2020高三物理交变电流综合测试题

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2020届高三物理最新月考汇编：交变电流、电磁波

2020届高三联考题一一交变电流、电磁波A. U 增大 B . I 增大 C. P i 减小 D . P 增大4. 江苏省淮阴中学2020届高三摸底考试如图所示，在AB 间接入正弦交流电U=220V, 通过理想变压器和二极管 D 、D 2给阻值R=20Q 的纯电阻负载供电，已知 D 、D 2为相同的理想二极管，正向电阻为 0,反向电阻无穷大，变压器原线圈 n i =110匝，副线圈n 2=20匝，Q 为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为 U, 设电阻 R 上消耗的热功率为 P ，则有题组一、选择题 1 •贵州省兴义市清华实验学校 2020届高三9月月考一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。

由图可知 A. 该交流电的电压瞬时值的表达式为 u = 100si n （25t ）V B. 该交流电的频率为25 Hz C. 该交流电的电压的有效值为141.4V (sD.若将该交流电压加在阻值2.山东省兖州市2020届高三上学期模块检测阻值为所示的交流电源上.以下说法中正确的是（BC ） A. 电压的有效值为I0V B. 通过电阻的电流有效值为A C. 电阻消耗电功率为5W D. 电阻每秒种产生的热量为10J R = 100 Q的电阻两端，则电阻消耗的功率时 50 W I0 的电阻接到电压波形如图 3.福建省龙岩二中2020届高三摸底考试某理想变压器的原、副线圈按如图所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且Ri=R ，电键S 原来闭合。

现将S 断开，则电压表的示数U 、电流表的示数I 、电阻R i 上的功率P i 、变R2压器原线圈的输入功率P 的变化情况分别是（A ）A. U 0=4O 、2V , P=80WB. U 0=4OV, P=80WC. U 0=4O 、、2V , P=20 WD. U 0=4OV, P=20 W5. 广东省蓝田中学 2020届高三摸底考试对于理想变压器, （AC ）A. 原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B. 原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流减少而增大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，原线圈的电压也为零6•江苏省淮阴中学2020届高三摸底考试下列说法中正确的是A. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度B. 如果质点所受总是指向平衡位置的合外力，质点的运动就是简谐运动C.静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，观察到的长度比杆静止时长D. 麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在E. 由光子说可知，光子的能量是与频率成正比的，这说明了光的波动性与光的粒子性是统一的F. 横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期答案：AE7.四川省宜宾市2020届高三摸底测试关于电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是（A ）A. 变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变化的电场，两者相互联系，统称为电磁场B. 电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波C. 电磁波是一种物质，可在真空中传播。

2020届高考物理冲刺专项训练24 交变电流、变压器 (解析版)

交变电流、变压器一、单选题1．（2020·全国高三专题练习）如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e = NBSω sinωtC．当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动D．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高【答案】B【解析】若发电机线圈某时刻处于图示位置，则此时线圈中产生的感应电动势最大，变压器原线圈的电流瞬时值为最大，选项A 错误；发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e = NBSωcosωt,选项B错误；当用电量增加时，导线上的电流增加，导线R0上的电压损失变大，为使用户电压保持不变，变压器次级输出电压应该变大，故滑动触头P应向上滑动，选项C正确；变压器原线圈两端的电压是由发电机的输出电压决定的，与滑动端P无关，选项D 错误．2．（2020·长春市第一一五中学高三月考）一台小型发电机与计算机相连接，计算机能将发电机产生的电动势随时间变化的图象记录下来，如图甲所示，让线圈在匀强磁场中以不同的转速匀速转动，计算机记录了两次不同转速所产生正弦交流电的图象如图乙所示.则关于发电机先后两次的转速之比n a∶n b，交流电b的最大值正确的是()A．3∶2V B．3∶2，20 3VC．2∶3V D．2∶3，20 3V【答案】B【解析】由图可知，a的周期为0.4s；b的周期为0.6s，则由n=1T可知，转速与周期成反比，故曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2；曲线a表示的交变电动势最大值是10V，根据E m=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是203V；故B正确，ACD错误．3．（2019·全国高三专题练习）如图，实验室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＝sin10πt(V)，则()A．该交变电流的频率为10 HzB．该电动势的有效值为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A的示数为1.0 A【答案】D【解析】交流电的频率，故A错误；该电动势的最大值为102V，故B错误；电压有效值为10V，电路中电流为10119I A A==+，外接电阻R所消耗的电功率为29P I R W==，故C错误，D正确．4．（2020·福建省永春美岭中学高三开学考试）现用电压为380V的正弦式交流电给额定电压为220V的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发光的有（）A．B．C．D．【答案】D【解析】A、电源电压为380V，由于灯泡与滑动变阻器的部分电阻并联再跟部分电阻串联，则灯泡的电压可能为220V，则灯泡可能正常发光．故A正确．B、同理，灯泡与滑动变阻器的部分电阻并联再跟部分电阻串联，则灯泡的电压可能为220V，则灯泡可能正常发光．故B正确．C、因为原线圈的匝数大于副线圈的匝数，则输出电压小于输入电压，可能小于220V，灯泡可能正常发光．故C正确．D、原线圈的匝数小于副线圈的匝数，则输出电压大于输入电压，则灯泡的电压大于380V，则灯泡被烧坏．故D错误．本题选择不可能正常发光的，故选D．5．（2020·四川省泸县五中高三月考）如图为模拟远距离输电的部分测试电路，a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为R1、R2，且R1<R2，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且k<1，电流表、电压表均为理想表，其示数分别用I和U表示。

2020年秋人教版高中物理选修3-2第五章交变电流测试含答案

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-2第五章交变电流测试本试卷共100分，考试时间120分钟。

