专题七交流电.docx

1、专题七 交流电专题七 交流电、变压器、远距离输电（各地试题精选）1. 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()A副线圈输出电压的频率为50Hz B副线圈输出电压的有效值为31VCP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2. 如图甲所示，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，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10，其余电阻均不计从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的有A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.

2、1VB当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为2.2AC当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25HzD当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大3如图所示，一单匝矩形金属线圈ABCD在匀强磁场中绕转轴OO匀速转动。转轴OO过AD边和BC边的中点。若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系可以表示为（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈电阻为2.0。下列说法正确的是A线圈中电流的有效值约为3.14AB穿过线圈的磁通量的最大值为WbC在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变10次D在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为9.86J4（ 2012年

3、河北衡水中学期末）如图是一种理想自耦变压器示意图线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头AB间接交流电压U，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头当开关S闭合，P处于如图所示的位置时，两灯均能发光下列说法正确的是（ ）AP不动，将Q向右移动，变压器的输入功率变大BP不动，将Q向左移动，两灯均变暗CQ不动，将P沿逆时针方向移动，变压器的输入功率变大 DP、Q都不动，断开开关S，L1将变暗5如图2甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=6：1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如

4、图2乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是 （ ）A副线圈两端的电压有效值均为216V B副线圈两端的电压有效值均为6VC灯泡变亮 D灯泡变亮6（ 2012年唐山调研）2011年入夏以来，中国南方贵州、云南、重庆等省市部分地区出现持续高温、少雨天气，引起不同程度旱情，导致大面积农作物受灾，造成群众饮水短缺等基本生活困难。目前旱情仍在持续中，电力部门全力确保灾区的用电供应。如下图所示，发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器均不变，如果发电厂欲增大输出功率，则下列说法正确的

5、是 A升压变压器的输出电压增大 B降压变压器的输出电压增大 C输电线上损耗的功率增大 D输电线上损耗的功率占总功率的比例减少7（ 2012年河北衡水第五次调研）如右图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，绕垂直磁感线的对称轴OO/以角速度匀速转动，从图示位置转900的过程中，下列说法正确的是A 通过电阻R的电量B 通过电阻R的电量Q=C 外力做功平均功率P=D 从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为eNBSsint8如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度=20

6、0rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是A图示位置穿过线框的磁通量为零B线框中产生交变电压的有效值为500VC变压器原、副线圈匝数之比为2511D变压器输出端最多能并联83只60瓦的灯泡9一交流发电机的线圈电阻为1，将其输出端接在电阻为10的电阻丝上，其输出电压从某时刻开始随时间变化的图象如图所示，则 A线圈转动的角速度为100rad/s B交流发电机的电动势最大值为200V C电阻丝的发热功率为2kW D若将此发电机接在匝数比为12的理想变压器上可使输出频率提高1倍10一台发电

7、机的结构示意图如图I所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是（ ）11某种位移传感器的工作原理如图(a)所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑片P一起平移，通过理想电压表的示数来反映物体M的位移x。已知电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总长为L，物体M以O为平衡位置做简谐运动（取向右为正方向），振幅为，物体经过O时P恰好位于滑动变阻器的中点。若电压

8、表的示数U随时间t的变化关系如图(b)所示，则在图示0t1时间内，下列说法正确的是（ ）A物体M的速度为正方向且不断增大B物体M的速度为负方向且不断减小C物体M的加速度为正方向且不断增大D物体M的加速度为负方向且不断减小13. （ 2012年年2月西安五校联考）如右图所示，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（ ）A图示位置电流为0 BR两端电压的有效值U=NBSC一个周期内通过R的电荷量q=2BS/R D交流电流

9、表的示数I=NBS14（ 2012年年2月河北省五校联盟模拟）“512”汶川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机。该发电机说明书的部分内容如表所示，现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示发电机到安置区的距离是400m，,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.510-4。安置区家用电器的总功率为44kW，当这些额定电压为220V的家用电器都正常工作时：型号AED6500S最大输出功率60kW输出电压范围220300VA输电线路中的电流为20AB发电机的实际输出电压为300VC在输电线路上损失的电功率为8kWD如果该

10、柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300V15（ 2012年年2月深圳第一次调研）如图，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈匝数，其它条件不变，则A电灯L亮度减小B电流表示数增大C电压表示数增加D变压器输入功率不变16. （ 2012年南京一模）如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20的电阻串联后接在副线圈的两端。图中的电流表，电压表均为理想交流电表，原副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V。则( )A电流表的读数为0.5AB流过电阻的交流电的频率为100HzC交流电源的输出电压的最大值为20VD交流电源的输出功率

11、为2.5W17利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I， C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是( ) A电势差UCD仅与材料有关B若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD0C仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大D在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平18（ 2012年年2月山西四校联考）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n24：1，电源电压u=220sin314t(V)，原线圈电路中接入熔断电流I01A的保险丝，副线圈电路中接入一可变电

