精品学习2019版高考物理总复习 专题十二 交变电流考题帮

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2019届高考物理复习针对训练:交变电流(含答案)

2019届高考物理复习针对训练:交变电流(含答案)

2019 届高考物理复习针对训练:交变电流一、单项选择题1.如下图的电路中,ab 间接上某一沟通电源,三盏灯都正常发光.若保持电源电压恒定,增大沟通电的频次,以下说法正确的选项是()A.L1变暗, L3变亮B.L1、L2、L3都变亮C.L1、L2、L3都变暗D. L1、 L2、 L3亮度都不变【答案】 A2.关于理想变压器 ,以下说法中不正确的选项是()A.原线圈的输入功率跟着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流跟着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈的电流为零时 ,原线圈的电压也为零【答案】 D3.匀强磁场中,矩形金属线框绕与磁感线垂直转轴匀速转动,如图 1 所示,产生的交变电动势的图象如图 2 所示,则()A . t=0.01s 时线框的磁通量为零B. t=0.01s 时线框的感生电动势最大C.线框转动过程中电流的方向不变D .该交变电动势的刹时价表达式为(V)【答案】 D4.如下图的电路由沟通电源供电,L 为带有铁芯且不计直流电阻的线圈,以下方案中可能使小灯泡变暗的是A.仅增添电源的频次B.仅拔出线圈中的铁芯C.仅减小线圈的匝数D.仅换用与沟通电源电压有效值同样的直流电源【答案】 A5.从发电站输出的功率为220kW, 输电线的总电阻为1Ω,分别用 110V 和 110KV 两种电压输电 .两种状况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( )A . 1000: 1B. 1: 1000C. 106: 1D. 1:106【答案】 A6.如下图,将一平均导线围成一圆心角为60°的扇形导线框OMN ,O 为圆心,半径为 R,线框总电阻为r,将线框 O 点置于坐标系的原点,在二、四象限有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感觉强度为B.从 t=0 时辰开始,导线框绕O 点以角速度ω匀速转动,则导线框中感觉电流的有效值为()A.B.C.D.【答案】 C7.如图甲所示,一矩形金属线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动,产生的电动势随时间的变化图象如图乙所示,则()A .线圈转动的频次为4HzB.时穿过线圈的磁通量为零C .时穿过线圈的磁通量变化率为零D.该线圈产生的电动势表达式为【答案】 D8.电阻为1Ω线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图像如图所示,连结阻值为10Ω的电阻,由图中信息能够判断A .在 t=0. 01 时辰穿过线圈的磁通量为零B.在 t 时辰线圈磁通量的刹时价为BSsin ωtC .电阻每秒种产生的热量为5JD .一个周期内电阻耗费电功率为5W【答案】A9.如下图,一自耦变压器接在沟通电源上,V l、 V 2为理想电压表。

2019高考物理专题交变电流传感器测试题(答案及解释)

2019高考物理专题交变电流传感器测试题(答案及解释)

2019高考物理专题交变电流传感器测试题一、单选题(共12小题)1.如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压及输电线的电阻R均不变.在用电高峰期,发电厂输出功率将增大,下列说法正确的是()A.升压变压器副线圈中电流变小B.降压变压器副线圈中电流变小C.输电线上损耗的功率减小D.用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小2.两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电,它们电流的最大值相等,如图所示,则两只电阻的热功率之比是()A.1︰4B.1︰2C.1︰D.1︰13.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,原线圈接交流电源和交流电压表,副线圈接有“220V,440W”的热水器、“220V,220W”的抽油烟机.如果副线圈电压按图乙所示规律变化,则下列说法正确的是()A.副线圈两端电压的瞬时值表达式为B.电压表示数为C.热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D.1mi n内抽油烟机消耗的电能为1.32×104J4.某交流发电装置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,仅使线圈转速加倍,则交流电动势的最大值和周期分别变为()A.400V,0.02sB.200V,0.02sC.400V,0.08sD.200V,0.08s5.如图所示,M为理想变压器,电表均可视为理想表,接线柱a、b接路端电压u=311sin314t(V)的正弦交流电源。

当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,示数发生变化的电表是( )A.A1、A2B.A2、V2C.A1、A2、V2D.A1、A2、V1、V26.如图所示,一个小型水电站,其交流发电机的输出电压U1一定,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,输电线的总电阻为.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3;它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.下列说法正确的是()A.当用户的用电器增多时,U2减小,U4变大B.当用户的用电器增多时,P2变大,P3减小C.要减小线路的损耗,应增大升压变压器的匝数比,同时应减小降压变压器的匝数比D.要减小线路的损耗,应增大升压变压器的匝数比,同时应增大降压变压器的匝数比7.交流发电机在工作时电动势为,若将电机的转速提高一倍,同时将线圈所围面积减小一半,其他条件不变,则其电动势变为()A.B.C.D.8.有一种调压变压器的构造如图所示。

2019年高考物理题库【考点12】交变电流(含答案)

2019年高考物理题库【考点12】交变电流(含答案)

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考点12交变电流、选择题1. (2018 •广东理综• T19)图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器, 负载电路中为理想电流表和电压表。

若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压,电压表的示数为110V,下列表述正确的是A.电流表的示数为2AB. 原、副线圈匝数比为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100Hz【思路点拨】:解答本题应该把握以下四点最大值和有效值之间的关系变压器的变压原理电流表、电压表的示数均指有效值原、负线圈的匝数比等于电压比110A = 2A,A正确;原、负线圈的电压比等于匝数比,所以R 55匝数比为2:1 , B错误;电压表的示数指交变电流的有效值,【精讲精析】选A.C.电流表的示数为:C正确;由(b)知交流电的周期为0.02s,故频率为50HZ,D错误。

2. (2018 •福建理综• T15)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比m:n 2=5:1,电阻R=20 ■ 1, 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的变化关系如图乙所示。

