河北省滦县实验中学2023年高考物理二轮复习限时练-交变电流专题

第页河北省滦县实验中学2023年高考物理二轮复习限时练交变电流专题时间：60分钟学校：____________姓名：____________班级：____________考号：____________一、选择题1．自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某局部。一升压式自耦调压变压器的电路如图3所示，其副线圈匝数可调。变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，那么U2和I1分别约为()A.380V和5.3A B.380V和9.1AC.240V和5.3A D.240V和9.1A2．某小型旋转电枢式发电机所产生的交变电动势为110V、频率为60Hz，要使它产生的电动势变为220V、频率变为50Hz，需要调整线圈的转速n、匝数N或磁感应强度的大小B。以下调整适宜的是()A．使n变为原来的1.2倍，B变为原来的2倍，N变为原来的1.2倍B．使n变为原来的eq\f(5,6)，B变为原来的eq\f(5,6)，N变为原来的2倍C．使n变为原来的eq\f(5,6)，N变为原来的2倍，B不变D．使n变为原来的eq\f(5,6)，N变为原来的2.4倍，B不变3．如下图，一交流发电机的矩形线圈匝数为n＝10，其电阻r＝2Ω，面积S＝0.2m2，在磁感应强度B＝eq\f(2,π)T的匀强磁场中，假设线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以ω＝10πrad/s的角速度匀速转动，向R＝18Ω的电阻供电。那么以下说法中正确的选项是()A．该线圈产生的是余弦式交变电流B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40VC．线圈开始转动eq\f(1,60)s时流过电阻R的瞬时电流大小为eq\f(\r(2),2)AD．电阻R上消耗的电功率为9W4．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表、电流表为理想电表。L1、L2、L3、L4为四只规格均为“220V，60W〞的相同灯泡。如果副线圈电压按图乙所示规律变化，那么以下说法正确的选项是：()A.电压表的示数为660VB.电流表的示数为0.82AC.ab两点的电压是1045VD.ab两点的电压是1100V5．某同学将理想自耦变压器连成如下图的电路，滑片P与线圈始终接触良好，那么A．开关S保持闭合，小灯泡不发光B．开关S保持闭合，将滑片P向上移动，小灯泡会变亮C．断开S的瞬间，小灯泡可能闪亮一下再熄灭D．断开S的瞬间，小灯泡不可能闪亮6．图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。V为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的选项是〔〕A．电压表的示数等于5VB．电压表的示数等于VC．实现点火的条件是>1000D．实现点火的条件是<10007．钳形电流表的外形和结构如图〔a〕所示。题11图〔a〕中电流表的读数为1.2A。题28-14图〔b〕中用同一电缆线绕了3匝，那么〔〕A．这种电流表能测直流电流，图〔b〕的读数为2.4AB．这种电流表能测交流电流，图〔b〕的读数为0.4AC．这种电流表能测交流电流，图〔b〕的读数为3.6AD．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3.6A8．(多项选择)如下图，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220eq\r(2)sin100πtV，那么()A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22VB．当t＝eq\f(1,600)s时，电压表V0的读数为220VC．单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小9．如下图，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶2，原线圈接电压随时间变化规律为u＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交流电源，、、是三个理想电流表，D为理想二极管，R1是滑动变阻器，定值电阻R2＝R3＝220Ω，那么()A．电流表的示数为1.0AB．电流表的示数为2.0AC．滑动变阻器R1的滑片向下滑动时，电流表的示数将变小D．滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，变压器输入功率增大10．某小型水电站的电能输送示意图如下图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11Ω的纯电阻用电器供电。输电线的总电阻R＝10Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器。以下说法正确的选项是()A．降压变压器的输入功率为4400WB．升压变压器中电流的频率为100HzC．输电线消耗的功率为500WD．当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小11．如下图，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，那么()A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小12．某小型水电站的电能输送示意图如下图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11Ω的纯电阻用电器供电。输电线的总电阻R＝10Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器。以下说法正确的选项是()A．降压变压器的输入功率为4400WB．升压变压器中电流的频率为100HzC．输电线消耗的功率为500WD．当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小13．在如下图的含有理想变压器的电路中，变压器原、副线圈匝数比为20：1，图中电表均为理想交流电表，R为光敏电阻〔其阻值随光强增大而减小〕，Ll和L2是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，以下说法正确的选项是〔〕A．交流电的频率为50HzB．电压表的示数为22VC．当照射R的光强增大时，电流表的示数变大D．假设Ll的灯丝烧断后，电压表的示数会变大14．手摇发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡L供电，其电路如图。当线圈以角速度ω匀速转动时，电压表示数为U，灯泡正常发光。发电机线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，其它电阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为k，变压器可视为理想变压器。那么A．灯泡的额定电压为B．灯泡的额定功率为C．发电机的线圈中产生的电动势最大值为D．从中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式为u＝eq\r(2)Usinωt二、计算题15．一个小型水力发电站，发电机输出电压U0＝250V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为Pm＝30kW，它通过总电阻为R线＝2Ω的输电线直接向远处的居民区供电．设居民区所有用电器都是额定电压为U＝220V的白炽灯，总功率为P用＝22kW，不计灯丝电阻随温度的变化．(1)当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少伏？发电机实际输出的电功率为多大？(2)假设采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗．用户端变压器的降压比为40∶1，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率为多大？16．如下图，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：(1)感应电动势的最大值。(2)从图示位置起转过eq\f(1,4)转的时间内负载电阻R上产生的热量。(3)从图示位置起转过eq\f(1,4)转的时间内通过负载电阻R的电荷量。(4)求出电流表的示数。17．磁流体发电是一种新型发电方式，如图1和图2是其工作原理示意图。图1中的长方体是发电导管，其中空局部的长、高、宽分别为、、，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻相连。整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如下图。发电导管内有电阻率为的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差维持恒定，求：〔1〕不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大；〔2〕磁流体发电机的电动势E的大小；〔3〕磁流体发电机发电导管的输入功率P。18．某兴趣小组设计了一种发电装置，如下图.。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为π，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ω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。.【参考答案】一、选择题题号1234567891011121314答案BDDBCACBCCBCBADAACAD二、计算题15．(1)131V14881W(2)12.5W(2)当全部用户的电灯正常发光时，用户变压器副线圈中的电流为I2＝eq\f(P用,U)＝100A.由电流规律n1I1＝n2I2知输电线上的电流为I1＝eq\f(1,40)×100A＝2.5A.所以输电线上损耗的功率为ΔP＝Ieq\o\al(2,1)R线＝12.5W.16．(1)π2Bnr2(2)eq\f(π4B2nr4,8R)(3)eq\f(πBr2,2R)(4)eq\f(π