（高中物理）物理模拟专题10交变电流

1、备战年高考物理最新模拟 专题10 交变电流一、单项选择题1正弦交变电源与电阻r、交流电压表按照图甲所示的方式连接，r10 ，交流电压表的示数是10 v图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，那么()a通过r的电流ir随时间t变化的规律是ircos100t(a)b通过r的电流ir随时间t变化的规律是ircos50t(a)cr两端的电压ur随时间t变化的规律是ur5cos100t(v)dr两端的电压ur随时间t变化的规律是ur5cos50t(v)解析：选a.交流电压表示数为10 v，是有效值，故um10v，电阻上的交变电流与交变电压的变化趋势相同，电阻r上电流的最大值为10/10 a a，又因

2、t0时，uum，故ircos100t(a)，ur10cos 100t(v)，应选a.2以下四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是()解析：选c.我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是220 v，最大值为311 v，周期为0.02 s，所以只有c正确3(年模拟)一个阻值为2 的线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势为e10sin20tv，当该线圈与一阻值为8 的电阻组成闭合回路时，以下说法正确的选项是()at0时，线圈平面位于中性面bt0时，穿过线圈的磁通量为0c电阻的热功率为16 wd用电压表测路端电压时读数为11.3 v答案：a4(年一中模拟)两只

3、相同的电阻，分别通过正弦波形的交流电和方波形的交流电两种交变电流的最大值相等，波形如下列图在正弦波形交流电的一个周期内，正弦波形交流电在电阻上产生的焦耳热q1与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热q2之比等于()a31b12c21 d43答案：b5小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如下列图，此线圈与一个r10 的电阻构成闭合电路不计电路的其他电阻以下说法正确的选项是()a交变电流的周期为0.125 sb交变电流的频率为8 hzc交变电流的有效值为 ad交变电流的最大值为4 a解析：选c.由图象可以看出，此交变电流的周期为0.250 s，电压的

4、最大值um20 v所以交变电流的频率为4 hz，a、b均错误；交变电流的最大值im2 a，有效值i a，c正确，d错误6(年一中模拟)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，那么()a电压表v的示数为220 vb电路中的电流方向每秒钟改变50次c灯泡实际消耗的功率为484 wd发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 j解析：选d.电动势的有效值为e v220 v，所以电流的有效值i a2.2 a，所以电压表的示数为uir2.2×95.0 v209 v，选项a错；交变电流的频率为f50 hz

5、，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项b错；灯泡实际消耗的功率为p灯i2r2×95.0 w459.8 w，应选项c错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为qi2rt2×5.0×1 j24.2 j，选项d对二、不定项选择题7如下列图的线圈中产生了交变电流的是()解析：选bcd.当线圈绕垂直于磁场的轴转动，磁通量发生变化，才能产生交变电流，b、c、d均符合要求，a项中线圈的磁通量不发生变化，故不产生交变电流8(年高三质检)如图甲所示，电阻r的阻值为50 ，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，那么下面说法中正确的选项是()a电阻r的功率为200

6、wb电流表示数为2 ac产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sd如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，那么电流表的示数也增大一倍答案：abd9内阻不计的交流发电机产生的电动势e10sin50t(v)，所接负载的电阻r10 ，现把发电机的转速提高一倍，那么()a负载两端电压的有效值将变为28.2 vb交流电的频率将变为50 hzc负载消耗的功率将变为20 wd负载消耗的功率将变为40 w解析：选bc.原来的电动势最大值为10 v，有效值为7.07 v，当发电机的转速提高一倍时，角速度增加一倍，频率也增加一倍，电动势最大值和有效值均增加一倍，表达式可以写为e20 sin 100

7、t(v)，由此可以看出提高转速后频率变为50 hz，电动势有效值为14.14 v，负载消耗的功率将变为20 w故b、c正确10(年一中模拟)电阻为1 的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，所产生的正弦交流电的图象如图线a所示；当调整线圈转速后，该线圈中所产生的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选项是()a在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零b线圈先后两次转速之比为32c交流电a的电动势的有效值为5 vd交流电b的电动势的最大值为5 v三、计算题11如下列图，间距为l的光滑水平金属导轨，水平地放置在竖直方向的磁感应强度为b的匀强磁场中，一端接阻值为r