现将S接1、S2闭合,此时L2正常发光。

下列说法正确的是()R :5A. 输入电压u的表达式u=20、.2sin(50二t)VB. 只断开Sa后,L i、L2均正常发光C. 只断开Sa后,原线圈的输入功率增大D. 若S换接到2后,R消耗的电功率为0.8W【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:由图乙得输入端电压的最大值、有效值及周期;由变压器的匝数比得副线圈的电压;据开关的变换分析负载的变化,从而知道功率的变化【精讲精析】选D.由图乙知周期为0.02s,因此输入电压的表达式u =20、一2sin(100二t)V ,A错;只断开S, L i、L2的电压小于额定电压,都不能正常发光,B错;只断开S2,负载电阻变大,功率变小,C错;S i换接到22后,据P =U出和U A =土得R消耗的功率为0.8W,故选D.R U出匕3. (2018 •新课标全国卷・T17)如图,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220V,额定功率为22W原线圈电路中接有电压表和电流表。

2019版高考物理江苏版一轮配套讲义:专题十二 交变电流 传感器 含解析 精品

2019版高考物理江苏版一轮配套讲义:专题十二 交变电流 传感器 含解析 精品

专题十二交变电流传感器【考纲解读】分析解读理想变压器只限于单个副线圈的理想变压器。

本专题知识是电磁感应知识的应用和延伸,因此运用法拉第电磁感应定律来理解交变电流的产生及变压器的原理是关键和核心,交变电流的有效值、平均值、图像问题是重点。

从近几年看,高考对本专题内容考查的频率较低,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像和交变电流的“四值”;三是突出考查变压器及远距离输电,难度不大,多以选择题的形式考查。

变压器是考查的重点,几乎每年必考,变压器结合电路分析仍将是今后命题的热点。

【命题探究】【五年高考】考点一交变电流的产生及描述1.(2017江苏单科,7,4分)(多选)某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则()A.电感L1的作用是通高频B.电容C2的作用是通高频C.扬声器甲用于输出高频成分D.扬声器乙用于输出高频成分答案BD2.(2017天津理综,6,6分)(多选)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。

设线圈总电阻为2Ω,则()A.t=0时,线圈平面平行于磁感线B.t=1s时,线圈中的电流改变方向C.t=1.5s时,线圈中的感应电动势最大D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2J答案AD3.(2016课标Ⅲ,21,6分)(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为O M;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为O N;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线O M O N的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。

现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过O M和O N的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则()A.两导线框中均会产生正弦交流电B.两导线框中感应电流的周期都等于TC.在t=错误!未找到引用源。

时,两导线框中产生的感应电动势相等D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等答案BC4.(2015四川理综,4,6分)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。

高考物理电磁学知识点之交变电流专项训练答案(4)

高考物理电磁学知识点之交变电流专项训练答案(4)

高考物理电磁学知识点之交变电流专项训练答案(4)一、选择题1.如图所示,理想变压器的原线圈接在122sin100Vu tπ=()的交流电源上,副线圈接有10ΩR=的负载电阻,原、副线圈的匝数之比为31∶。

电流表、电压表均为理想电表。

则()A.电压表的示数为12V B.电流表的示数为0.4AC.变压器输出交流电的周期为50s D.变压器的输入功率为1.6W2.采用220 kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的14,输电电压应变为()A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV3.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。

利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。

若发电机线圈的转速变为原来的12,则()A.R消耗的功率变为12P B.电压表V的读数变为12UC.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变4.如图所示,两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P,且L1、L2、L3为相同的灯泡,匝数比为,则图(a)中L1的功率和图(b)中L1的功率分别为( )A.P、P B.9P、C.、9P D.、9P5.有一种自行车,它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机,其原理示意图如图甲所示,图中N,S是一对固定的磁极,磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈,转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮.如图乙所示,当车轮转动时,因摩擦而带动摩擦轮转动,从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电.关于此装置,下列说法正确的是()A.自行车匀速行驶时线圈中产生的是直流电B.小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关C.知道摩擦轮与后轮的半径,就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数D.线圈匝数越多,穿过线圈的磁通量的变化率越大6.A、B是两个完全相同的电热器,A、B分别通以图甲、乙所示的交变电流。

2019版高考物理(5年高考+3年模拟)(精品课件+高清PDF讲义)全国卷3地区通用版专题十二 交变电流

2019版高考物理(5年高考+3年模拟)(精品课件+高清PDF讲义)全国卷3地区通用版专题十二  交变电流

2π 4πRI 2 = ,故 D 错误㊂ ω ω 3. 如图所示,有一个电热器 R, 接在电压为 u = 311 sin 100πt ( V) 产生的热量 Q = Iᶄ2 RT = ( 2 I) 2 R 电表均为理想电表㊂ 由此可知 (㊀ ㊀ )
中,通过导线横截面的电荷量为 q =
1 2IR π ,解得 BS = , 所以 B 正确; 从中性面开始转过 的过程 2 ω 2 BS 2I = , 故 C 正确; 转一周 R ω
电流
i = I m sin ωt =
R +r
Em
sin ωt
㊀ ㊀ 2. 交流电四值的比较
物理含义 瞬 时 值 交变电流 某一时刻 的值 重要关系 e = Em sin ωt i = I m sin ωt E m = NBSω Im = Em 适用情况及说明
针方向( 图略) ㊂ (2) E m = NBSω = NBωL 2 ㊂ cos 60ʎ = 1 NBωL 2 ㊂ 2

