各地名校物理高考模拟试题分类及详解十三交变电流电磁

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高考物理 模拟新题分类汇编 交变电流(含详解)

高考物理 模拟新题分类汇编 交变电流(含详解)

M 单元 交变电流M1 交变电流的产生及描述图1-620.M1[2011·四川卷] 如图1-6所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ,转轴O 1O 2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1 A .那么( )A .线圈消耗的电功率为4 WB .线圈中感应电流的有效值为2 AC .任意时刻线圈中的感应电动势为e =4cos 2πTtD. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=T πsin 2πTt【解析】 AC 当线圈从图示位置开始计,此时交变电流的瞬时值表达式为i =I m cos ωt ,当ωt =60°时,i =1 A ,可解得I m =2 A ,其有效值为I =I m2= 2 A ,B 错误;回路消耗的功率P =I 2R =4 W ,A 正确;线圈中感应感应电动势的最大值E m =I m R =4 V ,所以任意时刻线圈中的感应电动势为e =4cos 2πT t ,C 正确;磁通量的最大值Φm =BS =BS ωω=E m ω=4ω=2Tπ,则穿过线圈任意时刻的磁通量Φ=2T πsin 2πTt ,D 错误.19.L3 M1[2011·安徽卷] 如图1-11所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B .电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为( )图1-11A.BL 2ω2RB. 2BL 2ω 2RC. 2BL 2ω 4RD.BL 2ω4R【解析】 D 线框在磁场中转动时产生感应电动势最大值E m =BL 2ω2,感应电流最大值I m=BL 2ω2R,在转动过程中I —t 图象如图所示(以逆时针方向为正方向):设该感应电流的有效值为I ,在一个周期T 内:I 2RT =I 2mR ·14T ,解得:I =I m 2=BL 2ω4R,故选项ABC 错误,选项D 正确.图1 图24.M1[2011·天津卷] 在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图1所示.产生的交变电动势的图象如图2所示,则( )A .t =0.005 s 时线框的磁通量变化率为零B .t =0.01 s 时线框平面与中性面重合 C. 线框产生的交变电动势有效值为311 V D. 线框产生的交变电动势频率为100 Hz4.[2011·天津卷] B 【解析】 由图2可知,正弦交流电的最大值为311 V ,周期T=0.02 s ,所以该交流电的有效值为U 有=E m 2=3112V≈220 V,频率f =1T =50 Hz ,CD 错;由图2,t =0.005 s 时电动势最大,磁通量的变化率最大,A 错;由图2,t =0.01 s 时电动势为0,磁通量变化率为0,但磁通量最大,线框处于中性面位置,B 正确.M 2 变压器 远距离输电20.M2[2011·山东卷] 为保证用户电压稳定在220 V ,变电所需适时进行调压,图1-5甲为调压变压器示意图.保持输入电压u 1不变,当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压u 2随时间t 变化的曲线如图1-5乙所示.以下正确的是( )图1-5A .u 2=190 2sin(50πt ) VB .u 2=190 2sin(100πt ) VC .为使用户电压稳定在220 V ,应将P 适当下移D .为使用户电压稳定在220 V ,应将P 适当上移【解析】 BD 由图乙可知,交变电流的最大值为190 2V ,周期为0.02 s ,ω=2πT=100π rad/s ,所以A 项错误,B 项正确.为了让用户得到220 V 的电压,由u 1u 2=n 1n 2可知,要想使电压u 2升高,n 1必须变小,C 项错误,D 项正确.M3 交变电流综合17.M3[2011·课标全国卷] 如图1-3所示,一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220 V ,额定功率为22 W ;原线圈电路中接有电压表和电流表.现闭合开关,灯泡正常发光.若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )图1-3A .U =110 V ,I =0.2 AB .U =110 V ,I =0.05 AC .U =110 2 V ,I =0.2 AD .U =110 2 V ,I =0.2 2 A【解析】 A 由题意知,n 1n 2=12,U 2=220 V ,因n 1n 2=UU 2,故U =110 V ,即电压表的读数为110 V ;理想变压器中,P 出=P 入=UI ,故I =P 出U =22110A =0.2 A ,即电流表的读数为0.2 A ,A 正确.11.M3[2011·海南物理卷] 如图1-8所示,理想变压器原线圈与一10 V 的交流电源相连,副线圈并联两个小灯泡a 和b ,小灯泡a 的额定功率为0.3 W ,正常发光时电阻为30 Ω.已知两灯泡均正常发光,流过原线圈的电流为0.09 A ,可计算出原、副线圈的匝数比为________,流过灯泡b 的电流为________A .图1-9【答案】 10∶3 0.2【解析】 小灯泡a 正常发光,由P =I 2R 和I =U R可求得,小灯泡a 两端电压即副线圈电压U a =U b =U 2=3 V ,通过小灯泡a 的电流I a =0.1 A ,由理想变压器电压与匝数成正比可得,n 1n 2=U 1U 2=103;对理想变压器,输出功率和输入功率相等,P 1=P 2,即I 1U 1=I 2U 2,可得副线圈总电流I 2=0.3 A ,利用并联电路特点可得,I b =I 2-I a =0.2 A.19.M3[2011·广东物理卷] 图7甲左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R =55Ω,A 、V 为理想电流表和电压表.若原线圈接入如图7乙所示的正弦交变电压,电压表的示数为110 V ,下列表述正确的是( )甲 乙图7A .电流表的示数为2AB .原、副线圈的匝数比为1∶2C .电压表的示数为电压的有效值D .原线圈中交变电压的频率为100Hz19.M3[2011·广东物理卷] AC 【解析】 电流表、电压表测量值均为有效值,由交流电的波形图可知,原线圈电压有效值为U 1=220 V ,由电压表示数可知,副线圈电压有效值为U 2=110 V ,则n 1n 2=U 1U 2=21;由欧姆定律得,电流表示数I 2=U 2R=2 A ;由交流电波形图知,T =0.02 s ,故f =1T=50 Hz ,综上分析AC 选项正确.16.M3[2011·浙江卷] 如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n 1=800和n 2=200的两个线圈,上线圈两端与u =51sin314t V 的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是( )A .2.0 VB .9.0 VC .12.7VD .144.0 V【解析】 A 根据理想变压器电压关系U 1U 2=n 1n 2可知,下线圈两端的电压有效值为U 2=514 2V≈9.0 V,交流电压表测量的是有效值,考虑到实际有损耗,故实际读数应该小于9.0 V ,故选项B 、C 、D 错误,A 正确.13. M3[2011·江苏物理卷] 图为一理想变压器,ab 为原线圈,ce 为副线圈,d 为副线圈引出的一个接头,原线圈输入正弦式交电压的u -t 图象如图所示.若只在ce 间接一只R ce =400 Ω的电阻,或只在de 间接一只R de =225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式;(2)求只在ce 间接400 Ω电阻时,原线圈中的电流I 1;(3)求ce 和de 间线圈的匝数比n cen de.