2交变电流教师版

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高考物理真题——交变电流

（09年天津卷）9.（6分）（1）如下图，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度?匀速转动，线框中感应电流的有效值I=。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=。

答案：（1）?22BS?BS，R2R（09年广东物理）9．图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，以下表述正确的是A．增加输电导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．高压输电必需综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好答案：ABD（09年XX物理）6．如下图，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为u?202sin100?tV氖泡在两端电压达到100V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100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．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答案：AB（09年海南物理）9．一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R?1kΩ．到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。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的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则A．T1原、副线圈电流分别为10A和20AB．T2原、副线圈电压分别为1.8?10V和220VC．T1和T2的变压比分别为1：50和40：1D．有6?10盏灯泡（220V、60W）正常发光答案：ABD

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（09年海南物理）12．钳型表的工作原理如下图。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是A。若此表在中国的测量值是确凿的，且量程为30A；为使其在英国的测量值变为确凿，应重新将其量程标定为A．

答案：12（2分）25（2分）

（09年宁夏卷）19.如下图，一导体圆环位于纸面内，O为圆心。环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触。在圆心和圆环间连有电阻R。杆OM以匀角速度?逆时针转动，t=0时恰好在图示位置。规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t=0开始转动一周的过程中，电流随?t变化的图象是

答案：C

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（09年山东卷）19．某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则

A．n2n3?n1n4n2n3?n1n4B．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答案：AD（09年四川卷）17.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1＝20?，R2＝30?，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则A.交流电的频率为0.02HzB.原线圈输入电压的最大值为2023VC.电阻R2的电功率约为6.67WD.通过R3的电流始终为零答案：C

（09年福建卷）16.一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。已知发电机线圈内阻为5.0?，则外接一只电阻为95.0?的灯泡，如图乙所示，则v的示数为220vA.电压表○

B.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484w

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J答案：D

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交变电流单元练习

??t（V）1.如图1所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压u=2202sin100,

电阻R=44Ω电压表、电流表均为理想电表，则（）A．交流电的频率为50HzB．电流表A1的示数为0.2AC．电流表A2的示数为2AD．电压表的示数为44V2.如图2所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R以外，其余电阻均不计．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u?2202sin100?(V)．以下说法正确的是()A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为222?B．

t?1s600时，c、d两点间的电压瞬时值为1102?C．单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头向上滑动的过程中，电压表和电流表的示数均变大D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大3.如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升.以下判断正确的是（）A．原线圈中的电流为nIB．变压器的输入功率为UI/n.C．电动机输出的总功率为IRD．电动机两端电压为IR4.远距离输电线的示意图如下：若发电机的输出电压不变，则以下表达中正确的是（）A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B．输电线路中的电流只由升压变压器原线圈的匝数比决定C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D．升压变压器的输出电压等于降压器的输入电压

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5.如图5所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个一致的灯泡L1和L2；输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开，当K断通时，以下说法正确的是（）A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降减小C．通过灯泡L1的电流增大D．原线圈中的电流增大

8．某电厂发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电厂附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处居民小区附近的降压变压器，经降低电压后输送到用户，设升、降变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但电厂输送的总功率增加，这时()

A．升压变压器的副线圈的电压变大B．降压变压器的副线圈的电压变大

C．高压输电线路的电压损失变大D．用户的负载增多，高压输电线中的电流减小10．如图10所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是（）A．A1的示数不变，A2的示数增大B．V1的示数不变，V2的示数减小C．V1的示数增大，V2的示数增大D．A1的示数增大，A2的示数增大

11.如图11所示,为一理想变压器的电路图，图中S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器R的滑动头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1为原线圈中的电流，则以下说法中正确的是（）A、若保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大

B、若保持U1及P的位置不变，S由b合到a时，R消耗的功率将增大C、若保持U1不变，S接在a处，使P向上滑时，I1将增大D、若保持P的位置不变，S接在a处，使U1增大，I1将增大

12.如图是一个理想变压器的电路图，若A、B两点接交流电压U时，五个一致的灯泡均正常发光，则原、副线圈的匝数比为：(C)

A.5:1B.1:5C.4:1D.1:4

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图10

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13.在如图13甲所示的电路中，电阻R的阻值为50Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是

（）

A．交流电压的有效值为100VB．电流表示数为2A

C．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14rad/s

D．假使产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍15.如图15所示，一理想变压器的原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数n2=200匝，交流电源的电动势e=311sin(100πt)V(不考虑其内阻)，电阻R=88Ω，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计()A．电压表的示数为62.2VB．电流表的示数为2.5AC．通过R的电流最大值为0.5AD．变压器的输入电功率为22W16.如图16所示，理想变压器原、副线圈匝数比为图15n1∶n2∶n3=4∶3∶2，副线圈上分别接标有“6V，12W〞、“12V，36W〞的灯泡L1和L2，当a、b两端接交变电源后，L1正常发光，则变压器的输入功率为（）A．16WB．40WC．48WD．不能确定，

17.如下图，理想变压器原、副线圈匝数之比为20:1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V，40W〞灯泡一只，且灯泡正常发光。则A．电源输出功率为800WB．电流表的示数为2A110图16（）C．电流表的示数为1A110D．原线圈端电压为11V

20.某山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过高压输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至村寨中各用户。设变压器都是理想的，那么随着村寨中接入电路的电器消耗的总功率的增加，则A．通过升压变压器初级线圈中的电流变大B．升压变压器次级线圈两端的电压变小C．高压输电线路上的电压损失变大D．降压变压器次级线圈两端的电压变小

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()

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21.在变电所里，需要用交流电表去监测电网上的强电流。由于电网中的电流寻常会超过一般电流表的量程，因此常使用电流互感器。下面四个图中，正确反映电流互感器工作原理的是（）

23.如图23所示，正弦交流电经过整流器后，电流波形正好去掉了半周，这种单向电流的有效值为（）A．2AB．D．1A2AC．2A2图2324.如图是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮。电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交流电，给车头灯供电。已知自行车车轮半径r=35cm，摩擦小轮半径r0=1.00cm，线圈有n=800匝，线圈横截面积s=20cm，总电阻R1=40Ω，旋转磁极的磁感应强度B＝0.010T，车头灯电阻R2＝10Ω。当车轮转动的角速度ω＝8rad/s时。求：（1）发电机磁极转动的角速度。（2）车头灯中电流的有效值。

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25.图25（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10?，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量?随时间t按图17（乙）所示正弦规律变化。求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值；（2）电路中交流电压表的示数。

bO′Φ/?10-2Wb2.003.146.28（乙）图259.42t/×10-2s

acB

OdV（甲）R-2.026.学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R=4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V，40W〞的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：⑴发电机的输出功率多大？⑵发电机的电动势多大？⑶输电线上损耗的电功率多大？8

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交变电流单元测试答案

1

2

3

4C

5D

6

7

8910111213CCB

ADC

141516

D

A

ABDBDB17