素养培优专练（九）-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷全书word（新教材）

金版教程 高考总复习首选用卷 物理 素养培优专练(九) 一、交变电流、传感器在实际情境中的应用 (一)交变电流、传感器在生产、生活中的应用 1．(2022·河北省邢台市高三上10月联考)(多选)当电气设备发生接地故障，接地电流通过接地点向大地流散，在地面上形成电位分布时，若人在接地短路点周围行走，则其两脚间有电位差，叫作跨步电压。由跨步电压引起的人体触电，称为跨步电压触电。当人发觉有跨步电压时，应立即将双脚并在一起或抬起一条腿，跳着离开危险区。如图所示，一根火线断落在潮湿的地面上，站在地面上的人两脚间的距离为0.5 m，每只脚的电阻为300 Ω，人体躯干的电阻为900 Ω，每米地面的电阻为100 Ω。若通过躯干的电流为0.1 A，则下列说法正确的是(　　) A．通过人体的电流方向为从后脚到前脚 B．人的跨步电压为150 V C．通过人两脚间地面的电流为4 A D．通过人体的电流的电功率为15 W 答案　BD 解析　输电线输送的是交流电，若以地面极远处即零线处为电势零点，则火线断落处电势时而为正，时而为负，所以通过人体的电流方向不断变化，故A错误；人体两脚间的电阻R1＝2×300 Ω＋900 Ω＝1500 Ω，通过躯干的电流为I1＝0.1 A，则人的跨步电压U＝I1R1＝0.1×1500 V＝150 V，故B正确；两脚间地面的电阻为R2＝100×0.5 Ω＝50 Ω，则通过两脚间地面的电流I2＝＝ A＝3 A，故C错误；通过人体的电流的电功率P＝IR1＝0.12×1500 W＝15 W，故D正确。 2．如图甲所示为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。当两点火针间电压大于5000 V就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是(　　) A．电压表的示数为50 V B．在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于5000 V C．当>100时，才能点燃燃气 D．当＝200时，点火针每个周期的放电时间为×10－2 s 答案　C 解析　根据题图乙得到原线圈电压的最大值为50 V，加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为U＝＝25 V，故电压表的示数为U＝25 V，A错误；两点火针间的瞬时电压大于5000 V即可产生电火花，所以两点火针间电压的有效值一定大于 V＝2500 V，不一定大于5000 V，B错误；原、副线圈的电压关系为＝，由于原线圈最大电压为50 V，副线圈最大电压要大于5000 V，所以＝>100，C正确；当＝200时，副线圈输出电压最大值U副′＝10000 V，则点火针一个周期内放电时间为t＝×2×10－2 s＝×10－2 s，D错误。 3．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，R0是定值保护电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是(　　) A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大 B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间 C．增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间 D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间 答案　C 解析　根据题意，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，根据闭合电路欧姆定律知，控制电路中电流变大，总电阻变小，则当光照强度增大时光敏电阻R减小，故A错误；若增加电源电动势，衔铁被弹簧拉起所对应的光照强度变小，故减少了路灯照明时间，故B错误；增大保护电阻R0的阻值，衔铁被弹簧拉起所对应的光照强度变大，延长了每天路灯照明时间，故C正确；LED路灯的盏数多少不影响控制电路，考虑蓄电池容量一定，并联更多的LED路灯可能减少每天路灯照明时间，故D错误。 (二)交变电流、传感器在体育运动、娱乐活动中的应用 4．(多选)微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是(　　) A．静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电 B．N极板由静止突然向“后”运动时，电容器的电容减小 C．N极板由静止突然向“后”运动时，电流由b向a流过电流表 D．N极板由静止突然向“后”运动时，电容器间的电场强度减小 答案　BCD 解析　静止时，电容器与电源保持连接，两极板间有电压，所以电容器两极板带电，故A错误；N极板由静止突然向“后”运动时，极板间距增大，根据C＝可知，电容器的电容减小，根据C＝，因U不变，则Q减小，所以电容器放电，负电荷由a向b运动，所以电流由b向a流过电流表，故B、C正确；N极板