图1213.M3[2011·江苏物理卷]【解析】 (1)由题图知ω=200π rad/s 电压瞬时值u ab =400sin200πt (V) (2)电压有效值U 1=200 2 V 理想变压器P 1=P 2 原线圈中的电流I 1=P 1U 1解得I 1=0.28 A(或25A) (3)设ab 间匝数为n 1 U 1n 1=U ce n de同理U 1n 1=U den de由题意知U 2ce R ce =U 2deR de解得n cen de =R ceR de 代入数据得n ce n de =4315.M3[2011·福建卷] 图1-2甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2=5∶1,电阻R =20 Ω,L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡,S 1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1-2乙所示.现将S 1接1、S 2闭合,此时L 2正常发光.下列说法正确的是( )图1-2A .输入电压u 的表达式u =202sin50πt VB .只断开S 2后,L 1、L 2均正常发光C .只断开S 2后,原线圈的输入功率增大D .若S 1换接到2后,R 消耗的电功率为0.8 W15.M3[2011·福建卷] D 【解析】 由图乙,T =0.02 s ,所以ω=2πT=100π rad/s ,u =E m sin ωt =202sin100πt V ,A 错;只断开S 2,副线圈电压U 2不变,但副线圈总电阻R副增大,流过L 1、L 2的电流减小且每个小灯泡两端的电压小于其额定电压,无法正常发光,由P 副=U 22R 副可得,副线圈的功率减小,副线圈的功率决定原线圈的功率,所以原线圈的输入功率减小,BC 错;由U 1U 2=n 1n 2得U 2=4 V ,所以S 1接到2后,R 消耗的电功率P =U 22R =4220W =0.8 W ,D 正确.1.[2011·济南一模]一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=11∶5,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u 随时间t 的变化规律如图X24-1所示,副线圈仅接入一个10 Ω的电阻,则( )图X24-1A .流过电阻的最大电流是20 AB .与电阻并联的电压表的示数是141 VC .变压器的输入功率是1×103WD .在交变电流变化的一个周期内,电阻产生的焦耳热是2×103J1.C 【解析】 由图象知,输入电压的最大值为220 2 V ,周期为0.02 s ,由电压与匝数比关系知,输出电压最大值为100 2 V ,流过电阻的电流最大值为10 2 A ,输出电压有效值为100 V ,电流有效值为10 A ,输出功率为1000 W ,电阻在一个周期内产生焦耳热为20 J ,故A 、B 、D 错误,C 正确.2.[2011·苏北模拟]如图X24-3所示,50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B =210T 的水平匀强磁场中,线框面积S =0.5 m 2,线框电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω=200 rad/s 匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220 V,60 W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10 A ,下列说法正确的是( )图X24-3A .图示位置穿过线框的磁通量为零B .线框中产生交变电压的有效值为500 2 VC .变压器原、副线圈匝数之比为25︰11D .允许变压器输出的最大功率为5000 W2.CD 【解析】 图示位置穿过线框的磁通量最大,A 错;产生的交变电流的最大电动势E m =NBS ω=500 2 V ,有效值为500 V ,B 错;变压器原、副线圈匝数之比为500∶220=25∶11,C 对;允许变压器输出的最大功率为500×10 W=5000 W ,D 对.3. [2011·苏北模拟]如图X24-4甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10︰1,电阻R =22 Ω,各电表均为理想电表.原线圈输入电压的变化规律如图乙所示.下列说法正确的是( )甲图X24-4A .该输入电压的频率为100 HzB .电压表的示数为22 VC .电流表的示数是1 AD .电阻R 消耗的电功率是22 W3.BD 【解析】 由图象可知,原线圈输入电压的周期T =0.02 s ,频率为f =50 Hz ,A 错;原线圈输入电压的有效值为220 V ,副线圈的输出电压为22 V ,B 对;电阻R 消耗的电功率是P =22222 W =22 W ,电流表的示数是I =22220A =0.1 A ,C 错,D 对.4.[2011·潍坊一模]图X24-6为某小型水电站的电能输送示意图,发电机通过升压变压器T 1和降压变压器T 2向用户供电,已知输电线的总电阻R =10 Ω,降压变压器T 2的原、副线圈匝数之比为4∶1,副线圈与用电器R 0组成闭合电路.若T 1、T 2均为理想变压器,T 2的副线圈两端电压u =2202sin100πt (V),当用电器电阻R 0=11 Ω时( )A .通过用电器R 0的电流有效值是20 AB .升压变压器的输入功率为4650 WC .发电机中的电流变化频率为100 HzD .当用电器的电阻R 0减小时,发电机的输出功率减小 4.AB 【解析】 由T 2的副线圈两端电压的表达式知,副线圈两端的电压有效值为220 V ,电流为I =22011 A =20 A ,A 对;由于输电线电流I ′=204A =5 A ,所以升压变压器的输入功率为P =P 线+PR 0=52×10 W+202×11 W=4650 W ,B 对;发电机中的电流变化频率与T 2的副线圈两端电压的频率相同,也为50 Hz ,C 错;当用电器的电阻R 0减小时,其消耗的功率变大,发电机的输出功率变大,D 错.5.[2011·德州模拟]如图X25-1所示,两块相距为d 的水平放置的金属板组成一个平行板电容器,用导线、开关S 将其与一个n 匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中,两板间放一台小压力传感器,图X25-1在其上表面静止放置一个质量为m 、电荷量+q 的小球.已知S 断开时传感器上有示数,S 闭合后传感器上的示数变为原来的二倍,则穿过线圈的磁场的磁感应强度变化情况和磁通量变化率分别是( )A .正在增强,ΔΦΔt =mgdqB .正在增强,ΔΦΔt =mgdnqC .正在减弱,ΔΦΔt =mgdqD .正在减弱,ΔΦΔt =mgdnq5.D 【解析】 S 闭合后传感器上的示数变为原来的2倍,说明小球受到了向下的电场力作用,大小为mg ,故板间电压为mgd q ,线圈产生的感应电动势E =n ΔΦΔt =mgd q ,则ΔΦΔt =mgdnq,电容器上极板带正电,由楞次定律知,磁感应强度正在减弱,D 对.6.[2011·甘肃模拟]图X25-2是一火警报警器电路的示意图.其中R 3为用半导体热敏材料制成的传感器,这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而增大.值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器.当传感器R 3所在处出现火情时,显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是( )A .I 变大,U 变小B .I 变小,U 变大C .I 变小,U 变小D .I 变大,U 变大6.D 【解析】 当R 3处出现火情时,其电阻增大,电路中的总电阻增大,总电流减小,路端电压增大,所以报警器两端的电压增大,其中电流表支路的电流也增大.7.[2011·苏北模拟]在探究超重和失重规律时,某体重为G 的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作.传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F 随时间t 变化的图象,则如图X25-5A B C D图X25-57.D 【解析】 该同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作过程中,先向下加速,后向下减速,其加速度先向下后向上,即先失重后超重,D 对.。

