壓器原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率之比為148. (2012·焦作一模)如圖7所示，理

5、想變壓器原線圈的匝數n11100匝，副線圈的匝數n2110匝，R0、R1、R2均為定值電阻，且R0R1R2，電流表、電壓表均為理想電表。原線圈接u220sin(314t) V的交流電源。起初開關S處于斷開圖7狀態。下列說法中正確的是()A電壓表示數為22VB當開關S閉合后，電壓表示數變小C當開關S閉合后，電流表示數變大D當開關S閉合后，變壓器的輸出功率增大9(2012·德州一模)如圖8甲所示，理想變壓器原線圈輸入端接如圖乙所示的交變電壓，移動滑動觸頭P，可以改變原線圈的匝數。變壓器的副線圈與一個滑動變阻器相連，Q為變阻器的滑動觸頭，電壓表為理想交流電壓表。下列說法正確的是()圖8A向

6、上移動P，輸入電壓的頻率不變B向上移動P，輸入電流減小C保持P不動，向下移動Q，變壓器的輸入功率減小D保持Q不動，向下移動P，電壓表的示數增大10. (2012·長春調研)電子滅蟲器由兩種主要部件組成：誘蟲的黑光燈和殺蟲的電網。黑光燈發出的紫外線能夠引誘害蟲飛近黑光燈，然后再利用黑光燈周圍的交流高壓電網將其“擊斃”。如圖9所示是電網的工作電路示意圖，理想變壓器將有效值為220V的交變電壓變壓，輸送到圖9電網，電網相鄰兩平行板電極間距為0.5cm，空氣在常溫下被擊穿的臨界電場強度為6220V/cm。為防止兩極間空氣擊穿而造成短路，理想變壓器的原、副線圈的匝數應滿足一定條件，則下列說法正

7、確的是()A變壓器的原、副線圈的匝數比：>10B變壓器的副、原線圈的匝數比：<10C此變壓器為降壓變壓器D此變壓器為升壓變壓器11. (2012·威海模擬)如圖10甲所示，理想變壓器的原線圈匝數n135匝，副線圈匝數n27匝，電阻R20，是交流電壓表，原線圈加上如圖乙所示的交流電，則下列說法正確的是()A加在原線圈上交流電壓瞬時值的表達式為u20cos(100t) V圖10B在t0.01s時，電壓表的示數為20VC在t0.01s時，電壓表的示數為0D電阻R上消耗的電功率為0.8W12(2012·綿陽二模)如圖11所示，一理想變壓器的原、副線圈的匝數比是201，原

8、線圈接入u220sin(100t) V的正弦交流電，一只理想二極管和一個阻值為10的電阻串聯后接在副線圈上。則()A電流表示數為0.055A圖11B電壓表示數約為7.8VC二極管兩端的最大電壓為11VD1min內電阻R上產生的熱量為726J二、實驗題(本題共1個小題，共8分，把答案填在題中橫線上或按題目要求作答)13傳感器擔負著信息采集的任務，在自動控制中發揮著重要作用，傳感器能夠將感受到的物理量(如溫度、光、聲等)轉換成便于測量的量(通常是電學量)，例如熱傳感器，主要是應用了半導體材料制成的熱敏電阻，熱敏電阻隨溫度變化的圖線如圖12甲所示，圖乙是用熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡單自動報警器原

9、理圖。則圖12(1)為了使溫度過高時報警器鈴響，開關應接在_(選填“a”或“b”)。(2)若使啟動報警的溫度提高些，應將滑動變阻器的滑片P向_移動(選填“左”或“右”)。三、計算題(本題共3小題，共44分，解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數值計算的要注明單位)14(12分)交流發電機的發電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO勻速轉動。一小型發電機的線圈共220匝，線圈面積S0.05m2，線圈轉動的頻率為50Hz，線圈內阻不計，磁場的磁感應強度BT。為了用此發電機所發出的交流電帶動兩個標有“220V，11kW”的電機正常工作，需在發電機的輸出端a、b與電機之間接一個理想

10、變壓器，電路如圖13所示，求：圖13(1)發電機的輸出電壓為多少？(2)變壓器原、副線圈的匝數比為多少？(3)與變壓器原線圈串聯的交流電流表的示數為多大？15(14分)人們利用發電機把天然存在的各種形式的能(水流能、風能、煤等燃燒的化學能)轉化為電能。為了合理的利用這些能源，發電站要修建在靠近這些天然資源的地方，但是，用電的地方往往很遠。因此，需要高壓輸送線路把電能輸送到遠方。如果，某發電站將U6000V的電壓直接地加在高壓輸送線路的入端，向遠方供電，且輸送的電功率為P800kW。則此時安裝在高壓輸送線路的入端和終端的電能表一晝夜讀數就相差E9600kW·h(1kW·h1度

11、電)。求：(1)此種情況下，高壓線路的輸電效率。(2)若要使此高壓輸電線路的輸電效率為98%，則在發電站處應安裝一個變壓比(n1/n2)是多少的變壓器？16(18分)如圖14甲所示是一種振動發電裝置，它的結構由一個半徑為r0.1m的50匝的線圈套在輻形永久磁鐵槽上組成，假設磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(如圖乙)。線圈運動區域內磁感應強度B的大小均為T，方向不變，線圈的總電阻為2，它的引出線接有8的電珠L，外力推動線圈的P端，使線圈做往復運動，便有電流通過電珠，當線圈向右的位移隨時間變化的規律如圖丙所示時(x取向右為正)。圖14(1)畫出線圈中感應電流隨時間變化的圖象(取電流從aLb為正方向