解析㊀ (1) 由楞次定律或右手定则可知电流方向为顺时
计算线圈某时刻的受力情况
(3) 线 圈 平 面 与 B 成 60ʎ 时 的 瞬 时 感 应 电 动 势 e = E m ㊃ Em 2 E ; 柴油机 R+r
峰 值
最大的瞬 时值
E m = NΦ m ω R +r
(4) 电动势的有效值 E = NBωL ö æ ç ÷ è 2 ø = R+r
的交流电源上㊂ 电热器工作时的电阻为 100 Ω, 电路中的交流
A. 电流表的读数为 2i
B. 转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 2i ω
C. 从图示位置开始转过 90ʎ 的过程中, 通过电阻 R 的电荷量 为 4πRi 2 D. 线圈转动一周的过程中,电阻 R 产生的热量为 ω 1. 答案㊀ BCD ㊀ 由题意知 i = I m cos 60ʎ , 得感应电流的最大值 2 I m = 2i,有效值 I 有 = I m = 2 i, 则电流表的读数为 2 i, 故 A 错 2 误;感应电动 势 的 最 大 值 E m = I m ( R + r ) = 2i ( R + r ) , 又 E m = nBSω,磁通量的最大值 Φ m = BS, 联立解得 Φ m = BS =

三年高考(2019-2021)物理试题分项汇编——专题12 交变电流(教师版)

三年高考(2019-2021)物理试题分项汇编——专题12 交变电流(教师版)

专题12 交变电流2021年高考题1.(2021·山东卷)输电能耗演示电路如图所示。

左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3,输入电压为7.5V 的正弦交流电。

连接两理想变压器的导线总电阻为r ,负载R 的阻值为10Ω。

开关S 接1时,右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1,R 上的功率为10W ;接2时,匝数比为1∶2,R 上的功率为P 。

以下判断正确的是( )A .10Ωr =B .5Ωr =C .45W P =D .22.5W P =【答案】BD 【解析】当开关S 接1时,左侧变压器次级电压U 2=3×7.5V=22.5V电阻R 上的电压,即右侧变压器的次级电压410V U PR ==电流441A U I R== 则右侧变压器初级电压3210V 20V 1U =⨯=电流311A=0.5A 2I =⨯则2335ΩU U r I -== 当开关S 接2时,设输电电流为I ,则右侧变压器的次级电流为0.5I ;右侧变压两边电压关系可知2340.5U Ir IRn n -= 解得I =3A则R 上的功率2(0.5)22.5W P I R ==故选BD 。

2.(2021·河北卷)如图,发电机的矩形线圈长为2L 、宽为L ,匝数为N ,放置在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,理想变压器的原、副线圈匝数分别为0n 、1n 和2n ,两个副线圈分别接有电阻1R 和2R ,当发电机线圈以角速度ω匀速转动时,理想电流表读数为I ,不计线圈电阻,下列说法正确的是( )A .通过电阻2R 的电流为12n In B .电阻2R 两端的电压为211n IR n C .0n 与1n 的比值为212NBL IR ωD .发电机的功率为21202()NBL I n n n ω+【答案】BC 【解析】AB .由题知理想电流表读数为I ,则根据欧姆定律U 1= IR 1根据变压器电压与匝数的关系有0011n U n U =,0022n U n U = 代入数据有U 0= 011n IR n ,U 2= 211n IR n 再由欧姆定律有U 2= I 2R 2可计算出I 2=2112n R I n R 综上可知,A 错误、B 正确;C .由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈,则有E max = NB 2L 2ω,U 0==NBL 2ω由选项AB 知U 0= 011n IR n 则2011n n IR ω= C 正确;D .由于变压器为理想变压器则有P 0= P 1 + P 2= U 1I + U 2I 2= I 2R 1 + U 2I 2代入选项ABC 公式有P 0=2221221012n R n R I n n R ω⎛⎫+ ⎪⎝⎭由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈,则发电机的功率为P 0,D 错误。

2019年高考物理真题模拟试题分项汇编专题(12)交变电流

2019年高考物理真题模拟试题分项汇编专题(12)交变电流

2019年08月06日xx 学校高中物理试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1:10,当输入电压增加20 V 时,输出电压( )A.降低2 VB.增加2 VC.降低200 VD.增加200 V2.图甲中1L 、2L 是规格为“6V,3W”的灯泡,a 、b 端接图乙所示的交变电压。

现调节电阻箱R 为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光。

则( )A. 电压表示数为18VB. 变压器原副线圈匝数比为3:1C. 电阻箱消耗的电功率为3WD. 增大电阻箱R 连入电路的电阻值,电压表的示数将减小3.把如图所示的交变电流通过定值电阻R ,经过一个周期T ,产生的热量是多少( )A. 22121142I RT I RT +B. 22121122I RT I RT +C. 21I RTD. 22I RT4.如图,理想变压器的原线圈与二极管一起接在()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WC.电流表的读数为1AD.副线圈输出的电流方向不变R为阻值随温度升高而减5.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t6.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2二、多选题R,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t的关系图像如图所示。

2019版高考物理一轮复习(PDF版教师用书,全国1卷B版):专题十二 交变电流

2019版高考物理一轮复习(PDF版教师用书,全国1卷B版):专题十二 交变电流

㊀ ㊀ 1. 电阻 ㊁感抗 ㊁容抗的比较
电阻 定向 移 动 的 自 产生的 由 电 荷 与 不 动 原因 的 离 子 间 的 碰撞 感抗 电感 线 圈 的 自 感现 象 阻 碍 电 流的变化 容抗 电容器两极板上积 累的电荷对向这个 方向定向移动的电 荷的反抗作用 不能通直流, 只能通 在电路 中的 特点 对直流㊁ 交流均 有阻碍作用 只对 变 化 的 电 流, 如交流有阻 碍作用 变 化 的 电 流㊂ 对 直 流的阻碍作用无限 大,对交流的阻碍作 用随频率的减小而 增大 由导体本身 ( 长 短㊁粗细㊁ 材料 ) 有关 决 定, 与 温 度
-2
叫周期;1 s 内完成周期性变化的次数叫频率㊂ 它们和角速度间 的关系为 ω =
s,故 f a =
3. 正弦式交变电流的瞬时值㊁峰值㊁有效值㊁平均值的 比较
物理量 瞬 时 值 物理含义 交变 电 流 某 一 时刻的值 重要关系 e = E m sin ωt i = I m sin ωt E m = NBSω 最大的瞬时值 Im = Em E m = NΦ m ω R +r 适用情况及说明
120 ㊀
5 年高考 3 年模拟㊀ B 版( 教师用书)
(㊀ ㊀ ) 0. 02 s,频率 f = 1 = 50 Hz,故 D 错误㊂ T
则线框内产生的感应电流的有效值为
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专题十二 交变电流(试题部分).docx