高考物理电磁学知识点之交变电流经典测试题及答案解析

高考物理电磁学知识点之交变电流经典测试题及答案解析

高考物理电磁学知识点之交变电流经典测试题及答案解析一、选择题1.如图所示,图乙中理想变压器的原线圈接图甲所示的交变电流.理想变压器原、副线圈的匝数比为20:3,定值电阻的阻值为11Ω,滑动变阻器的总阻值为22Ω.下列说法中正确的是()A.副线圈输出电压的频率为100HzB.滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电阻R两端的电压不变C.滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,通过电阻R的电流为8.45AD.滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,理想变压器的输入功率为132W2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为I ab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为I cd,为了使电流表能正常工作,则()A.ab接MN、cd接PQ,I ab<I cd B.ab接MN、cd接PQ,I ab>I cdC.ab接PQ、cd接MN,I ab<I cd D.ab接PQ、cd接MN,I ab>I cd3.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示.产生的感应电动势如图乙所示,则()A.线框产生的交变电动势有效值为311VB.线框产生的交变电动势频率为100Hzt=时线框平面与中性面重合C.0.01st=时线框的磁通量变化率为零D.0.015s4.如图所示,单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为Φm,线框中产生的最大感应电动势为E m,从线框平面与磁场平行时刻(图示位置)开始计时,下面说法正确的是A.线框转动的角速度为mmEΦB.线框中的电流方向在图示位置发生变化C.当穿过线框的磁通量为Φm的时刻,线框中的感应电动势为E mD.若转动周期减小一半,线框中的感应电动势也减小一半5.如图甲所示电路,已知电阻21R R R==,和1R并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零,反向电阻为无穷大),在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压(0ABU>时电压为正值)。

新高考物理质检模拟试题解析汇编十三 交变电流

新高考物理质检模拟试题解析汇编十三  交变电流

新高考物理质检模拟试题解析汇编交变电流1、如图,理想变压器的原线圈与二极管一起接在2202sin100()u t V π=的交流电源上,副线圈接有R =55Ω的电阻,原、副线圈匝数比为2∶1。

假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大,电流表为理想电表。

则( )A.副线圈的输出功率为110WB.原线圈的输入功率为1102WC.电流表的读数为1AD.副线圈输出的电流方向不变2、如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为12n :n 5:1=,分别接有定值电阻1R 和2R ,且12R :R 5:1=。

原线圈接正弦交流电。

电压表为理想交流电压表。

则( )A.电阻1R 和2R 消耗功率之比为1:1B.电压表1V 和2V 的示数之比为5:1C.电压表1V 和2V 的示数之比为6:1D.原副线圈磁通量变化率之比为5:13如图所示,边长为L 、匝数为N ,电阻不计的正方形线圈abcd 在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕转轴OO ′转动,转轴OO ′垂直于磁感线,在线圈外接一含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为n 1和n 2.保持线圈以恒定角速度ω转动,下列判断正确的是( )A.从图位置计时,矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为B.电压表示数等于,电压表示数等于C.当可变电阻R的滑片P向上滑动时,电压表V2的示数变大D.当可变电阻R的滑片P向上滑动时,变压器的输入功率减小R为阻值随温度升高而减4、如图(a)所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为2:1,tR为定值电阻,电压表和电流表均为理想交流电表。

原线圈所接电压u随小的热敏电阻,1时间t按正弦规律变化,如图(b)所示。

下列说法正确的是()A.电压表的示数为51VB.若电流表的示数为1.4A,则变压器的输入功率约为25WR的温度升高,则电压表的示数不变,电流表的示数变小C.若热敏电阻tR的温度降低,则变压器的输出功率变大D.若热敏电阻t5、如图所示,理想变压器原线圈a、b间输入一稳定的正弦交流电,原线圈接有理想交流电流表A,副线圈接有理想交流电压表V,当滑动变阻器的滑片向上滑动时,下列说法正确的是( )A. 电压表的示数不变B. 电压表的示数增大R的功率减小C. 电流表的示数增大D. 电阻26、图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,AOO沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始为交流电流表,线圈绕垂直于磁场的水平轴'计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是( )A. 交流电的频率是100HzB. 电流表的示数为20AC. 0.02s时穿过线圈的磁通量最大D. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行7、如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图象,则( )A.用户用电器上交流电的频率是100HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500VC.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小8、如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为5︰1,电流表和电压表均为理想电表,R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、L是理想线圈、C是耐压值和电容都足够大的电容器、D是灯泡、K是单刀双掷开关。

2023高三物理模拟考题型总结及分析-交变电流的产生和描述

2023高三物理模拟考题型总结及分析-交变电流的产生和描述

第25讲 交变电流的产生和描述目录考点一 正弦式交变电流的产生及变化规律 ............................................................................. 1 考点二 交流电有效值的求解 ..................................................................................................... 2 考点三 交变电流“四值”的比较 ............................................................................................. 6 练出高分 (16)考点一 正弦式交变电流的产生及变化规律1.交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动. (2)两个特殊位置的特点:①线圈平面与中性面重合时,S ⊥B ,Φ最大,ΔΦΔt =0,e =0,i =0,电流方向将发生改变.②线圈平面与中性面垂直时,S ∥B ,Φ=0,ΔΦΔt 最大,e 最大,i 最大,电流方向不改变.(3)电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈两次通过中性面,因此电流的方向改变两次.(4)交变电动势的最大值E m =nBSω,与转轴位置无关,与线圈形状无关. 2.交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数表达式图象磁通量Φ=Φm cos ωt =BS cos ωt电动势 e =E m sin ωt =nBSωsin ωt电压u =U m sin ωt =RE mR +rsin ωt电流i=I m sin ωt=E mR+rsin ωt[例题1](2023•天津二模)一正弦式交变电流的i﹣t图像如图所示。

下列说法正确的是()A.在t=0.1s时线圈平面与磁场平行B.该交变电流的频率为2HzC.在t=0.2s时电流方向改变D.该交变电流的表达式为i=2cos5πtA【解答】解:A.在t=0.1s时,通过线圈平面的电流为零,磁通量最大,与磁场垂直,故A错误;B.该交变电流的周期为T=0.4s,频率为f=1T=10.4Hz=2.5Hz,故B 错误;C.在t=0.2s时电流方向改变不变,故C错误;D.由图像可知I m=2A,ω=2πT=2π0.4rad/s=5πrad/s,则该交变电流的表达式为i=2cos5πt(A ),故D正确。

高中物理精题百萃、灵犀一指:13交变电流电磁波 含解析 精品

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一、选择题1..图(a )所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1,R T 为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,R 1为定值电阻,电压表和电流表均为理想交流电表。

原线圈所接电压u 随时间t 按正弦规律变化,如图(b )所示。

下列说法正确的是( )A .变压器输入、输出功率之比为4:1B .变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4C .u 随t 变化的规律为51sin(50π)u t =(国际单位制)D .若热敏电阻R T 的温度升高,则电压表的示数不变,电流表的示数变大2..一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只饶有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。

通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。

在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2,在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()(A)U2>U1,U2降低(B)U2>U1,U2升高(C)U2<U1,U2降低(D)U2<U1,U2升高3.图甲为某型号电热毯的电路图,将电热丝接在u=156sin120πt V的电源上,电热毯被加热到一定温度后,由于P的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过,即电压变为图乙所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝的电阻保持不变,则此时交流电压表的读数是A.156VB.110VC.78VD.55V4.交变电源的电压是6V,它跟电阻R1、R2及电容器C、电压表V一起连接组成的电路如图所示,图中电压表的读数为U1,为了保证电容器C不被击穿,电容器的耐压值应是U2,则A.U2=6错误!未找到引用源。

