（高中物理）物理模擬專題10交變電流

1、備戰(zhàn)年高考物理最新模擬 專題10 交變電流一、單項(xiàng)選擇題1正弦交變電源與電阻r、交流電壓表按照?qǐng)D甲所示的方式連接，r10 ，交流電壓表的示數(shù)是10 v圖乙是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象，那么()a通過r的電流ir隨時(shí)間t變化的規(guī)律是ircos100t(a)b通過r的電流ir隨時(shí)間t變化的規(guī)律是ircos50t(a)cr兩端的電壓ur隨時(shí)間t變化的規(guī)律是ur5cos100t(v)dr兩端的電壓ur隨時(shí)間t變化的規(guī)律是ur5cos50t(v)解析：選a.交流電壓表示數(shù)為10 v，是有效值，故um10v，電阻上的交變電流與交變電壓的變化趨勢(shì)相同，電阻r上電流的最大值為10/10 a a，又因

2、t0時(shí)，uum，故ircos100t(a)，ur10cos 100t(v)，應(yīng)選a.2以下四幅圖是交流電的圖象，其中能正確反映我國居民日常生活所用交流電的是()解析：選c.我國居民日常生活所用的是正弦式交流電，其電壓的有效值是220 v，最大值為311 v，周期為0.02 s，所以只有c正確3(年模擬)一個(gè)阻值為2 的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e10sin20tv，當(dāng)該線圈與一阻值為8 的電阻組成閉合回路時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是()at0時(shí)，線圈平面位于中性面bt0時(shí)，穿過線圈的磁通量為0c電阻的熱功率為16 wd用電壓表測(cè)路端電壓時(shí)讀數(shù)為11.3 v答案：a4(年一中模擬)兩只

3、相同的電阻，分別通過正弦波形的交流電和方波形的交流電兩種交變電流的最大值相等，波形如下列圖在正弦波形交流電的一個(gè)周期內(nèi)，正弦波形交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱q1與方波形交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱q2之比等于()a31b12c21 d43答案：b5小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如下列圖，此線圈與一個(gè)r10 的電阻構(gòu)成閉合電路不計(jì)電路的其他電阻以下說法正確的選項(xiàng)是()a交變電流的周期為0.125 sb交變電流的頻率為8 hzc交變電流的有效值為 ad交變電流的最大值為4 a解析：選c.由圖象可以看出，此交變電流的周期為0.250 s，電壓的

4、最大值um20 v所以交變電流的頻率為4 hz，a、b均錯(cuò)誤；交變電流的最大值im2 a，有效值i a，c正確，d錯(cuò)誤6(年一中模擬)一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0 ，現(xiàn)外接一只電阻為95.0 的燈泡，如圖乙所示，那么()a電壓表v的示數(shù)為220 vb電路中的電流方向每秒鐘改變50次c燈泡實(shí)際消耗的功率為484 wd發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2 j解析：選d.電動(dòng)勢(shì)的有效值為e v220 v，所以電流的有效值i a2.2 a，所以電壓表的示數(shù)為uir2.2×95.0 v209 v，選項(xiàng)a錯(cuò)；交變電流的頻率為f50 hz

5、，每個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，故每秒鐘內(nèi)電流方向改變100次，選項(xiàng)b錯(cuò)；燈泡實(shí)際消耗的功率為p燈i2r2×95.0 w459.8 w，應(yīng)選項(xiàng)c錯(cuò)；發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為qi2rt2×5.0×1 j24.2 j，選項(xiàng)d對(duì)二、不定項(xiàng)選擇題7如下列圖的線圈中產(chǎn)生了交變電流的是()解析：選bcd.當(dāng)線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量發(fā)生變化，才能產(chǎn)生交變電流，b、c、d均符合要求，a項(xiàng)中線圈的磁通量不發(fā)生變化，故不產(chǎn)生交變電流8(年高三質(zhì)檢)如圖甲所示，電阻r的阻值為50 ，在ab間加上圖乙所示的正弦交流電，那么下面說法中正確的選項(xiàng)是()a電阻r的功率為200

