高考物理预测交变电流练习题.docx
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3-2交变电流练习题
副标题
题号
一
二
总分
得分
一、单选题(本大题共14小题,共56.0分)
1.如图所示为一交变电流的图象,则该交变电流的有效值为多大( )
A.I0 B.I02+I0 C.32I0 D.I02
2.线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电的图象如图所示,由图可知( )
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置
B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A时刻起到D时刻,线圈转过的角度为π弧度
D.在A和C时刻磁通量变化率的绝对值最大
3.如图所示,有一矩形线圈面积为S,匝数为N,总电阻为r,外电阻为R,接触电阻不计.线圈绕垂直于磁感线的轴OO′以角速度w匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B.则( )
A.当线圈平面与磁感线平行时,线圈中电流为零
B.电流有效值I=2NBSwR+r
C.电动势的最大值为2NBSw
D.外力做功的平均功率P=N2B2S2w22(R+r)
4.如图,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2;输电线的等效电阻为R,开始时,电键K断开,当K接通时,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
5.如图所示的电路中,理想变压器匝数比n1:
n2=1:
2,R是规格为“220V、1100W”的用电器,电表均为理想电表.当用电器正常工作时,电压表和电流表的示数分别为( )
A.110V、10A B.110V、2.5A C.440V、2.5A D.440V、10A
6.如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大
D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变大
7.供电站向远方送电,输送的电功率恒定,若将输电电压提高到原来的4倍,以下判断中正确的是( )
A.输电电流为原来的4倍
B.输电导线上损失的电压为原来的4倍
C.输电导线上损失的电功率为原来的14
D.输电导线上损失的电功率为原来的116
8.如图所示,理想变压器的交流输入电压U1=220V,有两组副线圈,其中n2=36匝与标有“9V,9W”的灯相连,n3与“6V,12W”的电灯相连,且均能正常发光.则n1与n3的匝数分别为( )
A.880 24 B.660 27 C.880 27 D.660 24
9.如图所示为一交变电流随时间变化的图象,根据图象,下列说法正确的是( )
A.该交变电流的有效值是10A B.该交变电流的峰值是10A
C.该该交变电流的周期是0.1s D.该交变电流的频率是10HZ
10.如图所示,灯泡L1接在变压器初级电路中,灯泡L2、L3、L4接在变压器次级电路中.变压器为理想变压器,交变电流电源电压为U,L1、L2、L3、L4都是额定电压为U0的同种型号灯泡,若四个灯泡都能正常发光,则( )
A.n1n2=31,U=4U0 B.n1n2=41,U=4U0 C.n1n2=13,U=3U0 D.n1n2=14,U=3U0
11.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,如图所示,此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下列说法正确的是( )
A.该交流电压瞬时值的表达式u=100sin(25πt)V
B.该交流电的频率为50Hz
C.该交流电的电压的有效值为1002
D.若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率是50W
12.如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动.磁场的磁感应强度B=1.0×10−2T,线圈的边长ab=20cm、bc=10cm,匝数n=400,线圈总电阻r=2.0Ω,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=18Ω连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表,线圈的转速n0=50r/s.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,则下列说法正确的是( )
A.交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=25cos50t(V)
B.交流电压表的示数为17.8V
C.从t=0时刻开始转过30∘的过程中,通过电阻的电量为 2.0×10−3C
D.电阻R上的热功率为3.24W
13.如图所示,理想变压器MN原线圈接一交流电源,副线圈回路中有一定值电阻R0和两个小灯泡L1、L2,电表为理想电表.最初电键S是断开的,现闭合电键S,则( )
A.副线圈两端电压变大 B.灯泡L1变亮
C.电流表A1示数变大 D.电阻R0中的电流变小
14.如图所示,一理想变压器的原线圈接有电压为U的交流电,副线圈接有电阻R1、光敏电阻R2(阻值随光照增强而减小),开关K开始时处于闭合状态,下列说法正确的是( )
A.当光照变弱时,变压器的输入功率增加
B.当滑动触头P向下滑动时,电阻R1消耗的功率增加
C.当开关K由闭合到断开,原线圈中电流变大
D.当U增大时,副线圈中电流变小
二、多选题(本大题共8小题,共32.0分)
15.国家电网公司推进智能电网推广项目建设,拟新建智能变电站1400座.变电站起变换电压作用的设备是变压器,如图所示,理想变压器原线圈输入电压u=2002sin100πt(V),电压表、电流表都为理想电表.则下列判断正确的是( )
A.输入电压有效值为200V,电流频率为50 Hz