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t 的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是()A．两交变电流的频率之比f甲∶f乙＝1∶2B．两交变电流的电动势有效值之比E甲∶E乙＝3∶1C．t＝1 s时，两线圈中的磁通量的变化率均为零D．t＝1 s时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上2.如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u＝220sin 100πt(V)的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22 V22 W”的灯泡10个，灯泡均正常发光，除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是()A．变压器原、副线圈匝数比为10∶1B．电流表示数为1 AC．电流表示数为10 AD．副线圈中电流的频率为5 Hz3.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I rD．输电线路上损失的电功率为I1U4.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t 的变化如图所示，下面说法中正确的是()A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大5.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中．通过线圈内的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是()A．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C．t2、t4时刻线圈中磁通量最大D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小6.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为E m.设t＝0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，交流电的电动势为()A．e＝2E m sin 2ωtB．e＝4E m sin 2ωtC．e＝E m cos 2ωtD．e＝4E m cos 2ωt7.闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，产生的交流电瞬时值的表达式为i＝0.2sin 100πt A，从t＝0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为()A．sB．sC．sD．s8.如图所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑变阻器的滑动触头向下滑动时()A． A1的读数变大，A2读数变大B． A1的读数变大，A2读数变小C． A1的读数变小，A2读数变大D． A1的读数变小，A2的读数变小9.如图所示的区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y＝2sin x曲线围成(x≤2 m)．现用水平拉力F把边长为2 m的正方形单匝线框以水平速度v＝10 m/s匀速地拉过该磁场区域，磁场区域的磁感应强度B＝0.4 T，线框的电阻R＝0.5 Ω，不计一切摩擦阻力，则()A．水平拉力F的最大值为8 NB．拉力F的最大功率为12.8 WC．拉力F要做25.6 J的功才能让线框通过此磁场区D．拉力F要做12.8 J的功才能让线框通过此磁场区10.交流发电机在工作时电动势为e＝E m sinωt，若将发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．e′＝E m sinB．e′＝2E m sinC．e′＝E m sin 2ωtD．e′＝sin 2ωt二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)理想自耦变压器的原线圈接有如图所示的正弦式交变电压，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是()A．交变电源的电压u随时间t变化的规律是u＝U0cos 100πtB．若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大C．若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大D．若使电阻R增大的同时，将触头P向B端滑动，则通过A处的电流一定增大12.(多选)如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值不变的正弦交流电，副线圈接灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时S断开．现接通S，以下说法正确的是()A．M、N两端输出电压U减小B．等效电阻R的电压增大C．灯泡L1的电流减小D．电流表的示数减小13.(多选)如图所示，一理想变压器原线圈可通过滑动触头P的移动改变其匝数，当P接a时，原、副线圈的匝数比为5∶1，b为原线圈的中点，副线圈接有电容器C、灯泡L、理想电流表A以及R ＝44 Ω的定值电阻．若原线圈接有u＝311sin 100πt V的交变电压，下列判断正确的是()A．当P接a时，灯泡两端电压为44 VB．当P接b时，电流表的读数为2 AC．P接b时灯泡消耗功率比P接a时大D．P固定在a点不移动，原线圈改接u＝311sin 200πt V的电压，灯泡亮度不变14.(多选)关于变压器，下列说法正确的是()A．变压器的工作原理是电磁感应B．一切变压器的工作基础都是互感现象C．各种电流接入变压器的输入端，变压器都能持续正常工作D．只有交变电流接入变压器的原线圈中，变压器才能持续正常工作三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线．(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的A、B位置，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．(2)如果把它看成理想变压器，现要测定A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)________A线圈的匝数为n A＝________.(用所测物理量符号表示)四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图a为其结构示意图．图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点，与ab边平行，它的一端有一半径R0＝1.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触．当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动．设线框由N＝800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S＝20 cm2，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度B＝0.010 T，自行车车轮的半径R1＝35 cm，小齿轮的半径R2＝4.0 cm，大齿轮的半径R3＝10.0 cm(见图b)．现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U＝3.2 V？(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)17.如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab＝0.25 m、宽度bc ＝0.20 m，共有n＝100匝，总电阻r＝1.0 Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动．线圈处于磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V,1.8 W”的灯泡，当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W．(不计转动轴与电刷的摩擦)(1)求线圈转动的角速度ω；(2)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能．18.图甲所示为一理想变压器，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变电压的u－t图象如图乙所示，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的电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.答案解析1.【答案】C【解析】由图象知甲的周期为1 s，乙的周期为2 s，所以＝＝，故A错误；甲的有效值为E＝V＝V，乙的有效值为E乙＝V＝3V，所以E甲∶E乙＝1∶3，故B错误；t＝1 s时，甲甲、乙瞬时电压为零，磁通量的变化率为零，此时线圈处于中性面位置，故C正确，D错误．2.【答案】B【解析】由原线圈电压瞬时值表达式可知，原线圈输入电压有效值为220 V，交变电流的频率f＝＝＝50 Hz，D错；副线圈上灯泡正常发光，说明副线圈输出电压有效值为22 V，由理想变压器变压规律可知，＝＝10，A错；由灯泡电功率P＝UI可知，通过每只灯泡的电流为1 A，故副线圈输出电流为10 A，由理想变压器变流规律可知，＝10，所以原线圈中电流的有效值为1A、B正确，C错．3.【答案】A【解析】理想变压器输入端与输出端功率相等，U1I1＝U2I2，用户端的电压U2＝，选项A正确；输电线上的电压降ΔU＝U－U1＝I1r，选项B错误；理想变压器输电线上损失的功率为I r，选项C、D错误．4.【答案】D【解析】t1时刻感应电动势为零，线圈通过中性面，磁通量最大，故A错误；t2时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，故B错误；t3时刻感应电动势为零，磁通量的变化率为零，故C错误；每当e变换方向时，线圈与磁场方向垂直，线圈通过中性面，磁通量最大，故D正确．5.【答案】B【解析】t1、t3时刻通过线圈的磁通量Φ最大，磁通量变化率＝0，此时感应电动势、感应电流均为零，线圈中感应电流方向改变，选项A错误，B正确；t2、t4时刻线圈中磁通量为零，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大，选项C、D错误．6.【答案】D【解析】t＝0时，线圈平面与磁场平行，此时磁通量为零，感应电动势达到最大值，所以它应为余弦函数．当线圈的匝数和转速未增加时，e＝E m cosωt当线圈的匝数和转速增加后，N′＝2N，ω′＝2ω感应电动势的最大值E m′＝N′BSω′＝4NBSω＝4E m.所以交流电的电动势为e＝4E m cos 2ωt，故选D.7.【答案】C【解析】由瞬时值表达式可知角速度ω＝100π，根据周期公式T＝＝s，从t＝0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为＝s.8.【答案】A【解析】当滑变阻器的滑动触头向下滑动时，R3电阻减小，输出端电阻减小，输出电流增大，由输入功率等于输出功率可知输入电流增大，R1两端电压增大，R2两端电压减小，通过R2的电流变小，而总电流变大，所以通过R3的电流变大，电流表A2读数增大，A对．9.【答案】C【解析】线框穿过磁场区域时，BC或AD边切割磁感线的有效长度为y，产生的感应电动势e＝Byv ＝2Bv sin vt，线框所受的安培力F＝，当y＝2 m时，安培力最大，且最大值F m＝12.8 N，拉力的最大功率P m＝F m v＝128 W，选项A，B错误；由能量守恒定律可知，线圈通过磁场区拉力做的功等于电阻产生的热量，即W＝Q＝I2Rt＝t＝25.6 J，选项C正确，D错误．10.【答案】C【解析】交变电动势瞬时值表达式e＝E m sinωt，而E m＝nBSω.当ω加倍而S减半时，E m不变，故正确答案为C选项．11.【答案】AB【解析】由题图可得交变电源的周期为T＝0.02 s，电压最大值为U0，则电源的电压u＝U0cos t ＝U0cos 100πt，选项A正确；由＝，若仅将触头P向A端滑动，即n2增大，则副线圈的输出电压U2增大，电阻R消耗的电功率P＝增大，选项B正确；若仅使电阻R增大，则输出电压U2一定，输出电功率P＝减小，原线圈的输入电功率减小，选项C错误；若使电阻R增大的同时，将触头P向B端滑动，则输出电压U2减小，输出或输入的电功率减小，通过A处的电流I＝一定减小，选项D错误．12.【答案】BC【解析】M、N两端输出电压U只与初级电压有关，初级电压不变，所以U不变，选项A错误；接通S时，电路的总电阻减小，次级电流增大，则R上的电压变大，选项B正确；根据U并＝U－IR，可知两个电灯上的电压减小，则灯泡L1的电流减小，选项C正确；次级电流增大，根据＝可知，初级电流变大，电流表的示数变大，选项D错误．13.【答案】BC【解析】若原线圈接有u＝311sin100πt V的交变电压，则电压的有效值为220 V，由于原、副线圈的匝数比为5∶1，当P接a点时，原、副线圈的匝数比为5∶1，则副线圈的电压为44 V，而交流电虽能通过电容器，但受到一定的阻碍，所以灯泡的电压低于44 V，故A错误；当P接b时，原、副线圈的匝数比为5∶2，则副线圈的电压为88 V，又理想电流表以及R＝44 Ω的定值电阻，所以电流表的示数为2 A，故B正确；当P接b时灯泡两端的电压比P接a时大，所以灯泡消耗的功率比P接a时大，故C正确；P固定在a点不移动，原线圈接有u＝311sin 200πt V的交变电压，则副线圈得到的交流电的频率变大，则容抗变小，灯泡亮度变亮，故D错误．14.【答案】AD【解析】变压器的工作原理是电磁感应，A正确；变压器利用两个线圈变压时，其工作原理是互感；当变压器只利用一个线圈变压时(自耦变压器)，其工作原理是自感，B错误；变压器要持续正常工作，原线圈必须接交变电流，若接恒定电流，原、副线圈中不可能出现持续的感应电动势，则变压器不能持续正常工作，故C错误，D正确．15.【答案】(1)A(2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA n 【解析】(1)A由题图乙可知A位置的阻值大于B位置的阻值，由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈的．(2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA.则nA＝n.16.【答案】ω＝·【解析】当自行车车轮转动时，通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动，线框中产生一正弦交流电动势，其最大值εm＝ω0BSN式中ω0为线框转动的角速度，即摩擦小轮转动的角速度．发电机两端电压的有效值U＝εm设自行车车轮转动的角速度为ω1，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，有R1ω1＝R0ω0小齿轮转动的角速度与自行车车轮转动的角速度相同，也为ω1.设大齿轮转动的角速度为ω，有R3ω＝R2ω1由以上各式解得ω＝·代入数据得ω＝3.2 rad/s.17.【答案】(1)2.5 rad/s(2)5.4×102J【解析】(1)设小灯泡正常发光时的电流为I，则I＝＝0.60 A设灯泡正常发光时的电阻为R，R＝＝5.0 Ω根据闭合电路欧姆定律得：E＝I(R＋r)＝3.6 V发电机感应电动势的最大值为E m＝E，E m＝nBSω解得ω＝＝1.8rad/s＝2.5 rad/s(2)发电机产生的电能为Q＝IEt，t＝100 T＝100×s解得Q≈5.4×102J.18.【答案】(1)U ab＝400sin 200πt V(2)0.28 A(3)【解析】(1)由题图可知，交变电流周期为T＝0.01 s，ω＝＝200π rad/s，电压最大值U m＝400 V，原线圈输入电压瞬时值U ab的表达式为U ab＝400sin 200πt V.(2)电压有效值U1＝200V，理想变压器P1＝P2，原线圈中电流I1＝，解得I1＝A≈0.28 A.(3)设ab间匝数为n1，＝，同理，＝，由题意可知，＝，解得＝，代入数据解得＝.。