VB.U2=6VC.U2≥6VD.U2≥6错误!未找到引用源。

V5.【2017·河北定州中学高二上期周练】低频电涡流传感器可用来测量自动化生产线上金属板的厚度.如图,在线圈L1中通以低频交流电,它周围会产生交变磁场,其正下方有一个与电表连接的线圈L2,金属板置于L1、L2之间.当线圈L1产生的变化磁场透过金属板,L2中会产生感应电流.由于金属板厚度不同,吸收电磁能量强弱不同,导致L2中感应电流的强弱不同,则()A.金属板吸收电磁能量,是由于穿过金属板的磁场发生变化,板中产生涡流B.金属板越厚,涡流越弱C.L2中产生的是直流电D.L2中产生的是与L1中同频率的交流电6.【2016·甘肃会宁一中高二下期期中】某交变电流的图象如图所示,则该交变电流的有效值为( )A.2 2 A B.4 A C.3.5 2 A D.6 A7.如图所示,把电阻、电感器、电容器并联接到一交流电源上,三个电流表的示数相同,若保持电源电压不变,而将频率加大,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是A.I1=I2=I3B.I 1>I 2>I 3C.I 2>I 1>I 3D.I 3>I 1>I 28.在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上,当通以交变电流时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂,已知线圈1、2的匝数之比为n 1:n 2=2:1,在不接负载的情况下 A.当线圈1输入电压220V 时,线圈2输出电压为110V B.当线圈1输入电压220V 时,线圈2输出电压为55V C.当线圈2输入电压110V 时,线圈1输出电压为220V D.当线圈2输入电压110V 时,线圈1输出电压为110V9.【2016·四川绵阳南山中学高二4月月考】如图所示,矩形线圈面积为S ,匝数为N ,线圈电阻为r ,在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO ′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R ,当线圈由图示位置转过60°的过程中,下列判断正确的是( )A .电压表的读数为NBS ωR2(R +r )B .电阻R 所产生的焦耳热为Q =N 2B 2S 2ωR π4(R +r )2C .当线圈由图示位置转过60°时的电流为NBS ω2(R +r )D .通过电阻R 的电荷量为q =NBS2(R +r)10.如图所示,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n ,原线圈接正弦交流电压U ,输出端接有一个交流电流表和一个电动机,电动机线圈电阻为R ,当输入端接通电源后,电流表读数为I ,电动机带动一重物匀速上升,下列判断正确的是 A.电动机两端电压为IR B.电动机消耗的功率为I 2R C.原线圈中的电流为nID.变压器的输入功率为错误!未找到引用源。

高考物理大一轮精准复习练习:专题十三 交变电流+Word版含解析 (2).docx

高考物理大一轮精准复习练习:专题十三 交变电流+Word版含解析 (2).docx

专题十三交变电流挖命题【考情探究】分析解读近几年内对本专题的内容常有考查,考查集中在简单的概念和现象的理解上,难度较低。

主要考查考生的理解能力、提取信息能力、应用基本概念规律分析和推理计算的能力。

【真题典例】破考点【考点集训】考点一交流电1.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动产生交流电,电动势e随时间t 的变化关系如图乙所示,则()A.该交流电的频率为100HzB.该交流电电动势的有效值为311VC.t=0.01s时,穿过线框的磁通量为零D.t=0.01s时,穿过线框的磁通量的变化率为零答案D2.如图所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=10Ω,线圈位于磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向平行。

线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。

现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴OO'以角速度ω=400rad/s匀速转动。

电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。

求:(1)线圈中感应电流的最大值;(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率;(3)从线圈经过图示位置开始计时,经过周期通过电阻R的电荷量。

答案(1)3.0A(2)405W(3)7.5×10-3C3.电源是把其他形式能转化为电势能的装置。

我们通常使用的电源有交流、直流之分。

(1)法拉第发明了世界上第一台直流发电机——法拉第圆盘发电机。

如图1所示为其示意图,铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中,它可以绕水平轴在竖直平面内转动。

当两个电刷分别位于圆盘的边缘和圆心处时,在圆盘匀速转动时产生的电流是稳定的。

用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路。

已知匀强磁场。

求电源电动势E,并判的磁感应强度大小为B,圆盘半径为a,圆盘匀速转动时的角速度为ω,发电机内阻为r1断通过电阻R的电流方向。

高三物理交变电流与电磁波典型例题解析

高三物理交变电流与电磁波典型例题解析
• 一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角 速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动。线圈匝数n= 100,穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化, 如图所示。发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω。 已知感应电动势的最大值Em=nωφm,其中φm为穿 过每匝线圈磁通量的最大值。求串联在外电路中的交 流电流表(内阻不计)的示数
• (1)线圈平面与磁感线平行时电动势最大,Em= nBωS 400πV (2) e 400π siBS / Δt 800V
(请注意到它与有效值E= 200π 2V 的区别)
4、e 400π sin100π 1 200π 3V
150
例题二
C.自动洗衣机中的压力传感装置 D.电饭煲中控制加热和保温的温控器 分析与解答: 声控开关是把声波转化为电信号; 自动洗衣机中的压力传感装置是把机械信号转化为电信号; 电饭煲中控制加热和保温的温控器是把热信号转化为电信号; 正确选项只有A
例题六
• 如图所示,理想变压器输入电压一定,给负载R供电,
使变压器输入功率增大的方法是(
△t1=T/6,△t2=T/4-T/6=T/12,
U0sinπ/3=Uc=91 V
U0=105V
作业1
• 某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图 所示,如果其他条件不变,仅使线圈的转速加倍, 则交流电动势的最大值和周期分别变为( B )
• A.400V,0.02s B.200V,0.02s • C.400V,0.08s D.200V,0.08s • 转速加倍则最大值加倍,周期减半
• 分析与解答 • 交流电表的示数都是有效值。 • Em= nωφm, ω=2π/T=2S-1 , Em =200V • E=100V.
• I=1.34A

贵州省2024年高考物理模拟试卷及答案13

贵州省2024年高考物理模拟试卷及答案13

贵州省2024年高考物理模拟试卷及答案7小题,每小题4分,共28分。

在每小题给出的1. 铀235(U 92235)裂变的产物是多样的,其中一种裂变的核反应方程是92235U+01n→x144Ba+36yKr +301n ,方程中的x 、y 分别是( ) A .53,89B .56,86C .53,86D .56,892. 在水平放置的条形磁铁的N 极附近,一个闭合金属线圈竖直向下运动,线圈平面始终保持水平。

在位置B ,磁感线正好与线圈平面平行,A 与B 和B 与C 之间的距离都比较小。

在线圈从位置A 运动到位置C 的过程中,从上往下看,感应电流的方向是A .顺时针方向B .逆时针方向C .先顺时针方向,后逆时针方向D .先逆时针方向,后顺时针方向3. 1970年4月24日,中国成功将第一颗人造卫星——东方红一号送入近地点441km 、远地点2368km的椭圆轨道,运行周期为114分钟,设计寿命仅20天。

