（新课标）高考物理 考前教材回归七 交变电流.doc

新课标2013年高考考前教材回归七交变电流1如图所示，原、副线圈匝数比为2 1的理想变压器正常工作时，以下说法不正确的是()a原、副线圈磁通量之比为2 1b原、副线圈电流之比为1 2c输入功率和输出功率之比为1 1d原、副线圈磁通量变化率之比为1 1答案a解析由于原、副线圈共用一个铁芯，故通过原、副线圈磁通量之比和原、副线圈磁通量变化率之比均为1 1，选项a错误而d正确；由i1 i2n2 n1得，i1 i21 2，选项b正确；由于理想变压器不考虑变压器自身的功率损失，故选项c正确，本题选择不正确的选项，故应选a.2如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220v，额定功率为22w；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用u和i分别表示此时电压表和电流表的读数，则()au110v，i0.2a bu110v，i0.05acu110v，i0.2a du110v，i0.2a答案a解析由灯泡正常发光可知，u220v，i0.1a；uu110v，ii0.2a，电压表、电流表的示数均为有效值，故选项a正确3)如图所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小bt的水平匀强磁场中，线框面积s0.5m2，线框电阻不计线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220v60w”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10a，下列说法正确的是()a图示位置穿过线框的磁通量为零b线框中产生交变电压的有效值为500vc变压器原、副线圈匝数之比为25 11d允许变压器输出的最大功率为5000w答案cd解析图示位置穿过线圈的磁通量最大，选项a错误；最大值e1mnbs500v，有效值为e1u1500v，选项b错误；由得，25 11，选项c正确；因为i1m10a，pu1i1m5000w，选项d正确4一理想变压器原、副线圈的匝数之比为11 2，副线圈的输出电压u随时间变化的规律如图所示，副线圈上仅接入一个阻值为20的定值电阻，则()a原线圈的输入电压为220vb原线圈的输入电流为11ac经过1分钟定值电阻放出的热量是4800jd变压器的输入功率是8102w答案ac解析由题图可知，u240v，i12a，则u1220v，i1a，选项a正确而选项b错误；经过1分钟定值电阻放出的热量是q2i22rt4800j，选项c正确；变压器的输入功率p1u1i180w，选项d错误5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，r0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110vb电压表的示数为44vcr处出现火警时电流表示数增大dr处出现火警时电阻r0消耗的电功率增大答案acd解析由t可知，图乙中电压的有效值为u1110v，选项a正确；电压表示数为有效值，由u2u122v知，选项b错误；r处出现火警时，r的阻值减小，电路中的电流增大，r0消耗的电功率增大，选项c、d均正确6如图所示，理想变压器副线圈通过导线接两个相同的灯泡l1和l2，导线的等效电阻为r(图中已标示)现将原来断开的开关s闭合，若变压器原线圈两端的电压保持不变，则下列说法中正确的是()a副线圈两端的电压不变b通过灯泡l1的电流增大c原线圈中的电流减小d变压器的输入功率减小答案a解析由u2u1可得，副线圈两端的电压不变，选项a正确；闭合开关s，副线圈所在电路中的总电阻减小，干路电流i2增大，则电阻r两端电压增大，灯泡两端的电压减小，通过灯泡l1的电流减小，选项b错误；由i1i2可得，原线圈中的电流增大，选项c错误；由pu1i2可得，变压器的输入功率增大，选项d错误7如图所示，矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴oo匀速转动，沿着oo方向观察，线圈沿逆时针方向转动已知匀强磁场的磁感应线强度为b，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为r，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时()a线圈中感应电流的方向为abcdab线圈中感应电动势为2nbl2c穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大d线圈ad边所受安培力的大小为答案cd解析由右手定则可知，ad棒中的电流从a到d，选项a错误；图示位置两根导体棒ad、bc同时切割磁感线，感应电动势e2nbl2v2nbl2nbl2l1，选项b错误；此位置穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，选项c正确；ad边所受安培力的大小为f安nbil2nbl2，选项d正确8如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20 1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220v60w”灯泡一只，且灯泡正常发光，则()a电流表的示数为ab电流表的示数为ac电源输出功率为1200wd原线圈端电压为11v答案a解析由题意知流经副线圈的电流i2aa，则电流表的示数(有效值)为i1a，选项a正确而b错误；因为是理想变压器，故电源输出的功率即灯泡消耗的功率，选项c错误；由u14400v知，选项d错误9为保证用户电压稳定在220v，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图保持输入电压u1不变，当滑动接头p上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示以下正确的是()au2190sin(50t)vbu2190sin(100t)vc为使用户电压稳定在220v，应将p适当下移d为使用户电压稳定在220v，应将p适当上移答案bd解析由题图可知，u2的变化周期t0.02s，则100 rad/s，选项b正确；由于u2偏小，为使其有效值增大为220v，根据变压器的变压规律可知，应减小变压比，即将p适当上移，选项d正确10如图所示，当滑动变阻器滑动触头p逐渐向上移动时，接在理想变压器两端的四个理想电表示数()av1不变、v2不变、a1变大、a2变大bv1不变、v2不变、a1变小、a2变小cv1变大、v2变大、a1变小、a2变小dv1变小、v2变小、a1变大、a2变大答案d解析当滑动变阻器滑动触头p逐渐向上移动时，变阻器有效电阻r变小，输出功率增加，则输入功率增加，而输入电压u不变，则i1变大，r1两端电压变大，则u1ui1r1变小；由变压器公式和i2，得u2变小，i2变大，故选项d正确. 11如图所示，一半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直纸面向里，磁感应强度为b的匀强磁场m、n是两个集流环，负载电阻为r，线圈、电流表和导线的电阻不计试求：(1)由图示位置起转过1/4圈的时间内负载电阻上产生的热量；(2)由图示位置起转过1/4圈的时间内通过负载电阻r的电荷量；(3)电流表示数答案(1)(2)(3)解析线圈由图示位置开始绕轴匀速转动，产生的交变电流如图所示(1)线圈由图示位置经1/4圈时间内，电阻上产生的热量为：qi2rt()2r()2r(2)线圈由图示位置经1/4圈时间内，由法拉第电磁感应定律知感应电动势的平均值e，通过r的电荷量为：qtt.(3)电流表的读数为交变电流的有效值，而交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的，通常应考查一个周期的情况由图可知，若交流电在一周期内的有效值为e，则由有效值定义知t解得：eem/2电流表的示数为：ia12风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置，如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等(1)利用总电阻r10的线路向外输送风力发电机产生的电能输送功率p0300kw，输出电压u10kv，求导线上损失的功率与输送功率的比值；(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积设空气密度为，气流速度为v，风轮机叶片长度为r.求单位时间内流向风轮机的最大风能pm；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施(3)已知风力发电机的输出功率为p与pm成正比某风力发电机在风速v19m/s时能够输出电功率p1540kw.我国某地区风速不低于v26m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时答案(1)0.03(2)r2v3措施见解析(3)8105kwh解析(1)导线上损失的功率为pi2r2r9kw损失的功率与输送功率的比值0.03(2)风垂直流向风轮机，提供的风能功率最大单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为vs，sr2，风能的最大功率可表示为pm(vs)v2r2v3采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等(3)风力发电机的输出功率为p23p13540kw160kw，最小年发电量为wp2t1605000kwh8105kwh13某发电厂发电机的输出功率p100kw，发电机端电压u250v，向远处送电的输电线的总电阻r8.要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220v，那么：(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比答案(1)如解析图所示(2)升压：1 16降压：190 11解析(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器，