2020高考物理名师练习卷：专题十一《交变电流》含答案

同的两只小灯泡，3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$1接1、S2闭合，此时L2正常发光.下列说法正确的是（）
A.只断开S2后,原线圈的输入功率增大
B.
C.若S1换接到2后，原线圈的输入功率为1.6W
D.若Si换接到2后,R消耗的电功率为0.8W
6、在如图所示的理想自耦变压器中，原线圈接有定值电阻r,副线圈两端连有一电阻F。在
的图象如图甲所示,则下列说法中正确的是（）
A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直
B.t=0.01s时刻①的变化率达最大
C.0.02S时刻感应电动势达到最大
D.该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示
2、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
法正确的是（）
A.变压器原线圈两端电压的最大值为50V
B.匀强磁场的磁感应强度大小为L2T
n
C.线框处于中性面瞬间的电动势为50.2 V
D.变压器的输出功率为0.1W
9、某同学在研究电容器、电感器对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，
其中Li、L2是两个完全相同的灯泡。当双刀双掷开关置于3、4时，电路与交流电源接通，稳
的电阻，原线圈一侧接在电压为220V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、畐U线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则（）
1
U =22V, k =—
99
11
C.U=66V, kD.U=22V, k二—
33
12、如图所示，OO '是磁感应强度大小分别为3B和B的两个匀强磁场区域的分界线，磁场方

高三物理电磁感应交变电流综合测试题.doc

B 高三物理电磁感应交变电流综合测试题第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A 盘和B 盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A 盘的中心和B 盘的边缘连接起来，用另一根导线将B 盘的中心和A 盘的边缘连接起来．当A 盘在外力作用下转动起来时，B 盘也会转动．则下列说法中正确的是（） A ．不断转动A 盘就可以获得持续的电流，其原因是整个铜盘可看成沿径向排列的无数根铜条，它们切割磁感线，产生感应电动势 B ．当A 盘转动时，B 盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用，此力对转轴有力矩C ．当A 盘顺时针转动时，B 盘逆时针转动D ．当A 盘顺时针转动时，B 盘也顺时针转动2．阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是（）A ．电压的有效值为10VB ．通过电阻的电流有效值为22AC ．电阻消耗电功率为5WD ．电阻每秒种产生的热量为10J3．水平固定放置的足够长的U 形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab ，开始时ab 棒以水平初速度v 0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（） A ．安培力对ab 棒所做的功相等 B ．电流所做的功相等 C ．产生的总热量相等 D ．ab 棒的动量改变量相等4．一直升飞机停在南半球的地磁极上空。