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专题十二交变电流探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法交变电流的产生及描述交变电流的产生2016课标Ⅲ,21,6分3科学推理★★☆2017天津理综,6,6分3焦耳定律模型建构2015四川理综,4,6分3科学推理交变电流的描述2019天津理综,8,6分3能量观念2018课标Ⅲ,16,6分3焦耳定律能量观念变压器、电能的输送变压器2019江苏单科,1,3分3科学推理★★★2016课标Ⅰ,16,6分3能量观念2016课标Ⅲ,19,6分3科学推理2015课标Ⅰ,16,6分3能量观念2018天津理综,4,6分3能量观念2016天津理综,5,6分3科学推理2015安徽理综,16,6分3科学推理2015广东理综,15,4分3科学推理电能的输送2018江苏理综,2,3分3能量观念2015福建理综,15,6分3能量观念分析解读本专题知识是电磁感应知识的应用和延伸,因此运用电磁感应定律来理解交变电流的产生及变压器的原理是关键和核心。

交变电流的有效值、平均值、图像及变压器原理、远距离输电是高考的重点。

交流电路与工农业生产和日常生活紧密联系,所以复习时一定要注意理论与实际的结合。

【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一交变电流的产生及描述1.甲图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,为理想交流电流表。

线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。

已知发电机线圈电阻为10Ω,外接一只阻值为90Ω的电阻,不计电路的其他电阻,则()A.电流表的示数为0.31AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087J答案D2.(2018东北三校联考,9)(多选)如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。

2019年高考物理(课标Ⅱ专用)二轮复习专题测试(必考)课件:专题十二 交变电流 (共73张PPT)

2019年高考物理(课标Ⅱ专用)二轮复习专题测试(必考)课件:专题十二 交变电流 (共73张PPT)

考查点 变压器、能量守恒 解题关键 能量守恒思想、输入功率等于输出功率。 一题多解 设原、副线圈匝数比为n S断开时,原线圈电压U1=U-3I 副线圈电压U2=5nI
1 1 n= = = ⇒n2=
n n2
U U2
U 3I 5nI
U 3I 5I
S闭合,原线圈电压U1'=U-12I
副线圈电压U2'=4nI
A.两导线框中均会产生正弦交流电 B.两导线框中感应电流的周期都等于T C.在t= 时,两导线框中产生的感应电动势相等 D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等
T 8
答案 BC
本题中导线框的半径旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电流,故A项错误;两
T 8
导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同,B项正确;在t= 时,两导线框切割磁感线的 导线长度相同,且切割速度大小相等,故产生的感应电动势相等,均为E= BR2ω,C项正确;两导线
n1 =U ⇒ 12n I 2= U 12 I n= n2
4nI 4I
联立解得n=3
3.(2015课标Ⅰ,16,6分,0.664)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路 中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图所示。设副
线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则 (
高高考
A组 统一命题·课标卷题组
考点一 交变电流的产生及描述
1.(2016课标Ⅲ,21,6分)(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线 框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一 匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面且 过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则 ( )

2019版高考物理总复习 专题十二 交变电流考题帮

2019版高考物理总复习 专题十二 交变电流考题帮
B.变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4
C.u随t变化的规律为u=51sin(50πt)(国际单位制)
D.若热敏电阻RT的温度升高,则电压表的示数不变,电流表的示数变大
10.[2015海南高考,10,5分][多选]如图,一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R0,负载电阻的阻值R=11R0, 是理想电压表.现将负载电阻的阻值减小为R=5R0,保持变压器输入电流不变,此时电压表的读数为5.0 V,则()
A.电压表的示数为 V
B.电路中的电流方向每秒钟改变5次
C.电阻R实际消耗的功率为0.125 W
D.在0~0.05 s的时间内外力F做功0.48 J
4.[2018湖南长沙长郡中学选拔考试,19][多选]如图所示的含理想变压器的电路中,原线圈电路中有定值电阻R,副线圈电路中定值电阻R和滑动变阻器串联,原、副线圈的匝数比为2∶1,a、b端接电压恒定的正弦交流电,则在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中()
A.该交变电流的频率为10 Hz
B.该电动势的有效值为10 V
C.外接电阻R所消耗的电功率为10 W
D.电路中理想交流电流表 的示数为1.0 A
题组2变压器、远距离输送
5.[2016四川高考,2,6分]如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则()
B.原、副线圈匝数比为1∶9
C.此时a和b的电功率之比为9∶1
D.此时a和b的电功率之比为1∶9
8.[2016全国卷Ⅰ,16,6分]一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω, 为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定.当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比值为()

2019年高考物理二轮复习专题12交变电流练(含解析)

2019年高考物理二轮复习专题12交变电流练(含解析)

交变电流1.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。

利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。

若发电机线圈的转速变为原来的,则A. R消耗的功率变为B. 电压表V的读数为C. 电流表A的读数变为2ID. 通过R的交变电流频率不变【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题(天津卷)【答案】 B【点睛】本题考查了交流电最大值,有效值,频率,变压器等;需要知道交流电路中电表的示数为有效值,在理想变压器中,恒有,副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率.考点定位】考查了理想变压器,电功率的计算【方法技巧】对于变压器需要掌握公式、,以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率,理想变压器是理想化模型:一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象。