6、wb電流表示數(shù)為2 ac產(chǎn)生該交流電的線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3.14 rad/sd如果產(chǎn)生該交流電的線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，那么電流表的示數(shù)也增大一倍答案：abd9內(nèi)阻不計(jì)的交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e10sin50t(v)，所接負(fù)載的電阻r10 ，現(xiàn)把發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍，那么()a負(fù)載兩端電壓的有效值將變?yōu)?8.2 vb交流電的頻率將變?yōu)?0 hzc負(fù)載消耗的功率將變?yōu)?0 wd負(fù)載消耗的功率將變?yōu)?0 w解析：選bc.原來的電動(dòng)勢(shì)最大值為10 v，有效值為7.07 v，當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍時(shí)，角速度增加一倍，頻率也增加一倍，電動(dòng)勢(shì)最大值和有效值均增加一倍，表達(dá)式可以寫為e20 sin 100

7、t(v)，由此可以看出提高轉(zhuǎn)速后頻率變?yōu)?0 hz，電動(dòng)勢(shì)有效值為14.14 v，負(fù)載消耗的功率將變?yōu)?0 w故b、c正確10(年一中模擬)電阻為1 的某矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象如圖線a所示；當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，該線圈中所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法正確的選項(xiàng)是()a在圖中t0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零b線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為32c交流電a的電動(dòng)勢(shì)的有效值為5 vd交流電b的電動(dòng)勢(shì)的最大值為5 v三、計(jì)算題11如下列圖，間距為l的光滑水平金屬導(dǎo)軌，水平地放置在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一端接阻值為r

8、的電阻質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，其電阻為r0.在拉力f作用下從t0的時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律為vvmsint，不計(jì)導(dǎo)軌電阻求：(1)從t0到t時(shí)間內(nèi)電阻r產(chǎn)生的熱量(2)從t0到t時(shí)間內(nèi)拉力f所做的功答案：見解析12電壓u120sint v，頻率為50 hz的交變電流，把它加在激發(fā)電壓和熄滅電壓均為u060 v的霓虹燈的兩端(1)求在一個(gè)小時(shí)內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時(shí)間有多長？(2)試分析為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象？(人眼的視覺暫留時(shí)間約為 s)解析：(1)如下列圖，畫出一個(gè)周期內(nèi)交變電流的ut圖象，其中陰影局部對(duì)應(yīng)的時(shí)間t1表示霓虹燈不能發(fā)光的時(shí)間，根據(jù)對(duì)稱性，一個(gè)周期內(nèi)霓虹

9、燈不能發(fā)光的時(shí)間為4t1當(dāng)uu060 v時(shí)，由u120sint v求得：t1 s再由對(duì)稱性知一個(gè)周期內(nèi)能發(fā)光的時(shí)間：tt4t1 s4× s s再由比例關(guān)系求得一個(gè)小時(shí)內(nèi)霓虹燈發(fā)光的時(shí)間為：t× s2400 s.第二節(jié)變壓器遠(yuǎn)距離輸電一、單項(xiàng)選擇題1(年模擬)圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖變壓器輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓，不會(huì)有很大的波動(dòng)輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用r0表示，變阻器r表示用戶用電器的總電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭p向下移動(dòng)時(shí)，以下說法不正確的選項(xiàng)是()a相當(dāng)于在增加用電器的數(shù)目ba1表的示數(shù)隨a2表的示數(shù)的增大而增大cv1表的示數(shù)隨v2表的示數(shù)

10、的增大而增大d變壓器的輸入功率增大答案：c2照明供電線路的路端電壓根本上是保持不變的可是我們?cè)谕砩掀摺它c(diǎn)鐘用電頂峰時(shí)開燈，電燈比深夜時(shí)要顯得暗些這是因?yàn)橛秒婍敺鍟r(shí)()a總電阻比深夜時(shí)大，供電線路上的電流小，每盞燈兩端的電壓較低3如下列圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為31，副線圈上接三個(gè)相同的燈泡，均能正常發(fā)光，原線圈中再串一個(gè)相同的燈泡l，那么()a燈l也能正常發(fā)光b燈l比另外三個(gè)燈都暗c燈l將會(huì)被燒壞d不能確定解析：選a.原、副線圈中的電流之比為，而副線圈中通過每盞燈的電流均為其額定電流i額.又i1i2，所以通過原線圈中燈l的電流恰為其額定電流，燈l正常發(fā)光，所以a正確4(年高考理綜卷)