该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B 。

直升飞机螺旋桨叶片的长度为l ，螺旋桨转动的频率为f ，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。

螺旋桨叶片的近轴端为a ，远轴端为b ，如图所示。

如果忽略a 到转轴中心线的距离，用E 表示每个叶片中的感应电动势，则 ( ) A ．E ＝πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势B ．E ＝2πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势C ．E ＝πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势D ．E ＝2πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势 5．如图所示，MN 是一根固定的通电直导线，电流方向由N 到M ，今将一金属框abcd 放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为（） A ．受力沿x 轴正向 B ．受力沿x 轴负向 C ．受力沿y 轴正向 D ．受力沿y 轴负向6．如图所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab 和cd ，组成矩形闭合回路．轨道电阻不计，匀强磁场B 垂直穿过整个轨道平面．开始时ab 和cd 均处于静止状态，现用一个平行轨道的恒力F 向右拉ab 杆，则下列说法正确的是（） A ．cd 杆向左运动 B ．cd 杆向右运动 C ．ab 与cd 杆均先做变加速运动，后做匀速运动 D ．ab 与cd 杆均先做变加速运动，后做匀加速运动7．如图所示的两个电路，灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡，匝数比为1:3:21 n n ，则图（a ）中L 1的功率和图（b ）中L 1的功率分别为（）A ．P 、PB ．9P 、P 94C ．P 94、9PD ．P 49、9P8．如图所示，一根长导线弯成“n ”形，通以电流I ，正中间用不计长度的一段绝缘线悬挂一金属环C ，环与导线处于同一竖直平面内，在电流I 增大的过程中，下列叙述正确的是（）A ．金属环C 中无感应电流产生B ．金属环C 中有沿逆时针方向的感应电流 C ．悬挂金属环C 的竖直线拉力变大D ．金属环C 仍能保持静止状态9．振弦型频率传感器的结构如图所示，它由钢弦和永久磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大．这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化．下列说法正确的是（）A ．当软铁块与磁铁靠近时，a 端电势高B ．当软铁块与磁铁靠近时，b 端电势高C ．膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率高D ．膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高 10．在图中的（a ）、(b)、(c)中除导体棒ab 可动外，其余部分均固定不动，（a ）图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab 一个向右的初速度v 0，导体棒的最终运动状态是（） A ．三种情况下，导体棒ab 最终都是匀速运动 B ．图（a ）、(c)中ab 棒最终将以不同的速度做匀速运动；图（b ）中ab 棒最终静止 C ．图（a ）、（c ）中，ab 棒最终将以相同的速度做匀速运动 D ．三种情况下，导体棒ab 最终均静止第Ⅱ卷（非选择题，共110分）二、本题共2小题，共10分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答． 11．（4分）有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5V 的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连，如图所示，在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是___ ________；人有触电感觉时开关是通，还是断的瞬间______ ___，因为________ ___ __． 12．（6分）为了测定和描绘“220V 40W ”的白炽灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电．调压变压器上一一种自耦变压器，它只有一组线圈L ，绕在闭合的环形铁芯上，输入端接在220v 交流电源的火线与零线之间，输出端有一个滑动触头P ，移动它的位置，就可以使输出电压在0～250V 之间连续变化，如图所示，画出的是调压变压器的电路图符号．实验室备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、电键、导线等实验器材．（1）在图中完成实验电路图．（2）说明按的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，电压较高段与电压较低段相比较，哪段误差更大？为什么？ __________ _______．三、本题共4小题，共50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 13．（10分）如图甲所示的电路中，D 为二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大），Ω==421R R ，Ω=63R ，当在AB 间加上如图乙所示的交流电压时，求：（1）在0～1×10－2s 时间内通过R 1的电流；（2）1s 内电阻R 3所消耗的电能．14．（12分）如图所示，abcde 和/////e d c b a 为两平行的光滑轨道，其中abcd 和/////e d c b a 部分为处于水平面内的导轨，ab 与a /b 的间距为cd 与d c /间距的2倍，de 、/d e '部分为圆弧形导轨，水平导轨部分处于竖直向上的匀强磁场中，圆弧形导轨部分处于匀强磁场外。

(江浙选考1)2020版高考物理总复习第十二章交变电流专题检测卷九.doc

专题检测卷九电磁感应交变电流一、选择题(共17题,每题3分,共51分)1.有关电磁感应现象的下列说法中正确的是()A.感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反B.穿过闭合回路的磁通量发生变化时不一定能产生感应电流C.闭合线圈整个放在磁场中一定能产生感应电流D.感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化2.(多选)如图所示,面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动,不能产生交变电流的图是()3.(多选)一个固定的矩形线圈abcd处于范围足够大的可变化的匀强磁场中。

如右图所示,该匀强磁场由一对异名磁极产生,磁极以OO'为轴匀速转动。

在t=0时刻,磁场的方向与线圈平行,磁极N离开纸面向外转动。

规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则下图中不能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图象是()4.(多选)下面关于交变电流的说法正确的是()A.交流电路设备上所标的电压值和电流值是交变电流的最大值B.用交流电表测定的读数是交变电流的瞬时值C.给定的交变电流数值,在没有特别说明的情况下都是指有效值D.在相同时间内通过同一电阻,跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值5.如图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈,则流过表G的感应电流方向是()A.始终由a流向bB.始终由b流向aC.先由a流向b,再由b流向aD.先由b流向a,再由a流向b6.(多选)电阻R、电容C与一个线圈连成闭合回路,条形磁铁静止在线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A.上极板带正电B.下极板带正电C.从a到bD.从b到a7.如图甲所示,已知螺线管(电阻不计)的匝数n=6,截面积S=10 cm2,线圈与R=12 Ω的电阻连接,水平向右且均匀分布的磁场穿过螺线管,磁场与线圈平面垂直,磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示,规定感应电流i从a经过R到b的方向为正方向。

