【志鸿优化设计】高考物理二轮总复习 专项能力训练 专题11 恒定电流和交变电流（含解析）.doc

专题11恒定电流和交变电流(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.(2014北京东城模拟)我国家庭照明电路用的交流电的电压瞬时值随时间变化的规律为u=311sin 100t(v),关于此交流电下列说法中正确的是()a.电压的最大值是311 vb.电压的有效值是311 vc.交流电的频率为100 hzd.交流电的周期为100 s2.(2014河南开封一模)在如图所示的电路中,电源电动势为e,内阻为r,l1和l2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为r。电压表为理想电表,k为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是()a.l1亮度不变,l2将变暗b.l1将变亮,l2将变暗c.电源内阻的发热功率将变小d.电压表读数将变小3.(2014云南玉溪统考)如图所示,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220 v,额定功率为22 w;原线圈电路中接有交流电压表和交流电流表。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()a.u=110 v,i=0.2 ab.u=110 v,i=0.05 ac.u=110v,i=0.2 ad.u=110v,i=0.2a4.(2014江西联考)如图所示为某款电吹风的电路图。a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片p可同时接触两个触点。触片p处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态。n1和n2分别是理想变压器的两个线圈的匝数。该电吹风的各项参数如表所示。下列说法正确的有()热风时输入功率480 w冷风时输入功率60 w小风扇额定电压60 v正常工作时小风扇输出功率52 wa.吹冷风时触片p与触点b、c接触b.可由表格中数据计算出小风扇的内阻为60 c.变压器两线圈的匝数比n1n2=13 15d.若把电热丝截去一小段后再接入电路,电吹风吹热风时的功率将变小,吹冷风时的功率不变5.钳形电流表的外形和结构如图(a)所示。图(a)中电流表的读数为1.2 a,图(b)中用同一电缆线绕了3匝,则()a.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4 ab.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4 ac.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6 ad.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b)的读数为3.6 a6.(2014北京海淀模拟)一个直流电动机,线圈电阻是0.5 ,当它两端所加电压为6 v时,通过电动机的电流是2 a。由此可知()a.电动机消耗的电功率为10 wb.电动机发热的功率为10 wc.电动机输出的机械功率为10 wd.电动机的工作效率为20%7.如图所示,变压器原、副线圈匝数比为21。电池和交变电源的电动势都为4 v,内阻均不计,电流表视为理想电表,变压器视为理想变压器,则下列说法正确的是()a.s与a接通的瞬间,r中无感应电流b.s与a接通稳定后,r两端的电压为2 vc.s与a接通稳定后,r的滑片向上滑,电流表的示数变小d.s与b接通稳定后,r两端的电压为2 v8.(2014东北三校第一次联考)如图所示,空间有范围足够大的匀强磁场,磁场方向竖直向下,在其间竖直放置两彼此正对的相同金属圆环,两环相距l,用外力使一根长度也为l的金属杆沿环匀速率运动,用导线将金属杆和外电阻相连,整个过程只有金属杆切割磁感线。已知磁感应强度大小为b,圆环半径为r,杆转动角速度为,金属杆和电阻的阻值均为r,其他电阻不计,则()a.当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中,流过外电阻的电流先变大后变小b.金属杆两端电压最大值为blrc.流过外电阻电流的有效值为d.流过外电阻电流的有效值为二、非选择题(本题共2小题,共36分)9.(18分)某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为,磁场均沿半径方向。匝数为n的矩形线圈abcd的边长ab=cd=l、bc=ad=2l。线圈以角速度绕中心轴匀速转动,bc和ad边同时进入磁场。在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为b,方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r,外接电阻为r。求:(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小em;(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小f;(3)外接电阻上电流的有效值i。10.(18分)某发电站的输出功率为104kw,输出电压为4 kv,通过理想变压器升压后向80 km远处供电。已知输电导线的电阻率为=2.41m,导线横截面积为1.51m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求:(1)升压变压器的输出电压;(2)输电线路上的电压损失。答案与解析专题11恒定电流和交变电流1.a解析:闭合线圈从中性面开始计时,则其正弦交流电瞬时值表达式为u=umsint与题中表达式比较可知照明电路交流电最大值为um=311v,选项a正确;有效值为u有= v=220v,选项b错误;周期为t=0.02s,频率为f=50 hz,选项c、d错误。2.d解析:开关在位置1时,外电路总电阻r总=r,电压表示数u=e=e,两灯电压u1=u2=e,电源内阻的发热功率为p热=。开关在位置2时,外电路总电阻r总=r,电压表示数u=e=e,灯泡l1的电压u1=e,l2的电压u2=e,电源内阻的发热功率为p热=,l1亮度不变,l2将变亮,故选项a、b错误;电源内阻的发热功率将变大,故c错误;由以上分析可知电压表读数变小,选项d正确。3.a解析:灯泡正常工作时电压为额定电压u2=220v,i2=a=0.1 a,根据解得u=u1=110v,根据解得i=i1=0.2a。本题只有选项a正确。4.a解析:当电吹风吹冷风时,电路中只有小风扇工作,触片p与触点b、c接触,选项a正确;小风扇消耗的功率转化为机械功率和热功率,显然机械功率不为零,而60是风扇消耗的电能全部转化为内能时的电阻,选项b错误;根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系可得,故选项c错误;根据公式 p=可知电源电压不变,电阻越小,电功率越大,所以把电热丝截去一小段后再接入电路,电吹风吹热风时的功率将变大,选项d错误。5.c解析:钳形电流表的工作原理是电磁感应,所以它只能测定交变电流,根据变压器的原理,i1n1=i0n0,其中n1指钳形电流表内部线圈的匝数,n0指待测电流导线的匝数,i0指外接电流。当在图(b)中用同一电缆线绕了n0=3匝,则n0=3n0,则满足i2n1=i0n0,解得i2=3i1=3.6a。6.c解析:根据题意,电动机消耗的电功率p总=ui=12w,选项a错误;电动机发热的功率p内=i2r=2w,选项b错误;电动机输出的机械功率p机=p总-p内=10w,选项c正确;电动机的工作效率为=83%,选项d错误。7.d解析:在s与a接通的瞬间,由于电流由零突然变大,所以线圈中的磁通量会发生变化,副线圈中的r会有感应电流,故a错误;在s与a接通稳定后,电路中的电流稳定,磁通量不会发生变化,所以副线圈中不会有感应电流产生,电阻r两端的电压为0,所以b错误;在s与a接通稳定后,电路中的电流稳定,磁通量不会发生变化,所以副线圈中不会有感应电流产生,滑动滑片对原线圈无影响,故电流表示数不变,所以c错误;在s与b接通稳定后,由于b是交流电源,根据电压与匝数成正比可知,副线圈的电压u2=u1=4v=2v,所以d正确。8.c解析:金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中,垂直磁场方向的分速度先减小再增大,可知流过外电阻的电流先减小再增大,选项a错误;金属杆在磁场中转动产生正弦交流电,最大值为um=blr,则金属杆两端电压最大值为blr,选项b错误;流过外电阻的电流的有效值为i=,可知选项c正确、d错误。9.答案:(1)2nbl2(2)(3)解析:(1)bc、ad边的运动速度v=,感应电动势em=4nblv解得em=2nbl2(2)电流im=安培力f=2nbiml解得f=(3)一个周期内,通电时间t=tr上消耗的电能w=rt且w=i2rt解得i=10.答案:见解析解析:(1)设线路电阻为r,线路的损失功率为p损,