11、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，r120 ，r230 ，c為電容器，通過r1的正弦交流電如圖乙所示，那么()a交流電的頻率為0.02 hzb原線圈輸入電壓的最大值為200 vc電阻r2的電功率約為6.67 wd通過r3的電流始終為零解析：選c.由圖乙可知交流電頻率為50 hz，所以a錯(cuò)副線圈電壓最大值u2i1r120 v，由可知u1200 v，b錯(cuò)r1和r2并聯(lián)p22/306.67 w因電容器接交流電有充放電電流，故d錯(cuò)5理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101，以下說法中正確的選項(xiàng)是()a穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是101b穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等c原、副線圈每

12、一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為101d正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為101答案：b6.(年西城區(qū)抽樣)如下列圖，理想變壓器的輸出端有三組次級(jí)線圈，分別接有電阻元件r、電感元件l和電容元件c.假設(shè)用ir、il、ic分別表示通過r、l和c的電流，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是()a假設(shè)m、n接正弦式交流電，那么ir0、il0、ic0b假設(shè)m、n接正弦式交流電，那么ir0、il0、ic0c假設(shè)m、n接恒定電流，那么ir0、il0，ic0d假設(shè)m、n接恒定電流，那么ir0、il0，ic0二、不定項(xiàng)選擇題7.(年質(zhì)量檢測(cè))如下列圖，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為15，原線圈兩端的交變電壓為u20s

13、in 100t(v)氖泡在兩端電壓到達(dá)100 v時(shí)開始發(fā)光，以下說法中正確的有()a開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 hzb開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 vc開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大d開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變8(年一中模擬)一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，p為滑動(dòng)變阻器的觸頭以下說法正確的選項(xiàng)是()a副線圈輸出電壓的頻率為50 hzb副線圈輸出電壓的有效值為31 vcp向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小dp向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加9(年富陽二中高三模擬)在某交變電流電路中，有一個(gè)正在工作的理想變壓器

14、，如下列圖它的原線圈匝數(shù)n1600匝，交流電源的電動(dòng)勢(shì)e311 sin(100t) v(不考慮其內(nèi)阻)，電壓表和電流表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì)，原線圈串聯(lián)一個(gè)額定電流為0.2 a的保險(xiǎn)絲，副線圈匝數(shù)n2120匝，為保證保險(xiǎn)絲不被燒斷，那么()a負(fù)載功率不能超過62 wb副線圈電流最大值不能超過1 ac副線圈電路中的電阻r不能小于44 d副線圈電路中電壓表的讀數(shù)為62 v解析：選c.由得u244 v，d錯(cuò)；由得i21 a，所以負(fù)載功率最大為p2u2i244 w，a錯(cuò)；副線圈中的電流最大值為im a，故b錯(cuò)；由r得r44 ，c對(duì)10(年高考理綜卷)某小型水電站的電能輸送示意圖如下列圖，發(fā)電機(jī)的輸出電

15、壓為200 v，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)要使額定電壓為220 v的用電器正常工作，那么()a.>b.<c升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓d升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率解析：選ad.由于輸電線上有電阻，所以考慮到電壓損失，那么有升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)之比的關(guān)系，可知要讓用電器正常工作，必須有>，a正確，b、c錯(cuò)誤；考慮到輸電線上也有電功率的損失，可知d也正確三、計(jì)算題11如圖甲是一理想變壓器的電路連接圖，圖乙是原線圈兩端所加的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，原、副線圈的匝數(shù)比為101，電流表a2的示數(shù)為2 a，開關(guān)s斷開，求： (1)變壓器的輸入功率和電壓表的示數(shù)；(2)將開關(guān)s閉合，定性分析電路中三只電表的