2019高三物理二輪練習(xí)專項(xiàng)練習(xí)交變電流

1、2019高三物理二輪練習(xí)專項(xiàng)練習(xí)交變電流交變電流1、（2017 廣東六校聯(lián)考）如下圖，原、副線圈匝數(shù)比為2： 1的理想變壓器正常工作時(shí), 以下說法不正確的選項(xiàng)是（）A、原、副線圈磁通量之比為 2 ： 1日原、副線圈電流之比為 1 ： 2C輸入功率和輸出功率之比為1 ： 1D原、副線圈磁通量變化率之比為1 ： 1答案A解析由于原、副線圈共用一個(gè)鐵芯，故通過原、副線圈磁通量之比和原、副線圈磁通量變化率之比均為 1 ： 1,選項(xiàng)A錯(cuò)誤而D正確；由11 ： 12=n2 ： Q得，I 1 ： 12= 1 ： 2,選項(xiàng)B 正確；由于理想變壓器不考慮變壓器自身的功率損失，應(yīng)選項(xiàng)C正確，此題選擇不正確的選項(xiàng)，

2、故應(yīng)選A.2、（2017 課標(biāo)全國(guó)）如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1 ： 2;副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為 220V,額定功率為22VY原線圈電路中接有電壓表和電流表、現(xiàn) 閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光、假設(shè)用 U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，那么 （）A、U= 110V, I = 0.2AB U= 110V, I = 0.05AC U= 110aJ2V, I = 0.2AD U= 110/V, I =0.2 小A答案A%n1n2解析由燈泡正常發(fā)光可知，U' = 220V, I' =U"=0.1A; U= n；U' = 110V, I =n；I

3、 '= 0.2A,電壓表、電流表的示數(shù)均為有效值，應(yīng)選項(xiàng) A正確、3、（2017 蘇北四市調(diào)研）如下圖，50匝矩形閉合導(dǎo)線框 ABC比于磁感應(yīng)弓II度大小B2=10T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S= 0.5m2,線框電阻不計(jì)、線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸 OO 以角速度co=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V60W的燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10A,以下說法正確的選項(xiàng)是 （）A、圖示位置穿過線框的磁通量為零日線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500 2VC變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25 ： 11D允許變壓器輸出的最大功率為5000W答案C

4、D解析圖示位置穿過線圈的磁通量最大，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；最大值 Eim= nBSo = 500/2v , ni Uni有效值為Ei=U=500V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由吊=口得，吊=25 ： 11,選項(xiàng)C正確；因?yàn)镮10A,P= UIim= 5000VV 選項(xiàng) D正確、4、（2017 青島模擬）一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為11 ： 2,副線圈的輸出電壓u隨時(shí)間變化的規(guī)律如下圖，副線圈上僅接入一個(gè)阻值為20 的定值電阻，那么（）A、原線圈的輸入電壓為220V日原線圈的輸入電流為11AC經(jīng)過1分鐘定值電阻放出的熱量是4800JD變壓器的輸入功率是8X 102W答案ACU>mUbnzI 2 4解析由題

5、圖可知，U2= 40V, 11 =r=2A,那么U1=n2= 220V,11 = n1 =11A,選項(xiàng)A正確而選項(xiàng)B錯(cuò)誤；經(jīng)過1分鐘定值電阻放出的熱量是Q=l22Rt = 4800J,選項(xiàng)C正確；變壓器的輸入功率 R = UI1=80VV選項(xiàng)D錯(cuò)誤、5、（2017 徐州模擬）如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5 ： 1,原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（報(bào)警器未畫出），電壓表和電流表均為理 想電表，R為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小、以下說法中正 確的選項(xiàng)是（）圖乙中電壓的有效值為110 2V電壓表的示數(shù)為 44V1R處出現(xiàn)火警時(shí)電流表示數(shù)增

6、大R處出現(xiàn)火警時(shí)電阻 R消耗的電功率增大答案ACDU12解析由"RT=UM,：2:T, 2可知，圖乙中電壓的有效值為Ul= 110V2V,選項(xiàng)A正確;n2電壓表示數(shù)為有效值，由 U2=£ U = 2242V知，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；R處出現(xiàn)火警時(shí)，R的阻值 減小，電路中的電流增大，R消耗的電功率增大，選項(xiàng)C、D均正確、6、（2017 陽(yáng)泉模擬）如下圖，理想變壓器副線圈通過導(dǎo)線接兩個(gè)相同的燈泡L1和L2,導(dǎo)線的等效電阻為 R圖中已標(biāo)示）、現(xiàn)將原來斷開的開關(guān) S閉合，假設(shè)變壓器原線圈兩端的 電壓保持不變，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是（）A、副線圈兩端的電壓不變 日通過燈泡L1的電流增大C原