12、阻R，则()A电压表的读数为77VB当可变电阻R的阻值变大时，电源的输入功率变大C可变电阻R的阻值低于13.75时保险丝将熔断D副线圈的输出功率一定是200W19. （河北省唐山市 2012年届高三下学期第一次模拟）一矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向、并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示，则A. t1时刻穿过线圈的磁通量为零B. t2时刻穿过线圈的磁通量为零C. t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零D. t4时刻穿过线圈的磁通量变化率为零20（ 2012年陕西师大附中第四次模拟）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当只改变线圈的

13、转速后，产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下说法正确的是 A线圈先后两次转速之比为23 B通过线圈的磁通量最大值之比为32 C先后两次交流电的最大值之比为32 D先后两次交流电的有效值之比为21（ 2012年年2月江西九江市七校联考）如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2=61，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的峰值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是 （ ）A副线圈两端的电压有

14、效值均为6V B副线圈两端的电压有效值均为216VC灯泡变暗，灯泡变亮 D灯泡变亮，灯泡变亮22如图所示，某变电站用10kV的高压向10km外的小区供电，输送的电功率为200kW。现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是 选项型号千米电阻（/km）ADYD30/C1BDYD50/C0.6CDYD100/C0.3DDYD150/C0.223如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A、B间加一正弦交流电u20sin100t（V），则加在R2上的电压有效值为A10V B2

15、0V C15V D5V24. （ 2012年年开封二模）如图所示，T为理想变压器，A1,A2为理想交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当变阻器的滑动触头向下滑动时A. A1的读数变大，A2读数变大B. A1的读数变大，A2读数变小C. A1的读数变小，A2读数变大D. A1的读数变小，A2的读数变小25如图所示，两平行光滑金属导轨处于竖直面内，相距d=050m，磁感应强度B=10T的匀强磁场垂直于导轨平面。金属棒ab垂直于导轨放置，并与导轨始终保持良好接触。导轨的右端用导线与一理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端接有一个“10V、20W”的小灯泡

16、L。现用外力使金属棒ab沿导轨左右运动，速度的变化规律为v=10sin50t m/s，此时小灯泡恰好正常发光。不计导轨、导线及金属棒的电阻，下列说法中正确的是（ ） A变压器原、副线圈的匝数比为12 B变压器副线圈中电流的最大值为020A C变压器原线圈中电流的最大值为080A D金属棒所受的最大安培力为040N26. （ 2012年年2月山东潍坊重点中学联考）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为101，R1，与原线圈相连的熔断器（保险丝）的熔断电流为1A，通过电压传感器测得副线圈两端电压图像如图所示，则下列说法正确的是 A原线圈输入电压的有效值为220VB原线圈两端交流电的频率为500

17、HzC原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为101D为保证电路安全工作，滑动变阻器的阻值不得小于1.2专题七 交流电、变压器、远距离输电（教师版）1. (2010山东理综)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()A副线圈输出电压的频率为50Hz B副线圈输出电压的有效值为31VCP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答案AD解析该题考查了描述交变电流的物理量和变压器的综合问题由图象可知f50Hz，有效值为220V，故A对B错因，所以C不正确P出当P向右滑动时，R总减小，P出增大

18、，D正确2. 如图甲所示，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，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10，其余电阻均不计从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的有A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1VB当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为2.2AC当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25HzD当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大2.答案：BCD解析：当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V，选项A错误；当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为2.2A，选项B正

19、确；当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率仍为50Hz，选项C错误；当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压为44V，副线圈输出功率增大，原线圈的输入功率变大，选项D正确。3如图所示，一单匝矩形金属线圈ABCD在匀强磁场中绕转轴OO匀速转动。转轴OO过AD边和BC边的中点。若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系可以表示为（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈电阻为2.0。下列说法正确的是A线圈中电流的有效值约为3.14AB穿过线圈的磁通量的最大值为WbC在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变10次D在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为9.86J3.答案：

20、D解析：穿过线圈的磁通量最大值为BS=0.1Wb，选项B错误；转动角速度=20，产生的感应电动势最大值为BS=2V，线圈中电流的最大值约为3.14A，选项A错误；在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变20次，选项C错误；在任意1s时间内，产生电能W=EIt=3.142=9.86J，线圈克服安培力所做的功约为9.86J，选项D正确。4如图是一种理想自耦变压器示意图线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头AB间接交流电压U，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头当开关S闭合，P处于如图所示的位置时，两灯均能发光下列说法正确的是（ ）AP不动，将Q向右移动，变压器的输

21、入功率变大BP不动，将Q向左移动，两灯均变暗CQ不动，将P沿逆时针方向移动，变压器的输入功率变大 DP、Q都不动，断开开关S，L1将变暗4.答案：C解析：P不动，将Q向右移动，变压器输出电流减小，输出功率减小，变压器的输入功率变小，选项A错误；P不动，将Q向左移动，变压器输出电流增大，两灯均变亮，选项B错误；Q不动，将P沿逆时针方向移动，变压器的副线圈匝数增多，输出电压增大，输出功率增大，输入功率变大，选项C正确；P、Q都不动，断开开关S，L1将变亮，选项D错误。5如图2甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=6：1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线

