高考物理考前30天冲刺专题11交变电流.docx

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高考物理考前30天冲刺专题11交变电流

2014高考物理考前30天冲刺：

交变电流

一、单项选择题。

1.交流电源输出的电压U随时间t变化的图线如图所示，则下列说法正确的是：

A.交变电流的频率为5HzB.交变电流的周期为2s

C.交变电压的有效值220VD.交变电压最大值220V

1.C解析：

该交流电的周期为T=0.02s，则频率为：

f=1/T=50Hz，所以A、B选项错误；由于交流电的最大值Um=220V则有效值为：

U=Um/=220V，所以C选项正确而D选项错误；

考点：

本题考查对交变电流的相关物理量的理解。

2．如图甲是阻值为5Ω的线圈与阻值为15Ω的电阻R构成的回路。

线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。

则

A．电压表的示数为14.14V

B．通过电阻的电流为0.707A

C．电阻R上消耗的功率为3.75W

D．通过电阻的电流方向每秒变化100次

3．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。

产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。

则下列说法正确的是

A．t＝0.01s时穿过线框的磁通量最小

B．该交变电动势的有效值为11V

C．该交变电动势的瞬时值表达式为e＝22cos（100πt）V

D．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45°

4．如图中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为.变压器的原线圈接的电压u=100sin50πt（V），电压表为理想电表接在副线圈两端。

则

A．电压表的读数为10VB．电压表的读数100V

C．电压表的读数约为10VD．电压表的读数与电阻R有关

5.远距离输电线路的示意图如图所示。

若发电机的输出电压不变，变压器均为理想变压器，不考虑电感和电容的影响，则下列说法中正确的是

A．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定

B．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

C．当用户用电器总功率增大时，输电线上损失的功率增大

D．当用户用电器总功率减小时，输电线上损失的功率增大

6．如图所示理想变压器原副线圈匝数比为1：

2，两端分别接有四个阻值相同的灯泡，已知4盏灯均能发光，则L1和L2的功率之比为（）

A．1：

1B．1：

3C．9：

1D．3：

1

7.一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示。

已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定

A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2B．t2时刻穿过线框的磁通量为零

C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D．线框转动的角速度为

7．D解析：

t1时刻和t3时刻，最大，说明穿过线框的磁通量变化率增大，但穿过线框的磁通量为零，选项AC错误；t2时刻e为零，穿过线框的磁通量最大，选项B错误；根据可得，线框转动的角速度为，选项D正确。

8.如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，则

A.线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输入恒定电流

B.线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零

C.线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响

D.线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场

8.D解析：

线圈a输入恒定电流时，穿过线圈b的磁通量一定不为零，但是磁通量恒定不变，线圈b中无电流；线圈a输入正弦交变电流时，线圈b可输出正弦交变电流，输出电流对线圈a的磁场造成影响，选项ABC错误；线圈a的磁场变化时，根据“变化的磁场产生电场”可知，线圈b中一定有电场，选项D正确。

本题答案为D。

二、多项选择题。

9．图甲为火灾报警系统示意图，其中R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A．原线圈输入电压有效值为VB．副线圈输出电压瞬时值表达式u＝cos（100πt）V

C．R处出现火情时原线圈电流增大D．R处出现火情时电阻R0的电功率减小

9．BC解析：

根据图乙可知，副线圈输出电压瞬时值表达式为：

u＝cos（100πt）V，故选项B正确；其峰值为：

U2m＝V，根据理想变压器输入、输出电压与原、副线圈匝数的关系可知，原线圈输入电压的峰值为：

U1m＝V，其有效值为：

U1＝220V，故选项A错误；R处出现火情时，温度升高，R的阻值减小，副线圈上的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈上的总电流增大，故选项C正确；由焦耳定律可知R0的电功率增大，故选项D错误。

考点：

本题主要考查了理想变压器输入、输出电压与原、副线圈匝数的关系以及动态电路的分析问题。

10．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，原线圈接u＝sin（100πt）V的交变电压，副线圈上接有灯泡A、理想电感线圈L及理想电压表。