7、線圈中的電流減小D變壓器的輸入功率減小答案An2解析由U2=n；U可得，副線圈兩端的電壓不變，選項(xiàng) A正確；閉合開關(guān) S,副線圈所 在電路中的總電阻減小，干路電流I2增大，那么電阻 R兩端電壓增大，燈泡兩端的電壓減小，通過燈泡L1的電流減小，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；由11=兀12可得，原線圈中的電流增大，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；由P= UI 2可得，變壓器的輸入功率增大，選項(xiàng) D錯(cuò)誤、7、（2017 北京海淀模擬）如下圖，矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的 對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著 OO方向觀察，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)線 強(qiáng)度為B,線圈匝數(shù)為n, ab邊的邊長(zhǎng)為L(zhǎng), ad邊的邊長(zhǎng)為

8、L2,線圈電阻為 R,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速,那么當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)（）AB>G線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 2nBLco穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化率最大n2B2LL22w線圈ad邊所受安培力的大小為答案CD解析由右手定那么可知，ad棒中的電流從a到d,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圖示位置兩根導(dǎo)體棒L1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;邊所受安培力的ad、bc同時(shí)切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E= 2nBLv=2nBL 萬(wàn)3 =nBL Lw此位置穿過線圈的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，選項(xiàng)C正確；adnBLLcon2B2L1L22w大小為F安=nBIL2= nB RL=R 一,選項(xiàng)D正確、8、（2017 寧波八校

9、模擬）如下圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為接正弦交流電源，副線圈接入“220V60W燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光，那么HTk.j120 ： 1,原線圈（）電流表的示數(shù)為Ek電流表的示數(shù)為電源輸出功率為原線圈端電壓為3 220A32220A 1200W 11V答案A603n2l 2n1解析由題意知流經(jīng)副線圈的電流3I 2=220A= 11A,那么電流表的本數(shù)（有效值）為11 = 220a,選項(xiàng)A正確而B錯(cuò)誤；因?yàn)槭抢硐胱儔浩?，故電源輸出的功率即燈泡消耗的功率，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；由u="m= 4400V知，選項(xiàng)d錯(cuò)誤、9、（2017 山東）為保證用戶電壓穩(wěn)定在 220V,變電所需適時(shí)進(jìn)行調(diào)壓，圖

10、甲為調(diào)壓變 壓器示意圖、保持輸入電壓 U1不變，當(dāng)滑動(dòng)接頭 P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓、某次檢測(cè) 得到用戶電壓U2隨時(shí)間t變化的曲線如圖乙所示、以下正確的選項(xiàng)是 （）圖甲用乙A U2=1904in(50 兀 t )V日 止=190 jsin(100 % t)VC為使用戶電壓穩(wěn)定在220V,應(yīng)將P適當(dāng)下移D為使用戶電壓穩(wěn)定在220V,應(yīng)將P適當(dāng)上移答案BD解析由題圖可知，U2的變化周期T= 0.02s ,那么32兀"T = 100 7t rad/s ,選項(xiàng) B 正確;由于U2偏小，為使其有效值增大為 220V,根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律即將P適當(dāng)上移，選項(xiàng)D正確、Ui ni&=n2可

11、知，應(yīng)減小變壓比,p逐漸向上移動(dòng)時(shí)，接在理A、Vi不變、V2不變、Ai變大、B Vi不變、V2不變、Ai變小、C Vi變大、V2變大、Ai變小、 D Vi變小、V2變小、Ai變大、 答案DA2變大A2變小A2變小A2變大解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭 加，那么輸入功率增加，而輸入電壓P逐漸向上移動(dòng)時(shí)，變阻器有效電阻R變小，輸出功率增U不變，那么Ii變大，R兩端電壓變大，那么 U=U。四上 乜變小；由變壓器公式u=n2=r；和i2=r,得u變小，i2變大，應(yīng)選項(xiàng)d正確.ii、如下圖，一半徑為 r的半圓形線圈，以直徑 ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為 n, ab的左 側(cè)有垂直紙面向里，磁感應(yīng)弓雖度為 B的勻強(qiáng)磁