当电路中有变压器时,只要将变压器的有效值求出,则就相当于一个新的恒定电源。

考点定位】变压器的构造和原理【名师点睛】根据图象准确找出已知量,是对学生认图的基本要求,准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系,是解决本题的关键。

1.如图所示,理想变压器原副线圈各接一个电阻和,原线圈中接有220V交流电源,此时两只电阻上的电压都是10V,设变压器原副线圈的匝数比为n:1,电阻和消耗的功率之比为k:1,则A. B.C. D.【答案】 A【解析】考点:考查了理想变压器【名师点睛】对于变压器需要掌握公式、,以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率,理想变压器是理想化模型,一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象.同时当电路中有变压器时,只要将变压器的有效值求出,则就相当于一个新的恒定电源,2.如图甲所示,自耦理想变压器输入端a、b接入图乙所示的交流电源,一个二极管和两个阻值均为R=40 Ω的负载电阻接到副线圈的两端,电压表和电流表均为理想交流电表。

2019届高考物理:复习 专题12 交变电流培优押题预测卷A卷(含答案).doc

2019届高考物理:复习 专题12 交变电流培优押题预测卷A卷(含答案).doc

专题12 交变电流培优押题预测A卷一、选择题(在每小题给出的4个选项中,第1-9题只有一个选项正确,第10-13题有多个选项正确)1.图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是( )A.图甲表示交流电,图乙表示直流电B.电压的有效值是311VC.电压的有效值图甲大于图乙D.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100πt(V)【答案】C2.如图所示为交变电流的电流随时间而变化的图象,此交变电流的有效值是( )A.5 2 A B.5 A C.722A D.3.5 A【答案】B【解析】题图所示图象中的交变电流在一个周期内产生的热量:Q=I21R T2+I22RT2=(42)2RT2+(32)2RT2=25RT.令此交变电流的有效值为I,应有Q=I2RT,故I2RT=25RT,解得I=5 A。

B项正确。

3.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,产生的交变电动势的图象如图乙所示,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 VD . 线框产生的交变电动势频率为100 Hz【答案】B4.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U ,用等效总电阻是r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是I 1,其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I 2,则( )A .用户端的电压为I 1U 1I 2B .输电线上的电压降为UC .理想变压器的输入功率为I 21rD .输电线路上损失的电功率为I 1U【答案】A【解析】根据理想变压器的工作原理,得I 1U 1=I 2U 2,所以用户端的电压U 2=I 1U 1I 2,选项A 正确;输电线上的电压降U ′=I 1r =U -U 1,选项B 错误;变压器的输入功率P 1=I 1U -I 21r =I 1U 1,选项C 错误,输电线路上损失的功率P ′=I 21r =I 1(U -U 1),选项D 错误。

