单元综合测试十 (交变电流 传感器)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．
考试时间为90分钟． 第Ⅰ卷(选择题，共40分)
一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式电流i＝Imsinωt，若保持其他条件不变，使发电机线圈匝数及转速各增加一倍，则电流的变化规律为( )
A．i＝2Imsin2ωt C．i＝2Imsinωt 正确．
答案：A
2．在图1所示两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V；若分别在c、d与g、h的两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为( )
B．i＝4Imsin2ωt D．i＝4Imsinωt
解析：转速加倍则ω＝2πn也加倍，电流的最大值Im也加倍故i＝2Imsin2ωt选项A
图1
A．220 V,220 V C．110 V,110 V
B．220 V,110 V D．220 V,0
解析：对变压器，由＝可得Uab＝220 V；对滑动变阻器来说，当gh间接上电压时，
U1n1U2n2
ef间电压Uef＝110 V，故B选项正确．
答案：B
3．利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )
A．1 kW C．1.6 kW
B．1.6×10 kW D．10 kW
3
P40×1032
解析：用电器的额定电流为：I＝＝A＝50 A，输电线上消耗功率P线＝IR＝
U800
50×0.4 W＝1000 W＝1 kW.所以若采用超导材料则线路上的损耗将被节约．
2
1
答案：A
4．(2011·福建卷)图2甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图2乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是( )
图2
A．输入电压u的表达式u＝202sin(50πt)V B．只断开S2后，L1、L2均正常发光 C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W
2π
解析：由图象可知Um＝202，T＝0.02 s，故ω＝＝100π，即输入电压u的表达
T式u＝202sin(100πt)V，所以A项错误．断开S2后两灯泡串联，总电压仍为4 V，所以
U2
L1、L2均不能正常发光，B项错误．根据P入＝P出＝可知断开S2后R增大，P入变小，C项
R2
U24
错误．若S1接2，由P＝可得P＝W＝0.8 W，故答案为D.
R20
答案：D
图3
5．汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油．柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中汽油和空气的混合气是靠火花塞点燃的．但是汽车蓄电池的电压只有12 V，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图3所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连到蓄电池上，副线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在副线圈中产生10000 V以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了．下列说法中正确的是( )
A．柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增加的 B．汽油机点火装置的开关始终闭合，副线圈的两端也会有高压
C．接该变压器的原线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在副线圈中产生高压 D．汽油机的点火装置中变压器的副线圈匝数必须远大于原线圈的匝数
解析：汽车柴油机压缩汽缸内空气，实际上是活塞对气体做功使其内能增加，当温度升高到一定温度时，柴油着火燃烧．汽油机是借助于变压器在通入原线圈中电压(12 V)断电时
2
产生变化的磁通量从而在副线圈中产生瞬时高压(10000 V)，而达到产生火花的目的，所以电源可以是直流，且副线圈匝数要远大于原线圈匝数，故A、D正确．
答案：AD
图4
6．如图4是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是( ) A．常温时上下触点是接触的
B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲
C．原来温度控制在80℃断开电源，现要求60℃断开电源，应使调温旋钮下调一些 D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些
解析：双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，常温下，弹性铜片和双金属片触点是接触的，通电后，电热丝发热(题图螺旋状部分)，当温度升高到某一值时，双金属片上层的金属受热膨胀，形变量大于下层金属，双金属片向下弯曲，使触点分离，切断电路；随着温度的降低，当降到某一温度时，双金属片收缩恢复原状，两触点又接触接通电路．
调温旋钮下压弹性铜片，可使触点分离的温度升高，上提弹性铜片，可降低触点的分离温度，从而实现了调温控制．
答案：ABD
7．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图5所示．Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流．当膜片向右运动的过程中有( )
图5
A．电容变大
C．导线AB中有向左的电流
B．电容变小
D．导线AB中有向右的电流
εS解析：膜片右移时，由于板间距离d变小，由C＝知，A对；由Q＝CU知，C对，
4πkdD错．
答案：AC
8．如图6所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况，以下说法中错误的是( )
3
图6
A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，UH将变大 B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 C．在测定地球赤道上磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化 答案：C
9．全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的，当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2运动，牵引排水阀的活塞，排出污水，牵引电磁铁的结构如图7所示，以下说法正确的是( )
图7
A．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为N极，B端为S极 B．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为S极，B端为N极 C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中 D．若a、b处输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中
解析：根据磁化现象和磁极间同名磁极相斥，异名磁极相吸原理易判断B、D正确． 答案：BD
10．某中学的学生食堂新安装了磁卡就餐系统，使用不到一周，便出现了电源总开关总是无法接通的问题．经检查，电源总开关中漏电保护器动作切断了电源．漏电保护器电路如图8所示，变压器A处用火线与零线双股平行绕制成线圈，然后接到磁卡机上，B处有一个输出线圈，一旦线圈B中的电流经放大器放大后便推动断电器切断电源．造成漏电保护器动作切断电源的原因判断为磁卡机用电端( )
图8
A．零线与火线之间漏电
B．火线与地之间漏电或零线直接接地 C．只有火线与地之间漏电才会产生 D．刷卡机装得过多，造成电流太大
4
解析：由题意知，火线和零线均绕在铁芯上，故只有火线与零线中电流大小不等时，才会引起漏电保护器切断电源，故可能是火线与地之间漏电，也可能是零线与地之间漏电．
答案：B
第Ⅱ卷(非选择题，共60分)
二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)
11．(2010·全国卷Ⅱ)如图9，一热敏电阻RT放在控温容器M内；?为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关．已知RT在95℃时的阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω.现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下RT的阻值．
图9
(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图． (2)完成下列实验步骤中的填空：
a．依照实验原理电路图连线．
b．调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95℃. c．将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．
d．闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________．
e．将RT的温度降为T1(20℃ 录________． f．温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________. g．逐步降低T1的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤e f. 解析：(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应为与热敏电阻串联．(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时，外电路的总电阻相等.95℃和 RT时对应的电路的电阻相等，有150＋R0＝RT＋R，即RT1＝R0－R1＋150 Ω. 答案：(1)实验原理电路图如图10所示． 图10 (2)d.电阻箱的读数R0 e．仍为I0 电阻箱的读数R1 f．R0－R1＋150 Ω 12．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等． ．．．． (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图11(1)的实物图上 5