2021届新高考衡水名师原创物理专题卷 专题十一 交变电流

2021新高考衡水名师原创物理专题卷

专题十一交变电流

1.如图所示为交流发电机发电的示意图，矩形线圈ABCD匝数为N、面积为S、整个线圈的电阻为r。在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈绕OO'轴以角速度ω匀速转动，外电阻为R，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。关于发电过程中的四个状态，下列说法不正确的是（）

A.线圈转到图甲位置时，通过线圈的磁通量为BS

B.线圈转到图乙位置时，通过线圈的磁通量的变化率为NBSω

C.

D.线圈转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A B

→

2.如图()a,水平匀强磁场中有一边长为0.5 m的正方形线框,其电阻为1 Ω。当线框绕过其两对边中心的竖直轴'

OO以某一角速度匀速旋转时,线框中产生的感应电动势ò随时间t变化的关系如图()b所示。下列说法正确的是( )

A.线框转动的角速度为0.4 rad/s

B.磁感应强度的大小约为0.4 T

C.线框内感应电流的有效值约为0.7 A

D.0

t=时,线框平面与磁感应强度方向的夹角为90°

3.图1为电子电路中的正弦脉冲波的交变电流与时间的变化图像,图2为用作时钟讯号来准确地触发同步电路的方波的交变电流与时间的变化图像,则正弦脉冲波和方波的交变电流有效值分别为( )

A.

0.5A B.0A A A

4.如图所示，有矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场B中绕OO'轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，当线圈又以图示位置转过90︒的过程中，下列说法正确的是( )

A.磁通量的变化量为NBS ϕ∆=

B.平均感应电动势为2π

NBS E ω=

C.电阻R 所产生的热量为Q =

D.通过电阻R 的电荷量为NBS

q R r

=

+ 5.如图甲，矩形线圈PQMN 绕垂直于匀强磁场的轴以角速度ω匀速转动，线圈匝数为n ，面积为S ，电阻为r ，磁场的磁感应强度为B ，线圈与阻值为R 的电阻连接。线圈产生的感应电动势e 随时间t 的变化关系如图乙，下列说法中正确的是（ ）

A.1t t =时刻与3t t =时刻穿过线圈的磁通量相同

B.PQ 边始终不受安培力作用

C.0~1t 内，通过电阻R 的电荷量为BS

R r + D.电阻R

的功率为222222()n B S R

R r ω+

6.如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO '做匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e 随时间t 的变化曲线如图乙所示，若外接电阻70 R =Ω，线圈电阻10 r =Ω，则下列说法正确的是（ ）

A.线圈的角速度为100 rad/s

B.0.01s t =时穿过线圈的磁通量最大

C.通过线圈的最大电流为1.25 A

D.电压表的示数为87.5 V

7.如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈与一可变电阻1R 串联后，接在一正弦交流电源上；副线圈电路中固定电阻的阻值为0R ，当负载电阻2R 的阻值为10 0R 时，理想交流电流表的示数为

I.现将负载电阻2

R 的阻值变为20

0R ，

调节1R 使理想交流电流表的示数仍为 I ，此时理想交流电压表的示数为200V.则原来变压器原线圈两端电压的有效值为（ ）

A.1100V

B.2100V

C.220V

D.210V

8.如图所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以角速度ω匀速转动，线圈的电阻为r ，理想变压器的副线圈并联两个阻值

恒定且也为r 的一模一样的灯泡A 、B ，原、副线圈匝数的比值为k ，电路中电表均为理想电表，现灯泡B 发生断路，下列说法正确的是（ ）

A.电压表示数变小

B.发电机的热损耗功率增大

C.灯泡A 亮度变亮

D.单位时间外界向发电机做的功变大

9.有一理想变压器，其原线圈与副线圈的匝数之比为1212n n ∶∶，现将三个规

格相同的小灯泡与其连接成如图所示的电路。现给变压器的a b 、两端输入一交流电压，当开关S 断开时，电压表的示数为1U ，将开关S 闭合后，电压表的示数变为2U ，整个过程中灯泡都未被烧毁且灯泡阻值不变，则12U U ∶为（ ）

A.2:3

B.4:1

C.3:7

D.5:3

10.如图甲所示为自耦变压器,原线圈接有图乙所示的交流电源,副线圈两端

电压有效值为220 V,灯泡和其他电阻受温度的影响忽略不计,开始时开关S 断开。则下列说法正确的是( )

A.原、副线圈匝数比为11:5

B.闭合开关S 后,小灯泡微亮,2P 上滑可使小灯泡恢复正常发光

C.滑片1P 上滑,通过电阻1R 的电流增大

D.向上滑动3P ,变压器的输出功率增大

11.某水电站,用总电阻为2.5Ω的输电线给500km 外的用户输电,其输出电功率是6310kW ⨯.现用500kV 电压输电,则下列说法正确的是( ) A.输电线上输送的电流大小为52.010A ⨯ B.输电线上由电阻造成的电压损失为15kV

C.若改用5kV 的电压输电,则输电线上损失的功率为8910kW ⨯

D.输电线上损失的功率为2

U P r

∆=,U 为输电电压,r 为输电线的电阻

12.如图所示,某发电机输出功率是100kW,输出电压是250V,从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω,要使输电线上的功率损失为发电机输出功率的5%,而用户得到的电压正好为220V,则升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( )