解析版-2020年高考物理二轮专项训练交变电流综合计算题

绝密★启用前2020年高考物理二轮专项训练交变电流综合计算题1.某火力发电站通过燃烧煤来发电．每秒烧煤800 kg，已知每完全燃烧1 kg煤放热500 J，热能发电效率为0.6 .电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机输出电压是240 V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶50，输电线的总电阻为5 Ω，用户需要电压为220 V．求：(1) 输电线上损失的电功率为多少？(2) 降压变压器的匝数比为多少？【答案】(1)2000 W(2)595∶11【解析】(1)发电机输出功率P1＝0.6P总＝0.6×800×500 W＝2.4×105W升压变压器的输出电压为U2，＝＝，U2＝1.2×104VI2＝＝＝A＝20 A输电线上损失的电功率：P损＝I22R＝202×5 W＝2000 W(2)降压变压器输入电压：U3＝U2－U线＝U2－I2R＝1.2×104V－20×5 V＝11900 V降压变压器匝数比：＝＝＝2.如图所示，一小型发电站通过升压变压器B1和降压变压器B2把电能输送给用户(B1和B2都是理想变压器)，已知发电机的输出功率为500 kW，输出电压为500 V，升压变压器B1原、副线圈的匝数比为1∶10，两变压器间输电导线的总电阻为2 Ω，降压变压器B2的输出电压为220 V．求：(1)输电导线上损失的功率；(2)降压变压器B2的原、副线圈的匝数比．【答案】(1)20000 W(2)240∶11【解析】原、副线圈电压比等于匝数比，对升压变压器：＝，即u2＝5000 V(1)输电线的电流：i2＝＝＝＝100 A损失的功率：P损＝i22R＝20000 W(3)降压变压器的输入电压u3＝u2－i2R＝4800 V降压变压器匝数比：＝＝＝240∶113.发电站通过升压变压器，输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器)，若发电机的输出功率是100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1∶25，求：(1)求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流．(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压．【答案】(1)6250 V16 A(2)15.6 Ω6000 V【解析】(1)对升压变压器，据公式＝，有U2＝U1＝×250 V＝6250 VI2＝＝＝A＝16A(2)P损＝I22R线P损＝0.04P1所以R线＝＝15.6 Ω因为ΔU＝U2－U3＝I2R线所以U3＝U2－I2R线＝6000 V4.有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是300 kW，端电压为800 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶15，两变压器之间输电导线的总电阻r＝1.0 Ω，降压变压器输出电压U4＝220 V，求：(1)升压变压器的输出电压．(2)输送线路损失的功率．(3)输送线路损失的电压．(4)降压变压器的原、副线圈的匝数比．【答案】(1)1 2000 V(2)625 W(3)25 V(4)2395∶44【解析】(1)由输入、输出匝数和电压的比值关系可知升压变压器的输出电压为1 2000 V(2)由P＝U2I2，P r＝I22r＝625 W(3)输送线路损失的电压为U r＝I2r＝25 V(4)U3＝U2－I2r，＝＝2395∶445.有一条河流，河水流量为4 m3/s，落差为5 m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50%.发电机输出电压为350 V，输电线的电阻为2 Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%，而用户所需要电压为220 V，求：(1)发电机的输出功率；(2)所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．【答案】(1)1×105W(2)【解析】发电机的发电功率为：P机＝＝ρQgh(1)发电机的输出功率为：P1＝P机×η1＝η1ρQgh＝1×105W(2)①有公式可得：I1＝＝A电线上损耗的电功率为：P损＝η2P1＝5×103W输送电流为：I2＝＝50 A所以＝＝②用户得到的功率为：P＝P1－P损＝9.5×104W用I用＝＝A＝＝6.如图所示为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10∶1的降压变压器，降压变压器副线圈上的电流为100 A，输出功率是12 kW，A、B两地输电线的电阻是20 Ω，求：(1)升压变压器输出端的电压；(2)若不用变压器，要在B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出？(3)两情况下输电线上损失功率之比是多少？【答案】(1)1400 V(2)2120 V(3)1∶100【解析】(1)降压变压器输出端电压：U4＝＝V＝120 V所以由＝得U3＝1200 V由＝得：I3＝10 A输电线上损失的电压为：U损＝I2r＝10×20 V＝200 V(I2＝I3)所以升压变压器输出端的电压：U2＝U3＋U损＝1200 V＋200 V＝1400 V(2)若不用变压器，B处电压：U＝＝V＝120 V线路压降：U＝Ir＝100×20 V＝2000 V所以A处电压为2000 V＋120 V＝2120 V(3)有变压器时，线路损耗功率：P′＝I2r＝102×20＝2 kw无变压器，线路消耗功率：P＝I2r＝1002×20＝200 kw所以两情况下输电线上损耗功率之比为＝7.如图所示，发电机输出功率P1＝100 kW，输出电压U1＝250 V，用户需要的电压U4＝220 V，输电线总电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)发电机的输送电流I1是多少？(2)在输电线路中设置的升压变压器原副线圈的匝数比n1∶n2.(3)用户得到的电功率P4是多少？【答案】(1)400 A(2)1∶20(3)96 kW【解析】(1)I1＝＝A＝400 A(2)输电线损耗功率P损＝P1×4%＝4×103W①又P损＝I22R②∴输电线电流I2＝20 A∴n1∶n2＝I2∶I1＝20∶400＝1∶20③(3)P4＝P1－P损＝96%P1＝96%×100×103W＝96 kW8.有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一学校照明用电，如图所示．升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4，降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1，输电线的总电阻为4 Ω.全校共有22个班，每班有“220 V,40 W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则(1)发电机的输出功率多大？(2)发电机的电动势多大？【答案】(1)5424 W(2)250 V【解析】由题意知U4＝220 V则I3＝I3＝×22×6 A＝24 A由降压变压器变压关系：＝得U3＝＝880 V由降压变压器变流关系：＝得I2＝＝6 A又因为U2＝U3＋I2R＝880 V＋6×4 V＝904 V由升压变压器变压关系：＝得U1＝226 V由升压变压器变流关系：＝得I1＝24 A所以发电机的电动势：E＝U1＋I1r＝250 V发电机的输出功率PW＝EI1－I12r＝5424 W9.图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝2∶1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压．求：(1)交流电压的函数表达式；(2)电流表的示数I.【答案】(1)u＝220sin 100πt V(2)2 A【解析】(1)由交流电规律可知u＝u m sinωt①ω＝②联立①②代入图中数据可得u＝220sin 100πt V③(2)根据理想变压器特点和欧姆定律有：＝④I＝⑤联解④⑤代入图乙中数据得：I＝2 A⑥10.如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300 V，副线圈两端电压U2为220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2 V．求：(1)原线圈n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5 A．则电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？【答案】(1)1650匝(2)A(3)A【解析】(1)由电压与变压器匝数的关系可得：U1/n1＝U2/n2＝U，则n1＝1650匝．(2)当开关S断开时，有：U1I1＝U2I2，I1＝U2I2/U1＝A(3)当开关S断开时，有：R1＝U2/I2＝44 Ω.当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有R′＝RL/2＝22 Ω，副线圈中的总电流为I2′＝U2/R′＝10 A．由U1I1′＝U2I2′可知，I1′＝U2I2′/U1＝A.11.交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T．为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“220 V,11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：(1)发电机的输出电压有效值为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？【答案】(1)1100 V(2)5∶1(3)10 A【解析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．变压器的电流比与电压比均是有效值，电表测量值也是有效值．解：(1)线圈转动产生的电动势最大值为：E m＝NBSω＝1100V由于线圈内阻不计，则输出电压就等于电动势，得输出电压的有效值为U1＝＝1100 V.(2)由于电动机的额定电压为220 V，所以变压器的匝数比由变压器的电压关系得：＝，得＝；(3)根据P入＝P出＝1.1×104W再根据P入＝U1I1，解得I1＝10 A12.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1∶n2＝3∶1，原线圈电路中接有一量程为3 A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻3 A以及若干“6 V、6 W”的相同灯泡．输入端交变电压u的图象如图乙所示．(1)求图甲中电压表的读数．(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数．(3)为满足第(2)问中要求，求可变电阻R应调到的电阻值【答案】(1)9 V(2)9盏(3)Ω【解析】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可．(1)根据图象可得原线圈电压的最大值U1m＝27V其有效值为U1＝27 V根据n1∶n2＝U1∶U2代入数据后可得U2＝9 V此即为电压表的读数．(2)设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2为使副线圈接入的灯泡最多，则I1取允许通过的最大电流的有效值为3 A根据U1I1＝U2I2代入数据后可得I2＝9 A正常发光时每个灯泡中电流为I灯＝＝1 A所以允许接入的灯泡个数为m＝＝9盏．(3)电阻两端电压为UR＝U2－U灯＝3 V电阻阻值为R＝＝Ω。