下列说法正确的是（）

A．副线圈中电流的频率为100HzB．灯泡A两端电压为55V

C．若u有效值不变，频率增大，则灯泡A将变暗

D．若u有效值不变，频率增大，电压表的示数仍不变

11．家庭中用的取暖器，正常工作时所用电压是按照图中正弦规律变化的交流电，取暖器正常工作时的电流是3A。

下列表述正确的是

A．该交流电的有效值是220V

B．该交流电的周期是0.01S

C．该交流电的表达式为U=311sin100t（V）

D．取暖器正常工作时的功率是660W

12。

交流发电机电枢中产生的交变电动势为，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是

A．将电枢转速提高一倍，其他条件不变

B．将磁感应强度增加一倍，其他条件不变

C．将线圈的面积增加一倍，其他条件不变

D．将磁感应强度增加一倍，线圈的面积缩小一半，其它条件不变

13．矩形金属线圈共l0匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动。

线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。

下列说法中正确的是

A．T=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行

B．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为1/100πWb

C．此交流电经l∶5的升压变压器升压后，周期变为1秒

D．若仅线圈的转速增加为原来的两倍，则交流电的有效值为V

选项D正确。

14．某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有

A.最大值是VB.频率是100HzC．有效值是VD.周期是0.02s

14.CD解析：

最大值为50V，有效值为，频率是f=，周期T=1/f=0.02s。

本题答案为CD。

15．某小型旋转电枢式发电机所产生的交流电电动势为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B的大小。

下列调整合适的是（）

A．使n变为原来的，B变为原来的2倍，N不变

B．使n变为原来的，B变为原来的2．4倍，N不变

C．使n变为原来的，N变为原来的2倍，B不变

D．使n变为原来的，N变为原来的2．4倍，B不变

16．某正弦交流电的i—t图象如图所示，则该电流的

A．频率f=0.02HzB．有效值I=A

C．峰值Im=AD．瞬时值表达式i=20sin100t（A）

16.BD解析：

由图像可知，交流电的周期为T=0.02s，故它的频率为50Hz，A不对；由于其最大值为20A，故其有效值为I==A，故B是正确的；峰值Im=20A，故C不对；D中瞬时值表达式i=20sin100t（A）是正确的，故该题选BD。

考点：

交流电的周期、频率、峰值与有效值的大小。

17．如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比为，变压器输入端的交变电压如图甲所示，若乙图中电流表的示数为2A，则下列说法正确的是

A．电压表的示数为VB．电压表的示数为20V

C．电阻Ｒ的阻值为D．变压器的输入功率为40W

18．一自耦调压变压器（可看做理想变压器）的电路如图甲所示，移动滑动触头P可改变副线圈匝数．已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在如图乙所示的交流电源上，电压表为理想电表．则

A．交流电源电压瞬时值的表达式为

B．P向上移动时，电压表的最大示数为380V

C．P向下移动时，原、副线圈的电流之比减小

D．P向下移动时，变压器的输入功率变大

19.如图所示，a、b间接入正弦交流电，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，所有电表均为理想电表，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所在处出现火情时，以下说法中正确的是

A．A1的示数增大，A2的示数增大B．A1的示数增大，A2的示数减小

C．V1的示数减小，V2的示数减小D．V1的示数不变，V2的示数减小

20．一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压220V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示．电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（）

A．原、副线圈中的电流之比为5∶1

B．电压表的读数约为31.11V

C．若滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω，则1分钟内产生的热量为2904J

D．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小

三、计算题。

21.如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N=100，线圈电阻r=3Ω，ab=cd=0.5m，bc=ad=0.4m，磁感应强度B=0.5T，电阻R=311Ω，当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时，求：

（1）感应电动势的最大值；

（2）t=0时刻，线圈在图示位置，写出此交变电流电动势的瞬时值表达式；

（3）此电压表的示数是多少？