（浙江选考）2020版高考物理总复习第九章5第5节交变电流的产生和描述练习（含解析）.docx

交变电流的产生和描述1(2019湖州调研)一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列的物理量不一定相等的是()A交变电流的频率B电流的有效值C电功率D磁通量的变化率解析：选B.变压器原、副线圈中一定相等的物理量是频率、磁通量的变化率、电功率，故选B.2(2019嘉兴检测)理想变压器原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 随时间t 变化的规律如图所示，原、副线圈匝数比 100，副线圈只接入一个R10 的电阻，则下列说法错误的是()A与电阻R并联的电压表示数为3.11 VB流过电阻R的电流最大值为0.311 AC变压器的输入功率为0.484 WD一个周期内，电阻R上产生的热量为9.68103 J解析：选A.由题中图线得，原线圈两端的电压为U1220 V，由变压器原、副线圈电压比得，副线圈上的电压为U22.2 V，选项A错误；流过电阻R的电流最大值Im0.311 A，选项B正确；变压器的输入功率等于输出功率，即有P入0.484 W，选项C正确；一个周期内，电阻R上产生的热量QP入T9.68103 J，选项D正确3通过某电流表的电流按如图所示的规律变化，则该电流表的读数为()A4 AB4 AC5 AD5 A解析：选C.根据交变电流有效值的定义取一个周期T.有I2RTR(3)2R，得I5 A.4(2019绍兴检测)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R10 的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象，则()A电阻R上的电功率为20 WBt0.02 s时，R两端的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u14.1cos 100t VD通过R的电流i随时间t变化的规律是i14.1cos 50t A解析：选C.电阻R上的电功率为P10 W，选项A错误；由题图乙知t0.02 s时磁通量变化率最大，R两端的电压瞬时值最大，选项B错误；R两端的电压u随时间t变化的规律是u14.1cos 100t V，选项C正确；通过R的电流i随时间t变化的规律是i1.41cos 100t A，选项D错误5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.则下列说法正确的是()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IrD输电线路上损失的电功率为I1U解析：选A.根据变压器的工作原理、欧姆定律和电功率公式解决问题根据理想变压器的工作原理，得I1U1I2U2，所以用户端的电压U2，选项A正确；输电线上的电压降UI1rUU1，选项B错误；变压器的输入功率P1I1UIrI1U1，选项C错误；输电线路上损失的功率PIrI1(UU1)，选项D错误【课后达标检测】一、选择题1有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如图所示该匀强磁场是由一对磁极N、S产生，磁极以OO为轴匀速转动在t0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N开始离开纸面向外转动，规定由abcda方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是()答案：C2(2019湖州检测)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，如图所示为穿过线圈的磁通量随时间变化的图线，则下列说法正确的是()At0时，线圈平面与中性面垂直Bt时刻，磁通量的变化率最大Ct时刻，交流电动势达到最小DtT时刻，交流电动势为零答案：A3将阻值为100 的用电器接到按i1.414sin 100t(A)的规律变化的交流电路中，则()A该交流的周期为0.02 sB用电器两端的电压为141.4 VC通过用电器的电流为1.414 AD用电器消耗的功率为141.4 W答案：A4(2019舟山高二期中)如图所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，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，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时()AA1的读数变大，A2的读数变大BA1的读数变大，A2的读数变小CA1的读数变小，A2的读数变大DA1的读数变小，A2的读数变小解析：选A.当滑动触头下移时，R3变小，R总变小，I，U不变，I变大，U并UUR1，U并变小，通过R2的电流IR2变小，IA2IIR2，IA2变大，A2的示数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，可知A1的示数变大5(2019嘉兴测试)图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化下列说法正确的是()A图1表示交流电压，图2表示直流电压B两种电压的有效值相等C图1所示电压的瞬时值表达式为u311sin 100t(V)D图1所示电压经匝数比为101的变压器变压后，频率变为原来的解析：选C.图2表示的电压方向在变，也是交流电压，A错；图2表示的电压是非正弦交流电压，有效值与最大值之间并不满足E，B错；变压器不能改变交变电流的频率，选项D错6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()A12B2lC23D32解析：选B.三灯都正常工作，则电流相等，由此可知变压器的原、副线圈的电流比，对于理想变压器，由于功率相等，P1P2，得得，选项B正确7(2019宁波调研)对于理想变压器，下列说法中不正确的是()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：D8(2019杭州质检)如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为1001和1100，图中a、b表示电压表或电流表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A，则()Aa为电流表，b为电压表Ba为电压表，b为电流表C线路输送电功率是2 200 kWD输电线路总电阻为22 解析：选B.由题图可知a表是电压表，b表是电流表而连接电压表的互感器原线圈的匝数与副线圈匝数之比为1001，连接电流表的互感器原线圈的匝数与副线圈匝数之比为1100，由电压表的示数为22 V，得原线圈的电压为2 200 V，由电流表的示数为1 A，得原线圈的电流为100 A所以电线输送功率是2.2105 W，由已知条件无法求输电线电阻9某小型水电站的电能输送示意图如图所示发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2.降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则()A.B.U3，所以，A正确，B、C错误；升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，D错误10.如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 A那么()A线圈消耗的电功率为2 WB线圈中感应电流的有效值为2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e4cosVD任意时刻穿过线圈的磁通量为sin解析：选C.从线圈平面平行于磁感线开始计时，正弦交变电流的感应电动势的一般表达式为eEmcos ，且该式的成立与转轴的位置无关(转轴平行于磁感线的情况除外)，则感应电流icos ，由题给条件有1，解得Em4 V，则Im2 A，I有效 A，电功率PIR4 W，所以A、B错误e4cos t4cos V，故C正确由EmBSm得m，故sin，故D错误二、非选择题11(2019杭州调研)某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线总电阻为6 .(1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率；(2)若改用5 000 V高压输电，用户端利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压解析：(1)输电线上的电流为I A52.63 A输电线路损耗的功率为P损I2R52.6326 W16 620 W16.62 kW.(2)改用高压输电后，输电线上的电流为I A4 A用户端在变压器降压前获得的电压U1UIR(5 00046) V4 976 V根据，用户得到的电压为U2U14 976 V226.18 V.答案：(1)16.62 kW(2)226.18 V12(2019丽水质检)如图所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图，其中P是一个变压器铁芯，入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法，绕在铁芯的一侧作为原线圈，然后再接户内的用电器Q是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出，它是串联在本图左边的火线上，开关断开时，用户的供电被切断)，Q接在铁芯另一侧副线圈的a、b两端之间，当a、b间没有电压时，Q使得脱扣开关闭合，当a、b间有电压时脱扣开关立即断开，使用户断电(1)用户正常用电时，a、b之间有没有电压？为什么？(2)如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？(3)已知原线圈的双线各在铁芯上绕了N1匝，加在另一侧的副线圈绕了N2匝已知正常用电时通过火线和零线的电流都是I，某人站在地面上，手误触火线而触电时通过人体的电流为I.把这个变压器视为理想变压器，在人触电的这段时