2020全国各地名校最新高考物理交变电流综合计算模拟试题分类汇编(9页)

2020全国各地名校最新高考物理交变电流综合计算模拟试题分类汇编交变电流综合计算1、（2020·贵州省铜仁市高三下学期适应性测试一）如图所示，一理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连，副线圈与定值电阻R 0和均匀密绕的滑线变阻器R 串联。

若不考虑温度对R 0、R 阻值的影响。

在将滑动头P 自a 匀速滑到b 的过程中（）A. 原线圈输入功率变大B. 原线圈两端电压变大C. R 两端的电压变小D. R 0消耗的电功率变小【答案】AC 【解析】AB ．原线圈与稳定的正弦交流电源相连，则原线圈两端电压不变，由于匝数比不变，则副线圈两端电压不变，将滑动头P 自a 匀速滑到b 的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，副线圈中电流变大，由公式P UI =可知，副线圈功率增大，则原线圈输入功率变大，故A 正确，B 错误；C ．由于副线圈中电流变大，则R 0两端电压变大，副线圈两端电压不变，则R 两端电压变小，故C 正确；D ．将副线圈与R 0看成电源，由于不知道滑动变阻器的最大阻值与R 0的关系，则无法确定R 0消耗的电功率的变化情况，故D 错误。

故选AC2、（2020·江苏省扬州市高三下学期3月考测试一）如图所示，理想变压器的原线圈接在πV u t =（）的交流电源上，副线圈接有R = 55Ω 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。

下列说法正确的是。

A. 电流表的读数为1.00 AB. 电流表的读数为2.00AC. 电压表的读数为110VD. 电压表的读数为155V 【答案】AC 【解析】CD ．原线圈电压有效值U 1=220V ，根据原副线圈匝数比为2:1可知次级电压为U 2=110V ，则电压表的读数为110V ，选项C 正确，D 错误；AB ．根据变压器输入功率等于输出功率，即2211U U I R解得I 1=1.00A ，选项A 正确，B 错误；故选AC.3、（2020·山东省潍坊市一中高三下学期3月检测）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R 0为定值电阻，R 为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是（）A. 图乙中电压的有效值为VB. 电压表的示数为44VC. R 处出现火警时电流表示数增大D. R 处出现火警时电阻R 0消耗的电功率增大【答案】ACD 【解析】根据电流的热效应220.010.02U R R⎛⎫⎝⎭⨯=⨯，解得U =，电压与匝数成正比1122U n U n =，即251U =，解得：231.1U V ≈，所以电压表的示数为31.1V ，故A 正确B 错误；R 处温度升高时，阻值减小，由于电压不变，所以出现火警时副线圈电流增大，输出功率增大，根据输入功率等于输出功率，输入功率增大，根据111P U I =，所以电表的示数增大，故C 错误； R 处出现火灾时，阻值减小，由于电压不变，电流增大，0R 消耗的功率增大，故D 正确．考点：变压器的构造和原理；电功、电功率【点睛】根据电流的热效应，求解交变电流的有效值是常见题型，要熟练掌握．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．4、（2020·山东省烟台市中英文学校高三下学期3月月考）如图所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片。

2020年高考物理总复习交变电流专题卷

交变电流专题一、单选题1.（理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端．已知三个灯泡均正常发光．该变压器原、副线圈的匝数之比为（）A. 1：2B. 2：1C. 2：3D. 3：2【答案】B【考点】变压器原理【解析】【解答】解：设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，原副线圈电流之比为1：2，所以原、副线圈的匝数之比为2：1．故选：B．【分析】设每只灯的额定电流为I，因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，由电流关系求出匝数比；由匝数比求电压关系．2. 如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220 sinπt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（）A. 原线圈的输入功率为220 WB. 电流表的读数为1AC. 电压表的读数为110V D. 副线圈输出交流电的周期为50s【答案】B【考点】变压器原理，交流电的最大值与有效值，周期和频率，高考真题【解析】【解答】A、由题意知，原线圈电压有效值为220V，原、副线圈匝数之比为2：1，由= 可得，U2=110V，输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为P入=P出= =220W，故A错误；B、副线圈的电流为I2= = =2A，由n1I1=n2I2可得，I1=1A，即电流表的读数为1A，故B正确；C、电压表的读数为有效值，即U=110V，故C错误；D、由u=220 sinπt（V）可知，ω=π，又由ω= ，解得：T=2s，理想变压器不改变交变电流周期，故D错误．故选：B．【分析】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，即可求得结论．3.（2018•卷Ⅲ）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。