22、圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图2乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是 （ ）A副线圈两端的电压有效值均为216V B副线圈两端的电压有效值均为6VC灯泡变亮 D灯泡变亮5.答案：BD解析：由变压器变压公式，将其频率变为原来的2倍，副线圈输出电压不变，副线圈两端的电压有效值均为6V，选项A错误B正确；将其频率变为原来的2倍，灯泡亮度不变。由于容抗变小，感抗变大，灯泡变亮，灯泡II变暗，选项C错误D正确。62011年入夏以来，中国南方贵州、云南、重庆等

23、省市部分地区出现持续高温、少雨天气，引起不同程度旱情，导致大面积农作物受灾，造成群众饮水短缺等基本生活困难。目前旱情仍在持续中，电力部门全力确保灾区的用电供应。如下图所示，发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器均不变，如果发电厂欲增大输出功率，则下列说法正确的是 （ ）A升压变压器的输出电压增大 B降压变压器的输出电压增大 C输电线上损耗的功率增大 D输电线上损耗的功率占总功率的比例减少6.答案：C解析：如果发电厂欲增大输出功率，输电线中电流一定增大，输电线上损耗的功率增大，输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，选项C正确D错误；升压变压器的输出电压不变，输电线上电压损失增大，降压变压器的输入

24、电压减小，输出电压减小，选项AB错误。7如右图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，绕垂直磁感线的对称轴OO/以角速度匀速转动，从图示位置转900的过程中，下列说法正确的是E 通过电阻R的电量F 通过电阻R的电量Q=G 外力做功平均功率P=H 从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为eNBSsint7.答案：BC解析：从图示位置转900的过程中，磁通量变化=BS，通过电阻R的电量Q=It=t=N=，选项A错误B正确；矩形线圈绕垂直磁感线的对称轴OO/以角速度匀速转动，产生的感应电动势最大值Em=NBS，感应电流有效值为I=，外力做功平均功率P=EI=I2(R+r)=，选项

25、C正确；从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为eNBSsin(t+/2),选项D错误。8如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是A图示位置穿过线框的磁通量为零B线框中产生交变电压的有效值为500VC变压器原、副线圈匝数之比为2511D变压器输出端最多能并联83只60瓦的灯泡8.答案：CD解析：图示位置穿过线框的磁通

26、量最大，选项A错误；线框中产生交变电压的最大值为NBS=500.5200V=500V，有效值为500V，选项B错误；由变压公式可知，变压器原、副线圈匝数之比为2511，选项C正确；变压器允许输入最大功率为50010W=5000W，变压器输出端最多能并联5000/60=83只60瓦的灯泡，选项C正确。9一交流发电机的线圈电阻为1，将其输出端接在电阻为10的电阻丝上，其输出电压从某时刻开始随时间变化的图象如图所示，则 A线圈转动的角速度为100rad/s B交流发电机的电动势最大值为200V C电阻丝的发热功率为2kW D若将此发电机接在匝数比为12的理想变压器上可使输出频率提高1倍9答案：C解析

27、：根据得rad/s，A项错；图象中输出电压最大值为200V，由于线圈有内阻，则其电动势最大值大于200V，B项错；电阻丝的发热功率为=2kW，C项正确；理想变压器可以改变输出电压，不能改变输出频率，D项错。10一台发电机的结构示意图如图I所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是（ ）10.答案：D解析：由于磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场，线圈绕

28、铁芯M中心的固定转轴匀速转动过程中，都垂直切割磁感线，所以能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是图D。11某种位移传感器的工作原理如图(a)所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑片P一起平移，通过理想电压表的示数来反映物体M的位移x。已知电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总长为L，物体M以O为平衡位置做简谐运动（取向右为正方向），振幅为，物体经过O时P恰好位于滑动变阻器的中点。若电压表的示数U随时间t的变化关系如图(b)所示，则在图示0t1时间内，下列说法正确的是（ ）A物体M的速度为正方向且不断增大B物体M的速度为负方向且不断减小C物体M的加速度为正方向且不断增大D物体

29、M的加速度为负方向且不断减小11.答案：A解析：由0t1时间内，电压表的示数U随时间t的变化关系可知，物体M的速度为正方向且不断增大，加速度为正方向且不断减小，选项A正确。13.如右图所示，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（ ）A图示位置电流为0 BR两端电压的有效值U=NBSC一个周期内通过R的电荷量q=2BS/R D交流电流表的示数I=NBS13.答案：D解析：图示位置电流不为0，选项A错误；由于接有二极管

30、，二极管D具有单向导电性，由(NBS)2 RT/2=U2/RT解得R两端电压的有效值U=NBS/2，交流电流表的示数I=NBS，选项B错误D正确；一个周期内通过R的电荷量q=2NBS/R，选项C错误。14（ 2012年年2月河北省五校联盟模拟）“512”汶川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机。该发电机说明书的部分内容如表所示，现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示发电机到安置区的距离是400m，,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.510-4。安置区家用电器的总功率为44kW，当这些额定电压为220V的家用电器都正常工作时：型号AED6500S最大输出功率60kW输出电压范围220300VA输电线路中的电流为20AB发电机的实际输出电压为300VC在输电线路上损失的电功率为8kWD如果该柴油发电