但是至今,东方红一号卫星仍在空间轨道上运行,已知地球半径为6400km ,万有引力常量G =6.67×10−11N ⋅m 2/kg 2。

根据以上数据,可估算出( )A .地球的质量B .东方红一号在近地点的动能C .东方红一号在近地点受到的万有引力D .东方红一号在远地点的向心力4. 如图所示,一列简谐横波沿x 轴传播,振幅为10cm 。

实线为t =0时刻的波形图,此时x =7cm 处的质点P 运动方向沿y 轴负方向,虚线为t =0.1s 的波形图。

已知周期T 大于0.1s ,则该波的传播速度和周期分别为( )A .0.2m/s ,0.4sB .0.4m/s ,0.2sC .215m/s ,0.6sD .0.6m/s ,215s5. 汽车行驶时应与前车保持一定的安全距离,通常情况下,安全距离与驾驶者的反应时间和汽车行驶的速度有关。

郭老师采用如下方法在封闭平直道路上测量自己驾驶汽车时的反应时间:汽车以速度v 1匀速行驶,记录下从看到减速信号至汽车停下的位移x 1;然后再以另一速度v 2匀速行驶,记录下从看到减速信号至汽车停下的位移x 2,假设两次实验的反应时间不变,加速度相同且恒定不变。

交变电流(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)

交变电流(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)

交变电流考点01 交变电流的产生1. (2024年高考山东卷)如图甲所示,在-d≤x≤d,-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场(用阴影表示磁场的区域),边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。

线圈以y轴为转轴匀速转动时,线圈中产生的交变电动势如图乙所示。

若仅磁场的区域发生了变化,线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分,则变化后磁场的区域可能为( )A. B.C. D.【答案】C 【解析】根据题意可知,磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为:sin e E t w =由题图丙可知,磁场区域变化后,当sin E t w =π3时开始切割磁感线,由几何关系可知磁场区域平行于x 轴的边长变为:π2cos 3d d d =¢=C 正确。

4. (2024年高考辽宁卷)如图,空间中存在水平向右的匀强磁场,一导体棒绕固定的竖直轴OP 在磁场中匀速转动,且始终平行于OP 。

导体棒两端的电势差u 随时间t 变化的图像可能正确的是( )A. B. C. D.【参考答案】C 【名师解析】导体棒匀速转动,设线速度为v ,设导体棒从A 到C 过程,棒转过的角度为q ,如图所示,则导体棒垂直磁感线方向的分速度为 cos v v q^=可知导体棒垂直磁感线的分速度为余弦变化,根据左手定则可知,导体棒经过B 点和B 点关于P 点的对称点时,电流方向发生变化,根据 u BLv =⊥=BLvcos θ,可知导体棒两端电势差u 随时间t 变化的图像为余弦图像。

1. (2023高考湖南卷)某同学自制了一个手摇交流发电机,如图所示。

大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑),半径之比为4:1,小轮与线圈固定在同一转轴上。

线圈是由漆包线绕制而成的边长为L 的正方形,共n 匝,总阻值为R 。

磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B 的匀强磁场。

大轮以角速度w 匀速转动,带动小轮及线圈绕转轴转动,转轴与磁场方向垂直。

知识点十三 交变电流--2022年高考物理分类题库

知识点十三  交变电流--2022年高考物理分类题库

知识点十三交变电流1.(2022·广东选择考)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。

定子是仅匝数n 不同的两线圈,n 1>n 2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O 的距离相等,且均连接阻值为R 的电阻,转子是中心在O 点的条形磁铁,绕O 点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交变电流。

不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确的是()A.两线圈产生的电动势的有效值相等B.两线圈产生的交变电流频率相等C.两线圈产生的电动势同时达到最大值D.两电阻消耗的电功率相等【解析】选B 。

根据E =n ,两线圈中磁通量的变化率相等,但是匝数不等,则产生的感应电动势最大值不相等,有效值也不相等,根据P =,可知两电阻的电功率也不相等,选项A 、D 错误;因两线圈放在同一个旋转磁铁的旁边,则两线圈产生的交流电的频率相等,选项B 正确;当磁铁的磁极到达线圈附近时,磁通量变化率最大,感应电动势最大,可知两线圈产生的感应电动势不可能同时达到最大值,选项C 错误。

2.(2022·河北选择考)张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一,其发电、输电简易模型如图所示,已知风轮机叶片转速为每秒z 转,通过转速比为1∶n 的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动,发电机线圈面积为S ,匝数为N ,匀强磁场的磁感应强度为B ,t =0时刻,线圈所在平面与磁场方向垂直,发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。

输出电压为U 。

忽略线圈电阻,下列说法正确的是()A.发电机输出的电压为πNBSzB.发电机输出交变电流的频率为2πnzC.变压器原、副线圈的匝数比为πNBSnz∶UD.发电机产生的瞬时电动势e=πNBSnz sin(2πnz)【解析】选C。

发电机线圈的转速为nz,输出交变电流的频率为f==nz,B错误;线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生正弦交流电,最大值为E m=NBS·2π·nz,输出电压的有效值为E==πNBSnz,A错误;变压器原、副线圈的匝数比为==,C正确;发电机产生的瞬时电动势为e=E m sinωt=2πNBSnz sin(2πnz)t,D错误。

考点十三 交变电流--2020年高考物理分类题库

考点十三 交变电流--2020年高考物理分类题库

考点十三交变电流1.(2020·全国Ⅱ卷)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。

我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。

假设从A 处采用550kV 的超高压向B 处输电,输电线上损耗的电功率为ΔP,到达B 处时电压下降了ΔU。

在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100kV 特高压输电,输电线上损耗的电功率变为ΔP',到达B 处时电压下降了ΔU'。

不考虑其他因素的影响,则()A.∆P ′=14∆P B.∆P ′=12∆P C.∆U ′=14∆UD.∆U′=12∆U【解析】选A、D。

由电功率公式得ΔP=I 2R,输电线上电压下降ΔU=IR,输电电流为P I U=,在输送的电功率和输电线电阻都不变时,U 变为原来的2倍,电流变为原来的12,则ΔP'=14ΔP,ΔU'=12ΔU,选项A、D 正确,B、C 错误。

2.(2020·全国Ⅲ卷)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R 1、R 2、R 3均为固定电阻,R 2=10Ω,R 3=20Ω,各电表均为理想电表。

已知电阻R 2中电流i 2随时间t 变化的正弦曲线如图(b)所示。

下列说法正确的是()A.所用交流电的频率为50HzB.电压表的示数为100VC.电流表的示数为1.0AD.变压器传输的电功率为15.0W【解析】选A、D。

由图(b)可知,T=0.02s,所以f=50Hz,A 正确;由图(b)可知电流i 2的最大值为I m =2A,故有效值I 2=2mI =1A,R 2两端的电压U 2=I 2R 2=10V,由理想变压器的电压特点2121n n U U =可得原线圈的两端电压U 1=100V,所以电压表的示数为U V =220V-100V=120V,B 错误;由欧姆定律得I A =20103233==R U R U A=0.5A,C 错误;变压器副线圈的电流I=1A+0.5A=1.5A,变压器传输的电功率P=U 2I=10V×1.5A=15.0W,D 正确。

