高考物理二轮复习冲刺测试 专题10交变电流.doc

2013届高考物理二轮复习冲刺测试：专题10交变电流1.一个小型电热器若接在输出电压为10v的直流电源上，消耗电功率为p；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()a5vb5vc10v d10v解析设电热器电阻为r，正弦交流电源的电压有效值为u效，接10v直流电源时，p；接交流电源时，联立得u效5v，故最大值umu效10v，c选项正确答案c2.某小型发电机产生的交变电动势为e50sin100t(v)对此电动势，下列表述正确的有()a最大值是50v b频率是100hzc有效值是25v d周期是0.02s解析从中性面开始计时，交变电动势的表达式为eemsint，因e50sin100t(v)，所以最大值em50v，a错误由2f100hz得f50hz, b错误有效值e25v，c正确t0.02s，d项正确答案cd3.调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示线圈ab绕在一个圆环形的铁芯上，cd之间输入交变电压，转动滑动触头p就可以调节输出电压图乙中两电表均为理想交流电表，r1、r2为定值电阻，r3为滑动变阻器现在cd两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么()a由甲图可知cd两端输入交流电压u的表达式为u36sin(100t)(v)b当滑动触头p逆时针转动时，mn之间输出交流电压的频率变大c当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大d当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻r2消耗的电功率变小解析由图甲可知u36sin100t(v)，a错误m、n之间输出交流电压的频率由输入的交流电压的频率决定，b错误滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，r3减小，由“串反并同”可知电压表读数减小，电流表读数增大，r2消耗的电功率p2减小，c错误，d正确答案d4.远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，当k由2改接为1时，下列说法正确的是()a电压表读数变大 b电流表读数变大 c电流表读数变小 d输电线损失的功率减小解析由u2u1知，当k由2改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，输送电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表示数变大，选项a正确；降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流i灯也变大，输电线上的电流i线也随着i灯的变大而变大，所以电流表读数变大，选项b正确而c错误；i线变大时，输电线损失的功率p线ir变大，选项d错误答案ab5.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈l1由火线和零线并行绕成当右侧线圈l2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关k，从而切断家庭电路仅考虑l1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有()a家庭电路正常工作时，l2中的磁通量为零b家庭电路中使用的电器增多时，l2中的磁通量不变c家庭电路发生短路时，开关k将被电磁铁吸起d地面上的人接触火线发生触电时，开关k将被电磁铁吸起解析电路正常或短路时，火线和零线中通过的电流大小相等、方向相反，故l1中火线与零线中电流产生的磁场相抵消，铁芯中的磁通量为零，l2中无感应电流产生，电磁铁中也就无电流，开关k不会被吸起由上述分析可知，a、b项正确，c项错误当地面上的人接触火线发生触电时，火线与零线中的电流大小不再相等，则l2中产生感应电流，电磁铁也就能把开关k吸起，即d正确答案abd6.如图，理想变压器原、副线圈匝数比为201，两个标有“12v,6w”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是()a. 120v,0.10a b240v,0.025ac. 120v,0.05a d240v,0.05a解析副线圈电压u212v，由得u1240v，副线圈中电流i221a，由得i10.05a.答案d7.如图，理想变压器原线圈输入电压uumsint，副线圈电路中r0为定值电阻，r是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用u1和u2表示；和是理想交流电流表，示数分别用i1和i2表示下列说法正确的是()a. i1和i2表示电流的瞬时值bu1和u2表示电压的最大值c滑片p向下滑动过程中，u2不变、i1变大d滑片p向下滑动过程中，u2变小、i1变小解析交流电表测量的是交变电流的有效值，故a、b皆错误由于理想变压器的输出电压u2u1与负载无关，即滑片p下滑时u2不变，故d错误由i1u1知r减小时i1变大，故c正确答案c8.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当只改变线圈的转速后，产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下说法正确的是()a线圈先后两次转速之比为23b通过线圈的磁通量最大值之比为32c先后两次交流电的最大值之比为32d先后两次交流电的有效值之比为解析由maxbs知，通过线圈的磁通量最大值之比为11，选项b错；由图象可知，根据t、2n知，选项a错；电动势最大值emaxnbsnmax，故，选项c对；由有效值公式e知，选项d错 .答案c9.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1n241，原线圈a、b间接一电压为u220sin100t(v)的电源，灯泡l标有“36v 18 w”字样当滑动变阻器r的滑动触头处在某位置时，电流表示数为0.25a，灯泡l刚好正常发光，则()a流经灯泡l的交变电流的频率为100hzb定值电阻r0的阻值为19c滑动变阻器r消耗的功率为36 wd若将滑动变阻器r的滑动触头向下滑动，则灯泡l的亮度变暗解析由2f得100 rad/s2f，f50hz,a错误u2u155v, i2i11a，r0两端的电压u055v36v19v，r019，b正确，iri2il1a0.5a0.5a，r上消耗的功率piru0.536 w18 w，c错误滑动变阻器r的滑动触头向下滑动后，总电阻减小，电流增大，r0两端电压增大，而灯泡l两端电压减小，故d对答案bd10.图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示，若只在ce间接一只rce400的电阻，或只在de间接一只rde225的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 w.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400电阻时，原线圈中的电流i1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.解析(1)由题图乙知t0.01s，则200 rad/s电压瞬时值uab400sin200t (v) (2)电压有效值u1200v理想变压器p1p2原线圈中的电流i1解得i10.28a(或a)(3)设ab间匝数为n1同理由题意知解得代入数据得. 答案(1)uab400sin200t (v)(2)0.28a(或a)(3)11.发电机的端电压为220v，输出电功率为44kw，输电导线的电阻为0.2，如果用原、副线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户 (1)画出全过程的线路图(2)求用户得到的电压和功率(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压解析该题是输电线路的分析和计算问题，结合电路结构和输电过程中的电压关系和电流关系可解此题 (1)线路图如图所示：(2)升压变压器副线圈上的输出电压u2 u12200v，升压变压器副线圈上的输出电流i2i1，升压变压器原线圈上的输入电流，由pu1i1，得i1a200a，所以i2a20a.输电线路上的电压损失和功率损失分别为uri2r4v，prir0.08kw.加到降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为i3i220a, u3u2ur2196v.降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为u4u3219.6v，i4i3200a.用户得到的功率p4u4i443.92kw.(3)若不采用高压输电，线路损失电压为uri1r40v，用户得到的电压uu1ur180v，用户得到的功率为pui136kw.12.图1是交流发电机模型示意图在磁感应强度为b的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴oo转动由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕oo转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻r形成闭合电路图2是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示已知ab长度为l1，bc长度为l2，线圈以恒定角速度逆时针转动(只考虑单匝线圈) z。x。x。k(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；(2)线圈平面处于与中性面成0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；(3)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻r上产生的焦耳热(其他电阻均不计)解析(1)矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速率为v，则v在t时刻，导线ab和cd因切割磁