2020届高考物理：交变电流、传感器(通用型)练习和答案

2020 届高考物理交变电流、传感器（通用型）练习及答案*交变电流、传感器*1、如图甲所示，一矩形线圈 abcd 放置在匀强磁场中，并绕过 ab 、cd 中点的轴 OO ′以角速度 ω 逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角 θ＝45°时(如图乙) 为计时起点，并规定当电流自 a 流向 b 时电流方向为正．则如图所示的四个选项图中正确的是()2、(多选)如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为 O ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 O ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线 O O 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 和 O 的轴，以相同的M N M N M N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 TTC ．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3、电流互感器和电压互感器如图所示．其中 n 、n 、n 、n 分别为四组线圈的匝数，a 、b 为两只交流电表，则( )A ．A 为电流互感器，且 n <n ，a 是电流表B ．A 为电压互感器，且 n >n ，a 是电压表C ．B 为电流互感器，且 n <n ，b 是电流表D ．B 为电压互感器，且 n >n ，b 是电压表4、(2019· 马鞍山市质检)图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为 1∶1000，理想降压变压器原、副线圈匝数比为 1 000∶1，输电线的总电阻为 1 000 Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为 220 V 。

下列说法正确的是 ()甲乙A ．输电线中的电流为 3 AB ．电站输出的功率为 7 500 kWC ．输电线路损耗功率为 90 kW8 1 2 3 4 1 21 23 4 3 4D．用户端交变电流的频率为100Hz5、(多选)霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体，在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速。

2020届物理人教版交变电流单元测试

交变电流单元测试(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.有一交变电流如图所示，则由此图像可知( ) A ．它的周期是0.4 s B ．它的峰值是4 A C ．它的有效值是2 2 A D ．它的频率是0.8 Hz解析：选B 由图像可知T ＝0.8 s ，f ＝1T ＝1.25 Hz ，故A 、D 错；由图像可知I m ＝4 A ，故B 对；因为电流为非正弦式交流电，故有效值I ≠I m2＝2 2 A ，C 错。

2．如图甲是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在如图乙所示的交变电源上，电热毯是由一理想二极管D(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)与电热丝串联组成的。

若电热丝的电阻为110 Ω，则下列说法正确的是( )A ．交变电流的周期为1×10－2 sB ．用交流电压表测得电热丝两端的电压为110 VC ．通过电热丝的电流为2 AD ．电热丝在1 min 内产生的热量为1.32×104 J解析：选D 根据题图乙可知，交变电流的周期为0.02 s ，选项A 错误；根据有效值的定义可得⎝⎛⎭⎫U m 22R ·T 2＝U 2R T ，解得U ＝110 2 V ，选项B 错误；通过电热丝的电流I ＝UR ＝ 2 A ，选项C 错误；电热丝在1 min 内产生的热量Q ＝I 2Rt ＝1.32×104 J ，选项D 正确。

3.如图所示，一矩形线圈abcd 放置在匀强磁场中，并绕过ab 、cd 中点的轴OO ′以角速度ω逆时针匀速转动。

若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时为计时起点，并规定当电流自a 流向b 时电流方向为正，则下列四幅图像中正确的是( )解析：选C 以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时为计时起点，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为b 到a ，则瞬时电流的表达式为i ＝－I m sin ⎝⎛⎭⎫ωt ＋π4，选项C 正确。

2020年高考物理《交变电流与远距离输电》专项练习及答案解析

高考物理《交变电流与远距离输电》专项练习1.如图所示为一个经双向可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为( )A. U mB. U m2C. U m 3D. U m2【答案】D【解析】设电灯的阻值为R ，正弦交流电压的有效值与峰值的关系是U ＝U m2，由于一个周期内半个周期有交流电压，一周期内交流电产生的热量为Q ＝(U m2)2R t ＝U 2m2R ·T 2，设交流电压的有效值为U ，由电流热效应得Q＝U 2m2R ·T 2＝U 2R ·T ，所以该交流电压的有效值U ＝U m 2，选项D 正确． 2.交流发电机线圈电阻r ＝1 Ω，用电器电阻R ＝9 Ω，电压表示数为9 V ，如图所示，那么该交流发电机( )A ．电动势的峰值为10 VB ．电动势的有效值为9 VC ．交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10 2 VD ．交流发电机线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为202π V【答案】D【解析】电压表示数等于路端电压，电路中的电流为I ＝U R ＝99A ＝1 A ，电动势的有效值为：E ＝I (R ＋r )＝1×(1＋9) V ＝10 V ，所以电动势的最大值为E m ＝2E ＝10 2 V ，故A 、B 错误；线圈通过中性面时Φ最大，但ΔΦΔt ＝0，故e ＝0，C 错误；线圈从中性面转过90°过程中，ΔΦ＝BS ，Δt ＝T 4＝π2ω，则E ＝n ΔΦΔt ＝2nBS ωπ，由于E m ＝nBS ω，所以E ＝2E m π＝202πV ，D 正确。

3.(2018·全国Ⅲ卷)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 正，该电阻上电压的峰值均为u 0，周期均为T ，如图所示．则Q 方:Q 正等于( )A. 1∶ 2B. 2∶1C. 1∶2D. 2∶1 【答案】D【解析】对于方波交流电源，电压的有效值和最大值相等，即u 方＝u 0，在周期T 内产生的热量为Q 方＝u 20R·T ，对于正弦交流电源，电压的有效值u 正＝u 02，在周期T 内产生的热量为Q 正＝（u 02）2R·T ，整理可得Q 方∶Q正＝2∶1，选项D 正确．4.如图所示电路中，A 、B 间接有交变电压u ＝311sin100πt (V)，电路中接有“220 V 440 W ”的电暖宝、“220 V 220 W ”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。

2020届高三高考物理复习培优练习题：交变电流(可编辑修改word版)

2020 届高三高考物理复习培优练习题：交变电流交变电流一、单选题1.如图所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载R2＝4R1，当只闭合S1时，电流表示数为1 A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A，则n1∶n2为A．1∶1 B．1∶4 C．1∶3 D．1∶22.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1 :n2=5 :1 ，电阻R =20Ω，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S1接1、S2闭合，此时L2正常发光的功率为P 。