高考模拟理综物理分类汇编交变电流

高考模拟理综物理分类汇编交变电流

高考理综模拟题物理部分分类汇编——交变电流一、单选题1.(2013届惠州市高三第三次调研15)某用电器接到如图所示的交流电源上,则下列说法中正确的是()A.交流电电压的最大值为200VB.交流电电压的瞬时值100V50VC.交流电电压的有效值为2D.交流电的频率为0.02Hz2.(2013年惠州市4月模拟理综物理16)如图中的变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数之比为10︰1。

变压器的原线圈接的电压u=1002sin50πt(V),电压表为理想电表接在副线圈两端。

则()A.电压表的读数为10VB.电压表的读数1002VC.电压表的读数约为102VD.电压表的读数与电阻R有关3.(2013届广东省珠海市高三摸底理综物理14)一正弦交流电的电压随时间变化规律如图,则该交流电()A.电压瞬时值表达式为u=100sin(25t)VB.周期为0.02sC.电压有效值为100V2D.频率为25 Hz二、双选题1.(2013届惠州市高三第一次调研20)小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。

产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其它电阻,下列说法正确的是()A.交变电流的周期为0.125B.交变电流的频率为4Hz2C.交变电流的有效值为AD.交变电流的最大值为4A2.(2013届广东省六校高三第一次联考12)一理想变压器的原线圈连接一只电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图所示.在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头.原线圈两端接在电压为U的交流电源上,则()A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大D .保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表的读数变小 3.(2013届广东省广州市天河区一模拟理综物理19)某种正弦式交变电压图像如图所示,下列说法正确的是( )A .该交变电压的频率为50HzB .该交变电压的表达式为u =220cos100πt (V)C .该交变电压的表达式为u =311sin100πt (V)D .相同时间内该电压与220V 的直流电压通过同一个电阻产生的热量是相等的 4.(2013届广东湛江市高三10月调研考物理19)如图所示,理想变压器原副线圈匝数之比为4︰1,原线圈接入一电压为u tV π=的交流电源,副线圈接一个R =27.5Ω的负载电阻。

物理高考模拟试题分类及详解十三交变电流 电磁波

物理高考模拟试题分类及详解十三交变电流 电磁波

量奋市例比阳光实验学校物理高考模拟试题分类及详解十三、交变电流电磁波互动:本考点是电磁感的用和延伸.高考对本章知识的考查主要表达在“三突出〞:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值;三是突出考查变压器.一般试题难度不大,且多以选择题的形式出现.对于电磁场和电磁波只作一般的了解.本考点知识易与力学和电学知识综合,如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动,交变电路的分析与计算.同时,本考点知识也易与科技和信息技术相联系,如“电动自行车〞、“磁悬浮列车〞.另外,远距离输电也要引起.尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容;对变压器的原理理解的同时,还要掌握变压器的静态计算和动态分析.预测高考中交变电流考点主要考查:一考查正弦交变电流的产生过程,正弦交变电流的产生过程要做到“情、数、形〞三者相统一。

“情〞就是物理情景,即线圈在磁场中转动的情形;“数〞就是用数学表达式表示交变电流的产生过程;“形〞就是用图象表示交变电流的产生过程。

在这三者中其一,便知其二。

所以在高考中往往提供其中一种求另两种;二是考查交变电流的四值,交变电流的“四值〞即最大值、瞬时值、有效值、平均值。

一要注意的各类值的不同用法,尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容;三是考查变压器的原理和动态分析;另外带电粒子在交变电场中运动和交变电流中与实际相联系的问题也要引起。

1.〔省高三上学期阶段测试卷.物理.8〕如图10甲所示的空间存在一匀强磁场,其方向为垂直于纸面向里,磁场的右边界为MN,在MN右侧有一矩形金属线圈abcd,ab边与MN重合。

现使线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动,将a、b两端连到示波器的输入端,假设电流从a 到b为正,那么从图5-乙中示波器观察到的ab中电流随时间变化的规律是( )2.〔(2021区高三摸底测试卷。

物理.5)某交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感电动势与时间的关系如图11所示.如果此线圈和一个R=100Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其它电阻,以下说法中正确的选项是( )A.交变电流的周期为0.04sB.电阻R两端的最大电压是1002V 图11C.交变电流的有效值为1AD.交变电流的最大值为1A3.〔第三次卷.物理.7〕某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图12所示,以下说法中正确的选项是A.交变电流的频率为0.02HzB.交变电流的瞬时表达式为5cos50(A)i tπ=C.在t=0.01s时,穿过交流发电机线A B C D图10乙图10甲Nt/×10-3si/A5-5O 5 15 2510 20bacd圈的磁通量最大D.假设发电机线圈电阻为0.4Ω,那么其产生的热功率为5W 图12 4.〔、、、2021第三次卷.物理.10〕前后,我国的供电系统由于气候原因遭到严重破坏。

高考物理模拟试题分类汇编:交变电流电磁波

高考物理模拟试题分类汇编:交变电流电磁波

图 3高考物理模拟试题分类汇编:交变电流电磁波1、〔湖北省局部重点2008年4月联考〕如图是霓虹灯的供电电路,电路中的变压器可视为理想变压器,变压器原线圈与副线圈匝数比20121=n n ,加在原线圈的电压为t u π100sin 3111=〔V 〕,霓虹灯正常工作的电阻R =440 k Ω,I 1、I 2表示原、副线圈中的电流,如下判断正确的答案是〔〕BCA .副线圈两端电压6220 V ,副线圈中的电流14.1 mA B .副线圈两端电压4400 V ,副线圈中的电流10.0 mA C .I 1<I 2 D .I 1>I 22、〔宜宾市2008级第二次诊断〕如图3所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10 : 1,电压表V 和电流表A 均为理想电表,除滑动变阻器电阻R 以外其余电阻均不计,从某时刻开始在原线圈a 、b 两端加上交变电压,其瞬时值表达式为:t u π100sin 22201=(V).如下说法中正确的答案是D A .电压表的示数为222 VB .在s t 6001=时,a 、b 两点间的电压瞬时值为110VC .滑动变阻器触头P 向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小D .滑动变阻器触头P 向上移动的过程中,a 、b 点间输入的电功率减小3、〔孝感市2008第二次统一考试〕如下列图,理想变压器的原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2〔n 1≠n 2),原线圈与电压为U 0的正弦交流电源相连,副线圈负载R ,当负载R 的阻值增大时,如下说法中正确的答案是〔 〕AA.副线圈的输出电压不变B.变压器的输入功率增大C.负载R 消耗的功率变大D.负载R 两端的电压减小霓虹灯U 2U 1 n 2n 1 ~ u 1 图54、〔宜昌市2008届高三年级第二次调研〕某山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压,它发出的电先通过电站附近的变压器升压,然后通过高压输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器,经降低电压后再输送至村寨中各用户.设变压器都是理想的,那么随着村寨中接入电路的用电器消耗的总功率的增加,如此 ACDA .通过升压变压器初级线圈中的电流变大B .升压变压器次级线圈两端的电压变小C .高压输电线路土的电压损失变大D .降压变压器次级线圈两端的电压变小5、〔天门市2008年高考第二轮模拟〕如下列图,假设在甲所示的变压器原线圈两端输入如图乙所示的电流〔规定电流自a端流入为正值〕,如此在变压器副线圈c、d两端的电压U cd可用A、B、C、D四图中的哪一图表示〔〕B6、〔2008年湖北省名师预测卷〕如下列图,L1、L2是高压输电线,两图中两电表示数分别是220V或10A,甲图中原副线圈匝数比为100∶1,乙图中原副线圈匝数比为1∶10,如此〔〕ADA.甲图中的电表是电压表,输电电压为22 000 VB.甲是电流互感器,输电电流是100 AC.乙图中的电表是电压表,输电电压为22 000 VD.乙图是电流互感器,输电电流是100 A7、〔湖北省示范学校08年4月联考〕图中B为理想变压器,接在原线圈上的交变电压有效值保持不变。