B.S打到a处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电压表示数都增大
C.S打到a处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电流表的示数都减小
D.若变阻器的滑片不动,S打到b处,电压表V2和电流表A1的示数都减小
16.如图所示,边长为L的正方形线圈abcd,其匝数为n,总电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始,以角速度ω绕OO′轴匀速转动,则以下判断中正确的是( )
A.闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=nBL2ωsinωt
B.在t=π2ω时刻,磁场穿过线圈的磁通量最大,但此时磁通量的变化率为零
C.从t=0时刻到t=π2ω时刻,电阻R上产生的热量为Q=n2B2L4nωR16(R+r)
D.从t=0时刻到t=π2ω时刻,通过R的电荷量Q=nBL22(R+r)
17.如图所示,用理想变压器给变阻器R供电,设输入交变电压不变.当变阻器R上的滑动触头P向上移动时,图中四只电表的示数和原线圈输入功率P变化情况是( )
A.V1不变,V2不变 B.V1不变,V2变大
C.A1变大,A2变小 D.P变小
18.如图(a)所示,理想变压器原副线圈匝数比n1:
n2=55:
4,原线圈接有交流电流表A1,副线圈电路接有交流电压表V、交流电压表A2、滑动变阻器R等,所与电表都是理想电表,二极管D正向电阻为零,反向电阻无穷大,灯泡L的阻值恒定.原线圈接入的交表电流电压的变化规律如图(b)所示,则下列说法正确的是( )
A.交流电压表V的读数为32V
B.灯泡L两端电压的有效值为32V
C.当滑动变阻器的触头P向下滑动时,电流表A2示数增大,A1示数增大
D.由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100rad/s
19.如图所示,有一矩形线圈的面积为s,匝数为N,内阻不计,绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,从图示位置开始计时,矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,副线圈接有可调电阻R,下列判断正确的是( )
A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt
B.矩形线圈从图示位置经过πω时间时,通过电流表的电荷量为0
C.当P位置不动,R增大时,电流表与电压表读数变大
D.当P位置向上移动、R不变时,电压表读数不变,电流表读数变大
20.如图所示,l1和l2是高压输电线,甲、乙是两个互感器.若已知甲和乙的原、副线圈匝数比分别为1000:
1和1:
100,两个电表的示数分别为10A和220V.则( )
A.电表A是电压表 B.电表A是电流表
C.线路输送的电功率为2.2×108W D.线路输送的电功率为2.2×104W
21.如图所示,理想变压器的原线圈接有交变电压U,副线圈接有光敏电阻R1(光敏电阻随光照强度增大而减小)、定值电阻R2.则( )
A.仅增强光照时,原线圈的输入功率减小
B.仅向下滑动P时,R2两端的电压增大
C.仅向下滑动P时,R2消耗的功率减小
D.仅增大U时,R2消耗的功率增大
22.如图所示为某发电站向某用户区供电的输电原理图,T1为匝数比为n1:
n2的升压变压器,T2为匝数比为n3:
n4的降压变压器.若发电站输出的电压有效值为U1,输电导线总电阻为R,在某一时间段用户需求的电功率恒为Po,用户的用电器正常工作电压为U2,在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是( )
A.T1原线圈中的电流有效值为P0U1 B.T2副线圈中的电流有效值为P0U2
C.输电线上损耗的功率为n42P02Rn32U22 D.输电线上损耗的功率为n12P02Rn22U12
答案和解析
【答案】
1.C 2.D 3.D 4.D 5.A 6.B 7.D
8.A 9.B 10.A 11.D 12.C 13.C 14.B
15.AD 16.CD 17.AD 18.AC 19.ABD 20.AC 21.BD
22.BC
【解析】
1.【分析】
根据交流电有效值的定义可知,让交流电与直流电通过相同的电阻,在相同时间内交流电产生的热量与直流电产生的热量相同,则直流电的数值即为交流电的有效值,根据有效值的定义列式求解。
本题考查的是根据交变电流有效值的定义计算有关交变电流的有效值.要注意求交流电产生的热量时要用有效值。
【解答】
交变电流一个周期内通过电阻R上产生的热量为:
Q=I022R⋅T2+I02R⋅T2;
设交流电的有效值为I,则由交流电有效值的定义可知:
Q=I2RT
解得:
I=32I0,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.解:
A、在A和C时刻感应电流最大,感应电动势最大,而磁通量为零,磁通量的变化率最大,线圈处于与中性面垂直的位置.故A错误,D正确.
B、在B和D时刻感应电流为零,感应电动势为零,而磁通量最大.故B错误.
C、从A时刻到D时刻经过时间为34周期,线圈转过的角度为1.5π弧度.故C错误.
故选:
D
线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流,由电流图象读出感应电流的变化.由欧姆定律得知感应电流与感应电动势成正比,而由法拉第电磁感应定律得知,感应电动势与磁通量的变化率成正比,当线圈磁通量最大时,感应电动势为零;而当线圈的磁通量为零时,感应电动势最大.线圈转动一周的过程,感应电流方向改变两次.
本题考查理解正弦交变电流与磁通量关系的能力及把握电流的变化与线圈转过的角度的关系的能力.比较简单.
3.解:
A、当线圈平面与磁感线平行时,磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,线圈中电流不为零,故A错误;
B、根据E
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- 高考 物理 预测 电流 练习题