12、)；(2)在0.10.15s內推動線圈運動過程中的作用力；(3)求該發電機的輸出功率(其他損耗不計)。答 案階段驗收評估(十) 交變電流傳感器階段驗收評估(十)1選A當滑動觸頭下移時，R3，R總，I，U不變I，U并(UUR1)，通過R2的電流IR2，IA2(IIR2)，A2的示數變大，由原、副線圈電流與匝數成反比，可知A1的示數變大。2選BC如果只增加副線圈匝數，輸出電壓升高，電壓表示數增加，電燈L亮度增大，電流表示數增大，變壓器輸入功率增大，選項B、C正確。3選BD燈泡中的電流變化周期為4s，輸入電流的有效值小于A，選項A錯誤，B正確；由楞次定律可判斷出，前2s內燈泡中電流方向從a到b，前2

13、s內鐵芯中磁通量的變化率恒定，選項C錯誤，D正確。4選AC當線圈轉至圖示位置時由楞次定律可判斷出線圈中感應電流的方向為abcda，線圈中的感應電動勢為nBL1L2，穿過線圈磁通量隨時間的變化率最大，選項A、C正確，選項B錯誤；線圈ad邊所受安培力的大小為，方向垂直紙面向里，選項D錯誤。5選C原線圈輸入電壓U1100V。根據題意，P202/R，P/2，解得U210V，由變壓器變壓公式，變壓器原、副線圈的匝數比為n1n2U1U2101，選項C正確。6選C圖甲、圖乙均表示交流電，故A錯；圖甲是正弦交流電，周期為2×102s，所以100rad/s，所以電壓的瞬時值表達式為u311sin (1

14、00t) V，故C選項對；圖甲和圖乙的有效值并不相同，B錯；變壓器只能改變交流電的電壓，不能改變交流電的頻率，故D錯。7選A由題圖乙所示的正弦交流電圖象可知原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u36sin100t (V)，變壓器輸入電壓為36V，由變壓器變壓公式可得副線圈輸出電壓為9V，選項A正確B錯誤；R1處溫度升高時，電流表的示數變大，電壓表V2的示數不變，變壓器原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率之比為11，選項C、D錯誤。8選BCD變壓器輸入電壓為220V，由變壓器變壓公式，得副線圈輸出電壓為22V，根據串聯分壓原理，電壓表示數為11V，選項A錯誤；當開關S閉合后，輸出功率增大，電壓表示數變小

15、，原線圈輸入功率增大，電流表示數變大。選項B、C、D正確。9選ABD向上移動P，輸入電壓的頻率不變，輸入電壓不變，原線圈匝數增多，由變壓公式可知，副線圈輸出電壓減小，輸出電流減小，變壓器輸出功率減小，變壓器輸入電流減小，選項A、B正確；保持P不動，向下移動Q，變壓器的輸入功率不變，選項C錯誤；保持Q不動，向下移動P，原線圈匝數減少，由變壓公式可知，副線圈輸出電壓增大，輸出電流增大，電壓表的示數增大，選項D正確。10選BD電網相鄰兩電極間的最高電壓為：U2Ed6220×0.5V3110V。理想變壓器輸入電壓的最大值為：U1220×V311V，故應滿足的條件是：<，此變壓

16、器為升壓變壓器，選項B、D正確。11選D加在原線圈上交流電壓瞬時值的表達式為u20sin(100t) V，選項A錯誤；電壓表示數等于副線圈輸出電壓，為4V，選項B、C錯誤；電阻R上消耗的電功率為PU2/R0.8W，選項D正確。12選BC電阻R兩端電壓有效值為11/V7.8V，電流表示數為0.039A，選項A錯誤，B正確；當二極管中沒有電流時，電壓最大，等于變壓器輸出電壓最大值，二極管兩端的最大電壓為11V，選項C正確；由焦耳定律，1min內電阻R上產生的熱量為QI2Rt0.782×10×60J365J，選項D錯誤。13解析：溫度較高時，熱敏電阻阻值減小，圖乙中通電螺線管的磁

17、性增強，將與彈簧相連的金屬導體向左吸引，要使報警器所在電路接通并報警的話，開關應接在a。要實現溫度更高時，即熱敏電阻阻值更小時才將報警器電路接通，應該將滑動變阻器連入電路的阻值調大，即P向左移動。答案：(1)a(2)左14解析：(1)EmNBS1100V輸出電壓的有效值為U11100V(2)根據得(3)根據P入P出2.2×104W再根據P入U1I1，解得I120A答案：(1)1100V(2)(3)20A15解析：(1)此情況下，終端功率：PP800kW400kW，所以輸電效率：×100%×100%50%。(2)設高壓輸送線路的導線電阻為r，由題意知：原來線路損耗P損1I12r400kW，而UI1P，現在線路損耗：P損2P×(198%)I22r，而UI2P，解得。答案：(1)