12、場(chǎng)、M N是兩個(gè)集流環(huán)，負(fù)載電阻為 R線圈、 電流表和導(dǎo)線的電阻不計(jì)、試求：10、(2017 蘇北四市模擬)如下圖，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭 想變壓器兩端的四個(gè)理想電表示數(shù)()(i)由圖示位置起轉(zhuǎn)過i/4圈的時(shí)間內(nèi)負(fù)載電阻上產(chǎn)生的熱量；(2)由圖示位置起轉(zhuǎn)過 i/4圈的時(shí)間內(nèi)通過負(fù)載電阻R的電荷量;(3)電流表示數(shù)、答案 2HBrT(2)BR1 hBnr解析線圈由圖示位置開始繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流如下圖、(1)線圈由圖示位置經(jīng)1/4圈時(shí)間內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的熱量為：Qb I2Rt=(R)2xRx 4 =(馬普)9rx焉 嚕1(2)線圈由圖示位置經(jīng) 1/4圈時(shí)間內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

13、的平均值EA=At ,通過R的電荷量為："E2q=T At = "RAt = _R_= %2R .(3)電流表的讀數(shù)為交變電流的有效值，而交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的，通常應(yīng)考查一個(gè)周期的情況、由圖可知，假設(shè)交流電在一周期內(nèi)的有效值為E,那么Em2 t E2由有效值定義知2R2=-RT解得：E=國(guó)2E 兀2Bnr2電流表的示數(shù)為： I A= R= -2R12、風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源、風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的動(dòng)能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置，如下圖，其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等、風(fēng)力發(fā)電機(jī)示意圖(1)利用總電阻R= 10的線路向外輸送

14、風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能、輸送功率R=300kW輸出電壓U 10kV,求導(dǎo)線上損失的功率與輸送功率的比值；(2)風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積、設(shè)空氣密度為p ,氣流速度為v,風(fēng)輪機(jī)葉片長(zhǎng)度為r.求單位時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能 Pm；在風(fēng)速和葉片 數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機(jī)單位時(shí)間接受的風(fēng)能，簡(jiǎn)述可采取的措施、(3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為 P與Pm成正比、某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速 V1 = 9m/s時(shí)能夠輸出 電功率P1=540kW.我國(guó)某地區(qū)風(fēng)速不低于 V2=6m/s的時(shí)間每年約為 5000小時(shí)，試估算這臺(tái) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時(shí)、1答案(1)0.03

15、(2)2兀p r2v3措施見解析(3)8 X105kW- h解析(1)導(dǎo)線上損失的功率為 P= 12R= t/2R= 9kWP9X103損失的功率與輸送功率的比值r= 300 X 103 = 0.03(2)風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機(jī)，提供的風(fēng)能功率最大、單位時(shí)間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為p vS,11S=兀r2,風(fēng)能的最大功率可表本為P= 2( p vS)v2=2兀p r2v3采取措施合理，如增加風(fēng)輪機(jī)葉片長(zhǎng)度，安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機(jī)正面迎風(fēng)等、X 540kW/= 160k皿 最小年發(fā)電量為(3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為P2= Vv1 Jr =W P2t = 160x 5000kW- h = 8X

16、105kW- h13、某發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出功率 P= 100kW發(fā)電機(jī)端電壓 U= 250V,向遠(yuǎn)處送電的輸電 線的總電阻R= 8a.要使傳輸電線上的功率損失不超過輸送功率的5%用戶得到的電壓又正好是220V,那么：(1)應(yīng)該怎樣安裝變壓器？畫出輸電線路的示意圖、(2)求出所用的變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比、答案(1)如解析圖所示(2)升壓：1 ： 16降壓：190 ： 11解析(1)只要安裝一臺(tái)升壓變壓器和一臺(tái)降壓變壓器，輸電線路示意圖如下圖、升壓降壓(2)按題意，P損=5汨=0.05 X 100X 103VW= 5X 103W設(shè)輸電線路中的電流為I, P損=i2rF/5X 103I=R=yj-8A=