下列说法正确的是A.输入电压u 的表达式u = 20 s in 50tVB.若S1 换接到2 后，R 消耗的电功率为0.4WC.若只断开S2 后，L1、L2 的功率均为P / 2D.若只断开S2 后，原线圈的输入功率为P / 23.在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd 的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕轴以角速度ω 匀速转动,产生的感应电动势随时间的变化关系如图所示，矩形线圈与阻值为R 的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是（）A.从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零EB.从t3到t4这段时间通过电阻R 的电荷量为(R +r)C.t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0D.t4时刻线圈处于中性面位置1 / 194.如图所示，边长为L、阻值为R 的等边三角形单匝金属线圈abc 从图示位置开始绕轴EF 以角速度ω 匀速转动，E F的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，右侧没有磁场，下列说法正确的是（）A.图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大B．从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流C．线圈中产生的感应电动势的最大值为4D．转动一周，外力做功的功率为3B2L42 32R5.如图所示电路，L 是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P 从B 端迅速滑向A 端的过程中，经过AB中点C 时通过线圈的电流为I1；P 从A 端迅速滑向B 端的过程中，经过C 点时通过线圈的电流为I2；P 固定在C 点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0。

高中物理真题：2020~2021学年高中物理交变电流单元测试(二)

高中物理真题：2020~2021学年高中物理交变电流单元测试(二)一、选择题(共15题)1.匀强磁场分布在直角坐标的四个象限里，方向如图1甲所示，有一闭合扇形线框OMN，以角速度ω绕O点在xOy平面内匀速转动，在它旋转一圈后的过程中（从图示位置开始计时）它的感应电动势与时间的关系图线是图乙中哪一个（）2.如图B-2所示，线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动（由上向下看是逆时针方向），当转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小变化情况是（）A.磁通量和感应电动势都在变大B.磁通量和感应电动势都在变小C.磁通量在变小，感应电动势在变大D.磁通量在变大，感应电动势在变小3.下列关于交变电流的说法中正确的是（）A.只有大小和方向都随时间按正弦规律变化的电流才叫交变电流B.大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流C.大小和方向都随时间变化的电流叫做交变电流D.只有大小随时间做周期性变化的电流叫做交变电流4.矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是（）A.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B.穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大C.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零D.穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零5.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图A-3所示，则下列说法中正确的是（）A.t=0时刻线圈平面处于中性面B.t=0.01s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最大C.t=0.02s时刻，线圈中有最大感应电动势D.t=0.03s时刻，线圈中有最大感应电流6.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图1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（）A.400V，0.02sB.200V，0.02sC.400V，0.08sD.200V，0.08s7.如图4（a）所示为一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的曲线.下列说法中正确的是（）A.线圈中交流电动势的曲线如图4（b）中实线B.t=0时刻，线圈平面与中性面垂直C.t=0.01s时刻，Φ的变化率最大D.t=0.02s时刻，交流电动势最大8..图A-4是一个单匝的闭合线圈中的磁通量随时间的变化示意图，以下哪些认识是正确的（）A.第0.9s末线圈中的瞬时感应电动势比0.2s时的小B.第0.6s末线圈中的感应电动势大小是4VC.第1s末线圈的瞬时电动势为零D.第0.2s末和0.4s末的瞬时电动势的方向相同9.一矩形线圈，绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′顺时针方向旋转．引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接，两个半圆环分别与固定电刷A、B滑动接触，电刷间接有电阻R，如图B-3所示，在线圈转动过程中，通过R的电流（）A．大小和方向都不断变化B．大小和方向都不变C．大小不断变化，方向从A→R→BD．大小不断变化，方向从B→R→A10.从线圈平面与中性面重合开始计时，对于正弦交变电流在一个周期内，下列说法正确的是（）A.方向改变一次，大小不断变化，出现一次最大值B.方向改变两次，大小不断变化，出现一次最大值C.方向改变一次，大小不断变化，出现两次最大值D.方向改变两次，大小不断变化，出现两次最大值11.面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，从中性面起以角速度ω匀速转动，在t时刻线圈磁通量的瞬时值为（）A．BSωB．BSωcosωtC．BSωsinωtD．BSω/sinωt12.当线圈在匀强磁场中匀速转动时()A.一定有感应电流产生，此电流的大小和方向场随时间变化B.可能有感应电流产生，此电流为一恒定电流C.可能有感应电流产生，此电流的大小随时间变化，而方向不变D.可能有感应电流产生，此电流的大小及方向均随时间发生变化13.如图，矩形线圈abcd在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，产生的交变电动势为e=Emsinωt，如果将其转速增加一倍，其他条件保持不变，则电动势的表达式为()A.e=EmsinωtB.e=Emsin2ωtC.e=2EmsinωtD.e=Emsin2ωt14.如图所示，线圈绕垂直于匀强磁场的轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，下列说法中错误的是()A.线圈中产生感应电动势为e=EmsinωtB.线圈每转一周，交流电完成一次周期性变化C.线圈每次通过中性面时，电动势达到最大D.从图示位置开始，线圈转动90°时的瞬时电动势为NBSω15.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法正确的是()A.线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感生电动势方向不变B.线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C.线圈转动一周，感生电动势和感应电流方向都要改变一次D.线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感生电动势的方向均要改变一次二、多项选择(共5题)1.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，产生的交变电动势的瞬时值表示式为，那么（）A．这是从线圈经过中性面时开始计时的B．这是从线圈经过中性面垂直的面时开始计时的C．线圈转动的角速度是ωD．线圈转动的周期为2π/ω2.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是（）A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C．线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流方向都要改变一次D．线圈每转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变两次3.下列对中性面的说法中正确的是：（）A．中性面就是指线圈平面B．中性面是指与磁感线垂直的位置C．中性面与磁场方向重合D．线圈平面与中性面垂直时，没有磁感线穿过线圈4.交流发电机中正弦交流电动势的最大值出现在：（）A．线圈平面与磁感线平行时B．线圈平面与磁感线垂直时C．线圈平面与中性面平行时D．线圈平面与中性面垂直时5.当交流发电机的线圈在磁场中匀速转动一周时，下列说法中正确的是：（）A．线圈平面经过中性面两次B．线圈平面经过中性面一次C．当线圈平面垂直中性面时，磁通量最大D．当线圈平面与中性面重合时，无感应电流三、填空题(共5题)1.如图所示，长25cm，宽20cm的矩形线框上，绕有100匝的线圈，线圈总电阻为1Ω.接在线圈两端的电阻R＝9Ω.线圈放在磁感强度为0.4T的匀强磁场中，当它绕着垂直于磁场的轴以50rad/s的角速度匀速转动时，不计摩擦.在线框平面与磁场成60°角时安培力的力矩为N・m；理想电压表的读数为V；每分钟在外电阻R上消耗的电能为J2.如图所示，线圈共100匝，ab=cd=0.2m，ad=bc=0.1m，磁感强度B＝lT，角速度ω＝5rad/s，则线圈中产生的感应电动势最大值为V，从中性面开始转动的交流电动势瞬间值为e=V3.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈为100匝。