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专题十二交变电流题组1交变电流的产生及其描述1.[2016全国卷Ⅲ,21,6分][多选]如图,M为半圆形导线框,圆心为O M;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为O N;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线O M O N的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过O M和O N的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则()A.两导线框中均会产生正弦交流电B.两导线框中感应电流的周期都等于TC.在t=时,两导线框中产生的感应电动势相等D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等2.[2015四川高考,4,6分]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.矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压()A.峰值是e0B.峰值是2e0C.有效值是Ne0D.有效值是Ne03.[2014天津高考,7,6分][多选]如图甲所示,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象如图乙中曲线a、b所示,则()A.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25 HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V4.[2013福建高考,15,6分]如图所示,实验室中有一台手摇交流发电机,内阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的电阻.闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10sin 10πt (V),则()A.该交变电流的频率为10 HzB.该电动势的有效值为10 VC.外接电阻R所消耗的电功率为10 WD.电路中理想交流电流表的示数为1.0 A题组2变压器、远距离输送5.[2016四川高考,2,6分]如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则()A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C.原、副线圈两端电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变6.[2016江苏高考,4,3分]一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,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7.[2016全国卷Ⅲ,19,6分][多选]如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b,当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是()A.原、副线圈匝数比为9∶1B.原、副线圈匝数比为1∶9C.此时a和b的电功率之比为9∶1D.此时a和b的电功率之比为1∶98.[2016全国卷Ⅰ,16,6分]一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω,为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定.当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比值为()A.2B.3C.4D.59.[2016海南高考,9,5分][多选]图(a)中,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,R1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u=51sin(50πt)(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10.[2015海南高考,10,5分][多选]如图,一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R0,负载电阻的阻值R=11R0,是理想电压表.现将负载电阻的阻值减小为R=5R0,保持变压器输入电流不变,此时电压表的读数为5.0 V,则()A.此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB.此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC.原线圈两端原来的电压有效值约为68 VD.原线圈两端原来的电压有效值约为48 V11.[2015全国卷Ⅰ,16,6分]一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图所示.设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则()A.U=66 V,k=B.U=22 V,k=C.U=66 V,k=D.U=22 V,k=12.[2015天津高考,6,6分][多选]如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P 为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则()A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小13.[2015安徽高考,16,6分]图示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是()A.电压表1示数增大B.电压表2、3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动14.[2014全国卷Ⅱ,21,6分][多选]如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd,则()A.U ab∶U cd=n1∶n2B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压U cd越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍15.[2014山东高考,17,6分][多选]如图所示,将额定电压为 60 V 的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和 2.2 A.以下判断正确的是()A.变压器输入功率为484 WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶316.[2014浙江高考,15,6分]如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2.则()A.用户端的电压为B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为rD.输电线路上损失的电功率为I1U17.[2014福建高考,16,6分]如图所示为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数n1=n4<n2=n3, 四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R,1、2为相同的理想交流电流表,L1、L2为相同的小灯泡,灯丝电阻R L>2R,忽略灯丝电阻随温度的变化.当A、B端接入低压交流电源时()A.1、2两表的示数相同B.L1、L2两灯泡的亮度相同C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2两端的电压小于R4两端的电压18.[2013江苏高考,8,4分][多选]如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光.要使灯泡变亮,可以采取的方法有()A.向下滑动PB.增大交流电源的电压C.增大交流电源的频率D.减小电容器C的电容一、选择题(每小题6分,共48分)1.[2018江西赣中南五校联考,4]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 cdB.ab接MN、cd接PQ,I ab>I cdC.ab接PQ、cd接MN,I ab<I cdD.ab接PQ、cd接MN,I ab>I cd2.[2018陕西第一次摸底检测,6]心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其部分电路可简化为大电阻R1与交流电源串联,该电源输出的电压恒为U0,如图所示.心电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连,一个扬声器(可等效为一个定值电阻R2)与该变压器的次级线圈相连.