高三物理真题分类汇编专题交变电流(解析版)word

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高三物理真题分类汇编专题-交变电流(解析版)专题14、交变电流题型一、交变电流问题中四值的相关计算1题型二、理想变压器几个重要结论的应用4题型三、理想变压器中电路的动态分析问题12题型四、远距离输电问题15题型一、交变电流问题中四值的相关计算1.(2019天津)单匝闭合矩形线框电阻为,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量与时间的关系图像如图所示。

下列说法正确的是()A.时刻线框平面与中性面垂直B.线框的感应电动势有效值为C.线框转一周外力所做的功为D.从到过程中线框的平均感应电动势为【答案】BC【解析】:由图像可知时刻线圈的磁通量最大,因此此时线圈处于中性面位置,因此A错误;由图可知交流电的周期为T,则,由交流电的电动势的最大值为,则有效值为,故B正确,线圈转一周所做的功为转动一周的发热量,,故C正确;从0时刻到时刻的平均感应电动势为,故D错误。

2.(2014·天津卷)如图所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示,则()图1图2A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V 【答案】AC【解析】:本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识,从图像可以看出,从金属线圈旋转至中性面时开始计时,曲线a表示的交变电动势的周期为4×10-2s,曲线b表示的交变电动势的周期为6×10-2s,所以A、C正确,B错误;由Em=NBSω可知,===,故Emb=Ema=10V,曲线b表示的交流电动势的有效值为5V,D错误.3.(2013.山东)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为交流电流表。

线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是()A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50rad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02s时电阻R中电流的方向自右向左【答案】:A【解析】:电流表显示的为有效值,I==10A故A选项正确,由图可知交变电流的周期为0.02s,rad/s,故B选项错误;t=0.01s时感应电流的值反向最大,说明磁通量的变化率最大,线圈处于与中性面垂直的平面,故C错误,结合右手定则,图示的位置即为0.02s线圈所处的位置,故在t=0.02s时通过R的电流方向自左向右;故D错4.(2015四川).小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO′,线圈绕OO′匀速转动,如图所示。

高考物理交变电流电磁学试题

高考物理交变电流电磁学试题

拾躲市安息阳光实验学校【物理精品】2013版《6年高考4年模拟》交变电流、电磁学部分 第一部分 六年高考荟萃高考题1.(2012福建卷)如图,理想变压器原线圈输入电压u=sin m t U ω,副线圈电路中0R 为定值电阻,R 是滑动变阻器。

和是理想交流电压表,示数分别用1U和2U 表示;是理想交流电流表,示数分别用1I 和2I 表示。

下列说法正确的是A .1I 和2I 表示电流的瞬间值B .1U 和2U 表示电压的最大值C .滑片P 向下滑动过程中,2U 不变、1I 变大D .滑片P 向下滑动过程中,2U 变小、1I 变小 答案:C2.(2012天津卷).通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U 保持不变,输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1和12P P 分别为( )A .n kU PR 1,B .nR kU P 1,2⎪⎭⎫ ⎝⎛ C .21,n kU PR D .221,nR kU P ⎪⎭⎫ ⎝⎛ 解析:根据理想变压器的变压比有 UUk 1=,UUnk 2=线路的输送功率不变有 2211I U I U P ==根据焦耳定律有 R kUP R U P R I P 221211)()(===, R I P 222=,222212122121nU U I I P P ===。

答案D 。

3.(2012广东卷).某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin 100πt (V ),对此电动势,下列表述正确的有A.最大值是502VB.频率是100Hz C .有效值是252V D.周期是0.02s 答案:CD4.(2012北京高考卷).一个小型电热器若接在输出电压为10V 的直流电源上,消耗电功率为P ;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为2P .如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为 A .5V B .52VC .10VD .102V 答案:C5.(2012山东卷).图甲是某燃气炉点火装置的原理图。

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2009年各地名校物理高考模拟试题分类及详解十三、交变电流 电磁波互动:本考点是电磁感应的应用和延伸.高考对本章知识的考查主要体现在“三突出”:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值;三是突出考查变压器.一般试题难度不大,且多以选择题的形式出现.对于电磁场和电磁波只作一般的了解.本考点知识易与力学和电学知识综合,如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动,交变电路的分析与计算等.同时,本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系,如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等.另外,远距离输电也要引起重视.尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容;对变压器的原理理解的同时,还要掌握变压器的静态计算和动态分析.预测2009年高考中交变电流考点主要考查:一考查正弦交变电流的产生过程,正弦交变电流的产生过程要做到“情、数、形”三者相统一。

“情”就是物理情景,即线圈在磁场中转动的情形;“数”就是用数学表达式表示交变电流的产生过程;“形”就是用图象表示交变电流的产生过程。

在这三者中已知其一,便知其二。

所以在高考中往往提供其中一种求另两种;二是考查交变电流的四值,交变电流的“四值”即最大值、瞬时值、有效值、平均值。

一定要注意的各类值的不同用法,尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容;三是考查变压器的原理和动态分析;另外带电粒子在交变电场中运动和交变电流中与实际相联系的问题也要引起重视。

1.(海南省民族中学2009届高三上学期阶段测试卷.物理.8)如图10甲所示的空间存在一匀强磁场,其方向为垂直于纸面向里,磁 场的右边界为MN ,在MN 右侧有一矩形金属线圈abcd ,ab 边与MN 重合。

现使线圈以ab 边为轴按图示方向匀速转动,将a 、b 两端连到示波器的输入端,若电流从a 到b 为正,则从图5-乙中示波器观察到的ab 中电流随时间变化的规律是( )A B C D图10乙 图10甲c d2.((2008学年广东越秀区高三摸底调研测试卷。

物理.5)某交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间的关系如图11所示.如果此线圈和一个R =100Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其它电阻,下列说法中正确的是( )A.交变电流的周期为0.04sB.电阻R 两端的最大电压是1002V 图11C.交变电流的有效值为1AD.交变电流的最大值为1A3.(江苏南通市2008届第三次调研卷.物理.7)某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图12所示,下列说法中正确的是( )A .交变电流的频率为0.02HzB .交变电流的瞬时表达式为5cos50(A)i t π=C .在t=0.01s 时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大D .若发电机线圈电阻为0.4Ω,则其产生的热功率为5W 图124.(江苏淮安、连云港、宿迁、徐州四市2008第三次调研卷.物理.10)今年春节前后,我国部分省市的供电系统由于气候原因遭到严重破坏。

