2020届高考物理一轮复习 课时作业 第38讲 交变电流的产生和描述 变压器 电能的输送

1、2020届高三物理总复习精品课时作业 第38讲 交变电流的产生和描述 变压器 电能的输送1如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化在t时刻()A线圈中的电流最大B穿过线圈的磁通量为零C线圈所受的安培力为零D穿过线圈磁通量的变化率最大【解析】注意线圈转动过程中通过两个特殊位置(平行于磁感线和垂直于磁感线)时的特点；磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率不同；t，线圈转过90，本题应选C项【答案】C2图示为远距离高压输电的示意图关于远距离输电，下列表述正确的是()A增加输电导

2、线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好【解析】依据输电原理，电路中的功率损耗PI2R线，而R线，增大输电线的横截面积，减小输电线的电阻，则能够减小输电线上的功率损耗，选项A正确；由PUI可知，在输送功率一定的情况下，输送电压U越大，则输电电流越小，则功率损耗越小，选项B正确；若输电电压一定，输送功率越大，则电流I越大，电路中损耗的电功率越大，选项C错误；输电电压并不是电压越高越好，因为电压越高，对于安全和技术的要求越高，因此并不是

3、输电电压越高越好，选项D正确【答案】ABD3图甲所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示此时接在电热丝两端的交变电流的有效电压为()甲乙A110 VB156 VC220 VD311 V【解析】由交流电的有效值定义可知：()2T，可得U156 V，选项B正确【答案】B4如图所示，B为理想变压器，接在原线圈上的交变电压有效值保持不变灯泡L1和L2完全相同(阻值恒定不变)，R是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表，开始时开关S是闭合的当S断开后，下列说法正确的是()A电压表的示数变大B电流表的示数变大C电流表的示数变大 D灯泡L1的亮度

4、变亮【解析】由变压器匝数比可知，副线圈输出电压不变，即电压表的示数不变，选项A错误；开关S断开，副线圈电路中总电阻变大，副线圈上的电流减小，的示数变小，的示数减小，选项B、C错误；开关断开后，由于L1灯分得电压变大，所以L1变亮，选项D正确【答案】D5在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为50 ，若在a、b间加上如图乙所示的正弦式交变电流，则下列说法错误的是()A交流电压的有效值为100 VB电流表的示数为2 AC产生该交变电流的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍【解析】交变电压的有效值U100 V，电流表的示数为有效值

5、I2 A，选项A、B正确314 rad/s，C错误I，故I，D正确【答案】C6一台发电机最大输出功率为4000 kW，电压为4000 V，经变压器T1升压后向远方输电，输电线路总电阻R1 k.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V、60 W)若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()AT1原、副线圈电流分别为103 A和20 ABT2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 VCT1和T2的变压比分别为150和401D有6104盏灯泡(220 V、60 W)正常发光【解析】输电线路上消耗的功率PP

6、m10%400 kWI2R，可知输电线上电流I220 A，根据原线圈P1U1I1，可知I1103 A，选项A正确；T1的变压比I2I1150；根据PU2I2，可知U22105 V，输电线上的电压U线I2R20000 V，则副线圈的输入电压U3U2U线1.8105 V，又灯泡正常发光，副线圈电压为220 V，选项B正确；T2的变压比为U3220，选项C错误；根据U3I260n，解得n6104，选项D正确【答案】ABD7如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两个互感器，若已知n1n210001，n3n41100，图中电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则高压输电线的送电功率为()

7、甲 乙A2.2103 WB2.2102 WC2.2108 W D2.2104 W【解析】由图甲可得L1、L2两线间的输电电压为：UUV2.2105 V由图乙可得通过线路的电流为：IIA1000 A故送电功率P输UI2.2108 W.【答案】C8如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动t0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则()At0时刻线圈中的感应电动势为零B1 s内电路中的电流方向改变次C滑片P下滑时，电压表的读数不变D开关S处于断开状态和闭合状态时，电流表的读数相同【解析】t0时刻，线圈处在中性面上，磁通量最大，但感应电动势为零，A项正确；因交

8、流发电机的频率为，所以1 s内电路中的电流方向周期性改变次，但是电流方向改变次，B项正确，此处易错值得注意；滑片P下滑时，电压表的读数变大，C项错误；开关S处于断开状态和闭合状态时，电容器电荷量发生变化，电流表读数变化，D项错误【答案】AB9一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示副线圈仅接入一个10 的电阻则()A.流过电阻的电流是20 AB与电阻并联的电压表的示数是100 VC经过1分钟电阻发出的热量是6103 JD变压器的输入功率是1103 W【解析】由图知输入电压为220 V，由n1n2U1U2计算可知，输出电压为100 V，可知A、B错

9、误；电阻的功率P1000 W，选项D正确；1分钟电阻发出的热量为6104 J，选项C错误【答案】D10如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()A在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次周期之比为32C交流电a的有效值为5 VD交流电b的最大值为5 V【解析】在图中t0时刻感应电压为零，说明线圈处在中性面上，磁通量为最大值，A项错误；从图中看到，TaTb23，B项错误；交流电a的最大值为10 V，有效值为5 V，C项正确；交流电的最大值根据公式为EnBSnB()S，

10、所以a、b两交流电的最大值之比为32，有效值之比为32，D项错误，本题的易错点为“b交流发电机的最大值未标出，无法求出有效值”【答案】C11如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电时，为了减少电能损失，使用2 kV的高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW 的电力所用变压器可认为是理想变压器求：(1)水电站升压变压器原、副线圈的匝数比.(2)输电线路的导线电阻R.(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.【解析】(1)升压变压器原、副线圈的匝数比为：.(2)导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功率有关，有P损I2R，而输送电流又决定于输电电压及输送功率，故有：I A5 A所以R 20 .(3)设降压变压器原线圈两端的电压为U3，则有：U3U2IR2000 V520 V1900 V所以降压变压器原、副线圈的匝数比为：.【答案】(1)15(2)20 (3)951112如图甲所示，N匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表和二极管D.二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大下列说法正确的是()甲A感应电动势的有效值ENBSBR两端