若R2的功率此时最大,下列说法错误的是()A.大电阻R1两端电压为B.理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数比值为C.交流电源的输出功率为D.通过扬声器的电流为3.[2018四川五校高三联考,3]如图甲所示,n1∶n2=1∶2的理想变压器原线圈与水平放置的间距L=1 m的光滑金属导轨相连,导轨处于竖直向下、磁感应强度为B=1 T的匀强磁场中,电阻不计,副线圈接阻值R=2 Ω的电阻,与导轨接触良好的电阻r=1 Ω、质量m=0.02 kg的导体棒在外力F的作用下运动,其速度随时间按图乙所示(正弦图线)规律变化,则()A.电压表的示数为 VB.电路中的电流方向每秒钟改变5次C.电阻R实际消耗的功率为0.125 WD.在0~0.05 s的时间内外力F做功0.48 J4.[2018湖南长沙长郡中学选拔考试,19][多选]如图所示的含理想变压器的电路中,原线圈电路中有定值电阻R,副线圈电路中定值电阻R和滑动变阻器串联,原、副线圈的匝数比为2∶1,a、b端接电压恒定的正弦交流电,则在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中()A.电路中消耗的总功率在增大B.原线圈电路中定值电阻R消耗的功率在增大,副线圈电路中定值电阻R消耗的功率在减小C.原、副线圈电路中定值电阻R消耗的功率之比在增大D.原、副线圈电路中定值电阻R两端的电压之比恒为1∶25.[2018河南郑州一中高三入学测试,20][多选]如图甲所示的电路中,理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1,在原线圈输入端a、b接入如图乙所示的不完整正弦交流电.电路中电阻R1=5 Ω,R2=6 Ω,R3为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表,开始时开关S断开.下列说法正确的是( )A.电压表的示数约为15.56 VB.电流表的示数约为1.41 AC.闭合开关S后,电压表示数变大D.闭合开关S后,电流表示数变大6.[2018广东惠州第一次调研,20][多选]如图是通过变压器降压给用户供电的示意图.变压器输入电压是市区电网的电压,负载变化时输入电压可认为不变.输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R0表示,开关S闭合后,相当于接入电路中工作的用电器增加.如果变压器上的能量损失可以忽略,则开关S闭合后,以下说法正确的是()A.电压表V1示数不变,V2示数减小B.电流表A1、A2示数均增大C.变压器的输入功率减小D.电阻R1两端的电压减小7.[2017北京顺义区二模,6]如图,一理想变压器的原、副线圈匝数之比n1:n2=10:1,原线圈接入电压u=220sin 100πt(V)的交流电源,交流电压表和交流电流表对电路的影响可忽略不计,定值电阻R0=10 Ω,可变电阻R的阻值变化范围为0~10 Ω,则下列说法错误的是( )A.副线圈中交变电流的频率为50 HzB.t=0.02 s时,交流电压表的示数为22 VC.当可变电阻阻值变大时,变压器的输入功率变小D.调节可变电阻R的阻值时,交流电流表示数的变化范围为1.1~2.2 A8.[2017四川成都第三次诊断性检测,15]图甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示的电压按正弦规律变化.下列说法正确的是()A.图甲表示交流电,图乙表示直流电B.图甲电压的有效值为220 V,图乙电压的有效值小于220 VC.图乙电压的瞬时值表达式为u=220 sin 100πt(V)D.图甲电压经过匝数比为1∶10的变压器变压后,频率变为原来的10倍二、非选择题(共22分)9.[2017湖北黄石检测,17,8分]有一个阻值为R的电阻,若将它接在电压为20 V的直流电源上,其消耗的功率为P;若将它接在如图所示的理想变压器的副线圈两端时,其消耗的功率为.已知变压器输入电压u=220sin 100πt(V),不计电阻阻值随温度的变化,求:(1)理想变压器副线圈两端电压的有效值.(2)此变压器原、副线圈的匝数之比.10.[2017广西柳州模拟,15,14分]某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为500 V,输电线的总电阻为10 Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%.求:(1)村民和村办小企业需要220 V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?一、选择题(每小题6分,共54分)1.如图所示,10匝矩形线框,在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴OO'以100 rad/s的角速度匀速转动,线框电阻不计,面积为0.5 m2,线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只灯泡L1和L2.已知变压器原、副线圈的匝数比为10:1,开关断开时L1正常发光,且电流表示数为0.01 A,则()A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为200sin 100t(V)B.灯泡L1的额定功率为2 WC.若开关S闭合,灯泡L1将更亮D.若开关S闭合,电流表示数将增大2.[多选]如图所示,理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交变电流,副线圈接有光敏电阻R、交流电表.下列说法正确的是()A.当U增大时,变压器的输入功率增大B.当f减小时,变压器的输入功率减小C.当光照增强时,交流电表的示数减小D.当滑动触头P向下滑动时,交流电表的示数增大3.如图所示,水平铜盘半径为r,置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动,铜盘的边缘及中心处分别通过导线与理想变压器的原线圈相连,该理想变压器原、副线圈的匝数比为n:1,变压器的副线圈与电阻为R的负载相连,则( )A.负载R两端的电压为B.原线圈中的电流为通过R电流的C.穿过变压器的副线圈磁通量为0D.通过负载R的电流为04.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比n1:n2=2:1,原线圈接正弦式交变电流,副线圈接电动机,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,电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升,若电动机因摩擦造成的能量损失不计,则图中电压表的读数为( )A.4IR+B.C.4IRD.IR+5.[多选]如图甲所示为风力发电的简易模型.在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的磁铁转动,转速与风速成正比.若某一风速下,线圈中产生的正弦式交变电流如图乙所示.下列说法正确的是()图甲图乙A.电流的表达式为i=0.6sin 10πt(A)B.磁铁的转速为10 r/sC.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin 10πt(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为 A6.电吹风是生活中的常用电器.某款电吹风的各项参数如下表所示,其电路图如图所示,理想变压器的两线圈匝数分别为n1和n2,a、b、c、d为四个固定触点,可动的扇形金属片P可同时接触两个触点.触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹自然风三种不同的工作状态.关于该款电吹风,下列说法中正确的是( )A.触片P与触点b、c接触时,电吹风吹热风B.变压器两线圈的匝数比n1:n2=22:5C.小风扇线圈电阻为8 ΩD.电热丝正常工作时电阻为6.25 Ω7.如图所示为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1、输电线的电阻r和理想变压器匝数均不变,且n1:n2=n4:n3.当用户消耗的功率增大时,下列表述正确的是()A.用户的总电阻增大B.用户两端的电压U4增大C.U1:U2=U4:U3D.用户消耗的功率等于发电机的输出功率8.[多选]如图所示,理想变压器原线圈两端的输入电压为220 V,副线圈两端接有两只标有“12 V24 W”字样的灯泡,当开关S1和S2都闭合时,两灯泡均正常发光.下列说法中正确的是( )A.该变压器原、副线圈的匝数之比应为55:3B.该变压器原、副线圈的匝数之比应为3:55C.将开关S1断开,则通过该变压器原线圈的电流将变小D.将开关S1断开,则该变压器原线圈的输入功率将变小9.如图所示,MN和PQ为处于同一水平面内的两根足够长的平行光滑金属导轨(电阻不计),垂直导轨放置金属棒ab,金属棒ab与导轨接触良好.N、Q端接理想变压器的原线圈,理想变压器的输出端有三组副线圈,分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C.在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场,若用I R、I L、I C分别表示通过R、L和C的电流,则下列判断中正确的是()A.