2013年高考物理 模拟新题精选分类解析（第9期）专题11 交变电流

1 20132013 年高考物理年高考物理 模拟新题精选分类解析 第模拟新题精选分类解析 第 9 9 期 专题期 专题 1111 交变电流交变电流 1 2013 甘肃省兰州市模拟 在如图所示的电路中 理想变压器原副线圈的匝数比为 2 1 四个 灯泡完全相同 其额定电压为U 若已知灯泡L3和L4恰能正常工作 那么 A L1和L2都能正常工作 B L1和L2都不能正常工作 C 交流电源电压为 2U D 交 流电源电压为 4U 2 2013 江西省质检 单匝线圈在匀强磁场中匀速转动 转动轴与磁感应强度方向垂直 转动中穿过线圈的磁通量 随时间变化的关系如图所示 则 A 在 tl时刻线圈中产生的感应电动势有最大值 B 线圈中感应电动势的最大值等于 伏 C 线圈中感应电动势的有效值等于 2 伏 D 在 0 到 tl时间内感应电动势的平均值等于 2 伏 2 0 01Wb 根据法拉第电磁感应定律 感应电动势的平均值等于 2 伏 选项 D 错误 3 2013 河北省保定市一模 如图 4 所示 发电机内部线圈处于磁铁和圆柱形铁芯之间的 径向磁场中 两半边间 的过渡区域宽度很小 可忽略不计 线圈的总匝数为 N 总电阻为 r 每 匝线圈的 面积为 S 线圈所在位置的磁感应强度大小为 B 当线圈以角速度 匀速转动时 额 定电压为 U 电阻为 R 的小灯泡在电路中恰能正常发光 则发电机产生的感应电 动势的有效值是 A NBS B 2 2 NBS C U D 1 r R U 4 2013 重庆二模 如题 2 图所示 交流电源通过理想变压器对负载D供电 交流电源的 输出电压随时间变化的关系是 u Umsinl00 tV 理想变压器原 副线圈匝数比为 n1 n2 1 2 下 列说法正确的是 A 交流电源输出电压的频率是 100Hz B 理想变压器输出电压的频率是 lOOHz C 理想变压器输出电压是 2UmV D 若负载D是光敏电阻 将原来照射D的光遮挡住 则电源输出功率减小 答案 D 解析 交流电源输出电压的频率是 50Hz 理想变压器输出电压的频率是 5OHz 选项 AB 错误 3 根据变压公式 理想变压器输出电压最大值是 2UmV 输出电压是UmV 选项 C 错误 若负载D 2 是光敏电阻 将原来照射D的光遮挡住 电阻值增大 则电源输出功率减小 选项 D 正确 5 17 分 2013 陕西师大附中四模 如图所示 一个矩形线圈的 ab cd 边长为 L1 ad bc 边长 为 L2 线圈的匝数为 N 线圈处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中 并以 OO 为轴做匀速圆周运动 OO 与磁场方向垂直 线圈电阻不计 线圈转动的角速度为 若线圈从中性面开始计时 请 回答下列问题 1 请用法拉第电磁感应定律证明该线圈产生的是正弦交流电 2 用该线圈产生的交流电通入电阻为 R 的电动机时 形成的电流有效值为 I 请计算该电动机 的输出的机械功率 其它损耗不计 3 用此电动机将竖直固定的光滑 U 型金属框架上的水平导体棒 EF 从静止向上拉 已知导体棒 的质量为 m U 型金属框架宽为 L 且足够长 内有垂直向里的匀强磁场 磁感应强度为 B0 导体棒 上升高度为 h 时 经历的时间为 t 且此时导体棒刚开始匀速上升 棒的有效总电阻为 R0 金属框 架电阻不计 棒与金属框架接触良好 请计算 导体棒匀速上升时的速度和已知量的关系 若 t 时刻导体棒的速度为 v0 求 t 时间内导体棒与金属框架产生焦耳热 P入 UI 4 6 14 分 2013 上海市静安区二模 如图所示 是磁流体动力发电机的工作原理图 一 个水平放置的上下 前后封闭的矩形塑料管 其宽度为a 高度为b 其内充满电阻率为 的水 银 由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0 管道的前后两个侧面上各有长为 L的由铜组成的面 实际流体的运动非常复杂 为简化起见作如 下假设 a 尽管流体有粘滞性 但整个横截面上的速度均匀 b 流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比 c 导体的电阻 R l S 其中 l和S分别为导体的 电阻率 长度和横截面积 d 流体不可压缩 若由铜组成的前后两个侧面外部短路 一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区 域 磁感强度为B 如图 5 1 写出加磁场后 两个铜面之间区域的电阻R的表达式 2 加磁场后 假设新的稳定速度为v 写出流体所受的磁场力F与v关系式 指出F的方向 3 写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式 用v0 p L B 表示 4 为使速度增加到原来的值v0 涡轮机的功率必须增加 写出功率增加量的表达式 用 v0 a b L B和 表示 01 pabvP 02 abvpP 6 7 14 分 2013 上海市徐汇区二模 如图 甲 MN PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成 30 角固定 M P 之间接电阻箱R 电阻箱的阻值范围为 0 4 导轨所在空间存在匀强 磁场 磁场方向垂直于轨道平面向上 磁感应强度为B 0 5T 质量为m的金属杆a b水平 放置在轨道上 其接入电路的电阻值为r 现从静止释放杆a b 测得最大速度为vm 改变电 阻箱的阻值R 得到vm与R的关系如图 乙 所示 已知轨距为L 2m 重力加速度 g l0m s2 轨道足够长且电阻不计 1 当R 0 时 求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向 2 求金属杆的质量m和阻值r 3 求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm 4 当R 4 时 求随着杆a b下滑回路瞬时电功率每增大 1W 的过程中合外力对杆做的功 W 7 rR E P 2 得 1 分 rR vLB P 222 8 8 10 分 一理想降压变压器 原线圈上所加电压为 11 kV 副线圈通过输电导线向用户供电 输电导线的总电阻R 0 05 用户的用电器 假设是纯电阻 得到的电压为 220 V 消耗的电功 率为 44 kW 求变压器原 副线圈的匝数比n1 n2 9 13 分 用单位长度电阻为r0 0 05 m 的导线绕制一个n 100 匝 边长a 0 20 m 的 正方形线圈 线圈两端与阻值R 16 的电阻连接构成闭合回路 如图 5 13 甲所示 线圈处在 均匀磁场中 磁场方向垂直于线圈平面 磁感应强度B的大小随时间变化的关系如图乙所示 求 1 在 0 1 0 10 2 s 时间内 通过电阻R的电荷量 2 1 min 内电流通过电阻R所产生的热量 9 3 线圈中所产生的感应电流的有效值 10 12 分 如图 5 14 所示 交流发电机电动势的有效值为E 20 V 内阻不计 它通过一 个R 6 的指示灯连接变压器 变压器输出端并联 24 只彩色小灯泡 每只灯泡都是 6 V 0 25 W 灯泡都正常发光 导线电阻不计 求 1 降压变压器初 次级线圈匝数比 2 发电机的输出功率 计算结果保留三位有效数字 10 11 15 分 某小型实验水电站输出功率是 38 kW 输电线路总电阻是 6 1 若