8、的电阻质量为m的导体棒放置在导轨上，其电阻为r0.在拉力f作用下从t0的时刻开始运动，其速度随时间的变化规律为vvmsint，不计导轨电阻求：(1)从t0到t时间内电阻r产生的热量(2)从t0到t时间内拉力f所做的功答案：见解析12电压u120sint v，频率为50 hz的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u060 v的霓虹灯的两端(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(人眼的视觉暂留时间约为 s)解析：(1)如下列图，画出一个周期内交变电流的ut图象，其中阴影局部对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹

9、灯不能发光的时间为4t1当uu060 v时，由u120sint v求得：t1 s再由对称性知一个周期内能发光的时间：tt4t1 s4× s s再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为：t× s2400 s.第二节变压器远距离输电一、单项选择题1(年模拟)图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用r0表示，变阻器r表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头p向下移动时，以下说法不正确的选项是()a相当于在增加用电器的数目ba1表的示数随a2表的示数的增大而增大cv1表的示数随v2表的示数

10、的增大而增大d变压器的输入功率增大答案：c2照明供电线路的路端电压根本上是保持不变的可是我们在晚上七、八点钟用电顶峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些这是因为用电顶峰时()a总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低3如下列图，一理想变压器原、副线圈匝数比为31，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡l，那么()a灯l也能正常发光b灯l比另外三个灯都暗c灯l将会被烧坏d不能确定解析：选a.原、副线圈中的电流之比为，而副线圈中通过每盏灯的电流均为其额定电流i额.又i1i2，所以通过原线圈中灯l的电流恰为其额定电流，灯l正常发光，所以a正确4(年高考理综卷)

11、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，r120 ，r230 ，c为电容器，通过r1的正弦交流电如图乙所示，那么()a交流电的频率为0.02 hzb原线圈输入电压的最大值为200 vc电阻r2的电功率约为6.67 wd通过r3的电流始终为零解析：选c.由图乙可知交流电频率为50 hz，所以a错副线圈电压最大值u2i1r120 v，由可知u1200 v，b错r1和r2并联p22/306.67 w因电容器接交流电有充放电电流，故d错5理想变压器原、副线圈匝数比为101，以下说法中正确的选项是()a穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101b穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等c原、副线圈每

12、一匝产生的电动势瞬时值之比为101d正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为101答案：b6.(年西城区抽样)如下列图，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件r、电感元件l和电容元件c.假设用ir、il、ic分别表示通过r、l和c的电流，那么以下说法中正确的选项是()a假设m、n接正弦式交流电，那么ir0、il0、ic0b假设m、n接正弦式交流电，那么ir0、il0、ic0c假设m、n接恒定电流，那么ir0、il0，ic0d假设m、n接恒定电流，那么ir0、il0，ic0二、不定项选择题7.(年质量检测)如下列图，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变电压为u20s

13、in 100t(v)氖泡在两端电压到达100 v时开始发光，以下说法中正确的有()a开关接通后，氖泡的发光频率为100 hzb开关接通后，电压表的示数为100 vc开关断开后，电压表的示数变大d开关断开后，变压器的输出功率不变8(年一中模拟)一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，p为滑动变阻器的触头以下说法正确的选项是()a副线圈输出电压的频率为50 hzb副线圈输出电压的有效值为31 vcp向右移动时，原、副线圈的电流比减小dp向右移动时，变压器的输出功率增加9(年富阳二中高三模拟)在某交变电流电路中，有一个正在工作的理想变压器

14、，如下列图它的原线圈匝数n1600匝，交流电源的电动势e311 sin(100t) v(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 a的保险丝，副线圈匝数n2120匝，为保证保险丝不被烧断，那么()a负载功率不能超过62 wb副线圈电流最大值不能超过1 ac副线圈电路中的电阻r不能小于44 d副线圈电路中电压表的读数为62 v解析：选c.由得u244 v，d错；由得i21 a，所以负载功率最大为p2u2i244 w，a错；副线圈中的电流最大值为im a，故b错；由r得r44 ，c对10(年高考理综卷)某小型水电站的电能输送示意图如下列图，发电机的输出电

15、压为200 v，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220 v的用电器正常工作，那么()a.>b.<c升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压d升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析：选ad.由于输电线上有电阻，所以考虑到电压损失，那么有升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，根据变压器的电压与匝数之比的关系，可知要让用电器正常工作，必须有>，a正确，b、c错误；考虑到输电线上也有电功率的损失，可知d也正确三、计算题11如图甲是一理想变压器的电路连接图，图乙是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，原、副线圈的匝数比为101，电流表a2的示数为2 a，开关s断开，求： (1)变压器的输入功率和电压表的示数；(2)将开关s闭合，定性分析电路中三只电表的