在ab棒沿导轨匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后, I R=0、I L=0、I C=0B.在ab棒沿导轨匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后,I R≠0、I L≠0、I C=0C.若ab棒沿导轨在某一中心位置附近做往复运动,则I R≠0、I L≠0、I C=0D.若ab棒沿导轨在某一中心位置附近做往复运动则I R≠0、I L=0、I C≠0二、非选择题(共10分)10.[10分]如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长L1=20 cm,ad边长L2=25 cm,放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO'轴以n=3 000 r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1 Ω,外电路电阻R=9 Ω,t=0时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外,cd边转入纸内.(1)写出线圈中感应电动势的瞬时表达式;(2)线圈转一圈外力做功多少?(3)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多少?答案:1.BC当导线框N完全进入磁场后,通过线框的磁通量将不变,故无感应电流产生,因此它不会产生正弦交流电,A项错误;导线框每转动一圈,产生的感应电流的变化为一个周期,B项正确;在t=时,导线框转过的角度为45°,切割磁感线的有效长度相同,均为绕圆心的转动切割形式,设圆弧半径为R,则感应电动势均为E=BR2ω,C项正确;导线框N转动的一个周期内,有半个周期无感应电流产生,所以两导线框的感应电动势的有效值并不相同,由闭合电路欧姆定律可知,两导线框的电阻相等时,感应电流的有效值一定不相同,D项错误.2.D根据题意,小型发电机输出电压的峰值为E m=2Ne0,A、B项均错误;对于正弦式交变电流,峰值与有效值E的关系满足E=,故有效值为Ne0,C项错误,D项正确.3.AC t=0时刻,两次t=0时刻产生的交变电流的电动势瞬时值均为零,因此线圈平面均与中性面重合,A项正确;图中a、b对应的周期之比为2∶3,因此线圈转速之比n a∶n b=:=3∶2,B项错误;a线表示的交流电动势的频率为f a== Hz=25 Hz,C项正确;a线对应线圈相应的电动势的最大值E a m=NBS·,由图象知E a m=15 V, b线对应线圈相应的电动势的最大值E b m=NBS·,因此==,E b m=10 V,有效值E b= V=5 V,D项错误.4.D由产生的电动势可知,该交变电流的频率为5 Hz,选项A错误;该电动势的有效值为E=10 V,选项B错误;电路中交流电流表的示数为电流的有效值,为I==1.0 A,选项D正确;外接电阻R所消耗的电功率为P=I2R=9 W,选项C错误.5.B设原、副线圈减少的匝数均为n,则根据变压比有,=,=,由于U'2=U1,U2=U1,因此U'2小于U2,即副线圈两端的电压变小,小灯泡变暗,A项错误,B项正确;由于匝数比变化,因此原、副线圈两端电压的比值和通过原、副线圈电流的比值均发生变化,C、D项错误.6.C由变压器的变压公式=可知,由于原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2,因此有U1>U2,当滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中,n2减小,因此U2降低,C项正确.7.AD因为两灯泡额定电压相同且均正常发光,输入电压为灯泡额定电压的10倍,所以理想变压器的输入、输出电压比为9∶1,由理想变压器变压规律可知,原、副线圈的匝数比为9∶1,A项正确,B项错误;由理想变压器变流规律可知,原、副线圈的电流比为1∶9,由电功率P=UI可知,a和b的电功率之比为1∶9,C项错误,D项正确.8.B设理想变压器原、副线圈匝数比值为k,根据题述,当开关S断开时,电流表示数为I,则由闭合电路欧姆定律得U=IR1+U1.由变压公式=k及功率关系U1I=U2I2,可得=k,即副线圈输出电流为I2=kI,U2=I2(R2+R3)=kI(R2+R3).当开关S闭合时,电流表示数为4I,则有U=4IR1+U'1.由变压器公式=k及功率关系U'1·4I=U'2I'2,可得=k,即副线圈输出电流为I'2=4kI,U'2=I'2R2=4kIR2,联立解得k=3,选项B正确.9.BD由题意,变压器是理想变压器,故变压器输入、输出功率之比为1:1,故选项A错误;变压器原、副线圈中的电流之比与匝数成反比,即==,故选项B正确;由题图(b)可知交流电压最大值U m=51 V,周期T=0.02 s,可由周期求出角速度的值为ω=100π rad/s,则可得交流电压u的表达式u=51sin 100πt(V),故选项C错误;R T处温度升高时,阻值减小,电流表的示数变大,电压表示数不变,故选项D正确.10.AD当负载电阻减小为5R0时,由串联分压规律可知,R0两端电压为1 V,副线圈两端电压为6 V,由理想变压器变压规律可知,=,即U1=24 V,由正弦交变电流有效值与最大值的关系可知,原线圈两端电压的最大值U1m=U1≈34 V,A项正确,B项错误;因为变化过程中变压器的输入电流不变,所以副线圈中变化前后电流也不变,由欧姆定律可知,变化前后电压比U2∶U'2=6R0∶12R0,即U2'=12 V,由变压规律=⇒U1'=48 V,C项错误,D项正确.11.A设原线圈中电流为I1,由变压器变压公式可得==3,由变流公式有= ,由欧姆定律可得,副线圈回路中电阻两端电压U=I2R,联立解得U=66 V.电阻消耗功率P=I2R,由于=,所以原、副线圈回路中电阻消耗功率的比值为,选项A正确.12.BC保持Q的位置不动,则副线圈的输出电压不变,当P向上滑动时,副线圈电路中的总电阻变大,副线圈中的电流减小,根据变流规律可知,原线圈中的电流减小,因此电流表的读数变小,A项错误,B项正确;保持P的位置不动,副线圈电路中的总电阻不变,当Q向上移时,副线圈的匝数增多,由变压规律可知,副线圈的输出电压增大,副线圈中的电流增大,由变流规律可知,原线圈中的电流增大,电流表读数变大,C项正确,D项错误.13.D由于变压器原线圈的电压不变,因此电压表1、2的读数均不变,选项A、B均错误.由题意可知,该变压器起降压作用,选项C错误.由于副线圈的电压不变,电流表2的示数增大,根据欧姆定律可知负载的电阻变小,所以滑动变阻器连入电路的阻值变小,选项D正确.14.BD设变压器副线圈两端的电压为U2,则有=,而U2=U cd,所以A项错误;增大负载电阻R,变压器的输出功率减小,所以电流表的读数减小,B项正确;负载电阻的阻值减小,U cd不变,C项错误;将二极管短路,变压器的输出功率加倍,所以输入功率加倍,因此电流表的示数加倍,D项正确.15.BD将额定电压为60 V的用电器接在理想变压器的输出端,在闭合开关后,用电器正常工作,已知交流电压表和交流电流表(均为理想电表)读数分别为220 V和2.2 A,根据功率公式可以求出用电器消耗的功率为132 W,选项A错误;根据理想变压器的变压和变流规律可知,=,=,联立可求得通过原线圈的电流的有效值为0.6 A,选项B正确;由于电流表显示的是有效值,因此通过副线圈电流的最大值为2.2 A,选项C错误;根据理想变压器变压规律可知,变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=11∶3,选项D正确.16.A理想变压器输入和输出功率相同,设用户端得到的电压为U2,则有I1U1=U2I2,U2=,选项A正确;输电线上的电压降为ΔU=I1r,或者ΔU=U-U1,选项B错误;理想变压器的输入功率为P=I1U1,选项C错误;输电线路上损失的电功率为ΔP=r,选项D错误.17.D远距离输电过程中,应用高压输电能够减小输电线上的功率损失,则R1上消耗的功率小于R3上消耗的功率,C项错误;而比较两个不同输电回路,输电线电阻相同,由P损=I2·2R可知,1示数小于2示数,A项错误;根据欧姆定律可知,R2两端电压小于R4两端电压,D项正确;由于输电线上损失电压不同,故两灯泡两端电压不同,亮度不同,B项错误.18.BC向下滑动P时,副线圈的匝数变少,由理想变压器的电压关系可知,副线圈两端的电压变小,灯泡变暗,选项A错误;增大交流电源的电压,由理想变压器的电压关系可知,副线圈两端的电压增大,灯泡变亮,选项B正确;电压不变,增大交流电源的频率,电容器的容抗减小,电路中的电流变大,灯泡变亮,选项C正确;减小电容器的电容,电容器的容抗增大,电路中的电流减小,灯泡变暗,选项D错误.1.B电流互感器ab一侧线圈匝数比cd一侧线圈匝数少,根据变流比公式I ab n ab=I cd n cd可知,I ab>I cd,又电流互感器的作用是减小测量电流,即电流表应接在电流较小的一侧,ab接MN、cd 接PQ,选项B正确.2.B设理想变压器初级线圈和次级线圈的匝数分别为n1、n2,初级线圈和次级线圈中的电流分别为I1、I2 ,根据理想变压器的初级和次级线圈的电流和电压关系可得I1n1=I2n2 ,=,设R2的功率为P,联立则有P=R2=-R1+I1U0,由于扬声器有最大功率,则I1=、I2= ,选项D说法正确;大电阻R1两端电压I1R1= ,选项A说法正确;理想。

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