为此,某小区启动了临时供电系统,它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成,如图13所示,图中R 0表示输电线的电阻。

滑动触头P 置于a 处时,用户的用电器恰好正常工作,在下列情况下,要保证用电器仍能正常工作,则 ( )t /×10-3si /A 5-5 O5 15 25 10 20A .当发电机输出的电压发生波动使V 1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P 向上滑动B .当发电机输出的电压发生波动使V 1示数小于 正常值,用电器不变时,应使滑动触头P 向下滑动 图13C .如果V 1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P 应向上滑D .如果V 1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P 应向下滑5.(江苏省九名校2008年第二次联考卷.物理.7)某电厂发电机的输出电压稳定,它发出的电先通过电厂附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处居民小区附近的降压变压器,经降低电压后输送到用户,设升、降变压器都是理想变压器,那么在用电高峰期,白炽灯不够亮,但电厂输送的总功率增加,这时( )A .升压变压器的副线圈的电压变大B .降压变压器的副线圈的电压变大C .高压输电线路的电压损失变大D .用户的负载增多,高压输电线中的电流减小6.(山东省济南一中2009届高三月考试卷.物理.9)如图14所示,为一理想变压器,K 为单刀双掷开关,P 为滑动变阻器的滑动触头,U 1为加在原线圈两端的电压,I 1为原线圈中的电流强度,则( )A.保持U 1及P 的位置不变,K 由a 合到b 时,I 1将增大B.保持U 1及P 的位置不变,K 由b 合到a 时,R 消耗的功率减小C.保持U 1不变,K 合在a 处,使P 上滑,I 1将增大D.保持P 的位置不变,K 合在a 处,若U 1增大,I 1将增大 图147.(山东省宁津一中2009届高三阶段测试卷.物理.10)一理想变压器的初级线圈为n 1=100匝,次级线圈n 2=30匝,n 3=20匝,一个电阻为48.4Ω的小灯泡接在次级线圈n 2与n 3上,如图15所示.当初级线圈与e=2202sin ωt 的交流电源连接后,变压器的输入功率是( )A.10WB.20WC.250WD.500W 图15~发电机 A 2A 1 V 2 V 1用户8.(山东省青岛市2009届高三复习试题.物理.9)在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器。

如图16所示的四个图中,能正确反应其工作原理的是 ( )9.(湖南郴州市2009届高三调研试题.物理.16)如图17所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO' 轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.已知线圈匝数n=400, 电阻r =0.1Ω,长L 1=0.05m ,宽L 2=0.04m ,角速度=l00 rad /s , 磁场的磁感应强度B =0.25T.线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用电器 和一个交流电流表(内阻不计),求: (1)线圈中产生的最大感应电动势. (2)电流表A 的读数. 图17(3)用电器上消耗的电功率.10.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷.物理.16)某发电站的输出功率P = 104kW ,输出电压U 1 = 4kV ,通过理想变压器升压后向远处供电.已知输电导线的总电阻为R =10Ω,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求变压器的匝数比.11. (江苏徐州市2009届复习试卷.物理.17)在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。

有一个坑口电站,输送的电功率为P=500kW ,当使用U=5kV 的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度。

求:⑴这时的输电效率η和输电线的总电阻r 。

A× × × × × × × ×× × × ×× × × ×× × × × o 'oR L 2 L 1 图18零线 火线 零线 零线图16A B C D⑵若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么电站应使用多高的电压向外输电?12.( 浙江省2008届高三第一轮复习单元测试题卷.物理.19 )如图19(甲)所示,边长为l 和L 的矩形线框a a '、b b '互相垂直,彼此绝缘,可绕中心轴O 1O 2转动,将两线框的始端并在一起接到滑环C ,末端并在一起接到滑环D ,C 、D 彼此绝缘.通过电刷跟C 、D 连接.线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中,磁场边缘中心的张角为45°,如图19(乙)所示(图中的圆表示圆柱形铁芯,它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向,如图箭头所示)。

不论线框转到磁场中的什么位置,磁场的方向总是沿着线框平面.磁场中长为l 的线框边所在处的磁感应强度大小恒为B ,设线框a a '和b b '的电阻都是r ,两个线框以角速度ω逆时针匀速转动,电阻R=2r.(1)求线框a a '转到图(乙)位置时感应电动势的大小;(2)求转动过程中电阻R 上的电压最大值;(3)从线框a a '进入磁场开始时,作出0~T (T 是线框转动周期)时间内通过R 的电流i R 随时间变化的图象。

答案:1.【解析】线圈转动900后,进入磁场,线圈处于平行磁感线平面,磁通量变化最快,在这个过程中,没有感应电流;线圈再转动900后,线圈处于中性面,磁通量变化最慢,在这个过程中,磁通量增加,感应电动势和感应电流呈余弦规律变化,感应电流由b 到a ;再转动900后,线圈处于平行磁感线平面,磁通量变化最快,在这个过程中,磁通量减小,感应电图19(甲)(乙)流由a 到b ;再转动,离开磁场,没有感应电流,依次类推。

【答案】D2.【解析】由图可知交交变电流的周期为0.04s ,所以选项A 正确;交变电压的最大值为100V ,而电阻R =100Ω,所以交变电流的最大值为1A .【答案】AD3.【解析】由图可以求得.交变电流的频率为40Hz ,所以选项A 错;交变电流的瞬时表达式为5cos80(A)i t π=,所以选项B 错;在t=0.01s 时,穿过交流发电机线圈的磁通量为零,所以选项C 错;因电流的有效值为A ,所以发电机线圈电阻为0.4Ω,则其产生的热功率为5W ,故选项D 对.【答案】D4.【解析】V 1示数小于正常值时,副线圈的输出电压也要变小,所以滑动触头P 向上滑动,即选项A 正确;当用电器增加时,副线圈的电流增大,输电线上损失的电压增大,要使电器正常工作,滑动触头P 应向上滑,所以选项C 正确【答案】AC5.【解析】副线圈的电流增大,输电线上损失的电压增,所以选项C 正确【答案】C6.【解析】K 由a 合到b 时,n 1减小,由2121n n U U =,可知U 2增大,P 2=RU 22随之增大,而P 1=P 2,又P 1=I 1U 1,从而I 1增大,A 正确;K 由b 合到a 时,与上述情况相反,P 2将减小,B 正确;P 上滑时,R 增大,P 2=RU 22减小,又P 1=P 2,P 1=I 1U 1,从而I 1减小,C 错误;U 1增大,由2121n n U U =可知,U 2增大,I 2=RU 2随之增大,由1221n n I I =可知I 1也增大,D 正确。

【答案】A 、B 、D 正确。

7.【解析】由于次级两组副线圈的组合连接使得小灯泡回路中两线圈产生的感应电动势方向相反,所以小灯泡的工作电压有效值为:V n n n U U U U 22)2030(100220)(121132=-=-=-=灯则W R U P 104.482222===灯灯灯 因为理想变压器输入功率等于输出功率,故答案应选A .【答案】A8.【解析】电流互感器要把大电流变为小电流,因此原线圈的匝数少,副线圈的匝数多。

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