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- 2021-05-13 发布
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2014届高考物理一轮复习 第12章 交变电流练习
1.一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最大
C.t3时刻穿过线圈的磁通量变化为零
D.t4时刻穿过线圈的磁通量为零
2.交流发电机在工作时的电动势e=Emsinωt,若将其电枢的转速提高一倍,其他条件不变,则电动势变为 ( )
A.Emsin B.2Emsin
C.Emsin2ωt D.2Emsin2ωt
3.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.交变电流的周期为0.125s
B.交变电流的频率为8Hz
C.交变电流的有效值为A,
D.交变电流的最大值为4A
4. 一个电热器接在10V的直流电源上,在t秒内产生的焦耳热为Q,今将该电热器接在一交流电源上,它在2t秒内产生的焦耳热也为Q,则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是( )
A.最大值是10V,有效值是10V、
B.最大值是10V,有效值是5V
C.最大值是5V,有效值是5V
D.最大值是20V,有效值是10V
5.将正弦交流电源经过整流器处理后,得到的电流波形刚好去掉了半周,如图所示,它的有效值是( )
A.2A B.A
C.A D.1A
6.如图所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表示数增加,可行的办法是( )
A.使发电机的转速增加
B.使发电机的转速减少
C.在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质
D.使电容器两板间距离增大
7.如图所示,在交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,频率可以改变,在图中电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件(1)(2)(3)单独接人,当使交流电频率增加时,可以观察到下列论述的哪种情况( )
A.A1示数不变,A2示数增大,A3示数减小
B.A1示数减小,A2示数不变,A3示数增大
C.A1示数增大,A2示数不变,A3示数减小
D.A1、A2、A3的示数均不变
8.如图所示是霓虹灯的供电电路,电路中的变压器可视为理想变压器.已知变压器原线圈与副线圈匝数比=,加在原线圈的电压为u1=311sin100πtV,霓虹灯正常工作的电阻R=440kΩ,I1、I2表示原、副线圈中的电流.下列判断正确的是( )
A.副线圈两端的电压为6220V,副线圈中的电流为14.1mA
B.副线圈两端的电压为4400V,副线圈中的电流为10.0mA
C.I1I2
9. 远距离输送一定功率的交变电流:若输送电压升高为原来的n倍,关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中,正确的是( )
(1)输电线上的电功率损失是原来的 (2)输电线上的电功率损失是原来的
(3)输电线上的电压损失是原来的 (4)输电线上的电压损失是原来的n倍
A.(1)(2) B.(2)(3) C.(2)(4) D.(1)(4)
10. 一个小电站,输出的电功率为20kW,输电线总电阻为0.5Ω,如果先用400V电压输送,后又改用2000V电压输送,则输送电压提高后,输电导线上损失的电功率的变化情况是( )
A.减少50W B.减少1200W
C.减少7.68×106W D.增大7.68×106W
11. 中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后的农村电价过高,农民负担过重,其中客观原因是电网陈旧老化.近几年来进行农村电网改造,为减少远距离输电的损耗而降低电费价格,可采用的措施有( )
A.提高输送功率 B.应用超导材料做输电线
C.提高输电的电压 D.减小输电导线的横截面积
12.如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1:n2=1000:1,n3:n4=1:100,图中电压表示数为220V,电流表示数为10A,则高压输电线的输电功率为( )
A.2.2×103W
B.2.2×10-2W
C.2.2×108W
D.2.2×104W
13.某交流电压随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. 此交流电的频率是25 Hz.
B. 若将该电压加在10 μF的电容器上,则电容器的耐压值不应小于100 V;
C. 若将该电压加在10 μF的电容器上,则电容器的耐压值不应小于50V
D. 若将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,为避免意外事故的发生,该电路中保险丝的额定电流不能高于0.1A.
14.如图所示为一理想变压器,初级接220V正弦交流电,负载电阻R=10Ω,次级线圈b、c间匝数为10匝,当把开关S由接b改接C时,通过R上的电流增加0.2A,则通过变压器铁芯的磁通量变化率最大值是 (取两位有效数字) ( )
A. 0.20 Wb/s B. 0.28 Wb/s C. 2.0 Wb/s D. 2.8 Wb/s
15.如图所示,一个变压器(可视为理想的变压器)的原线圈接在220V的市电上,向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电,使它正常发光,为了安全,需在原线圈回路接人熔断器,使副线圈电路中电流超过12mA时,熔丝就熔断.下列说法正确的是 ( )
A. 熔丝的熔断电流是0.012 A
B. 熔丝的熔断电流是0.98 A
C. 当副线圈电路中电流为10mA时,变压器的输入功率是180W
D. 当副线圈电路中电流为10mA时,变压器的输入功率是1800W
1.CD 2.D 3.C 4.B 5.D 6.A 7.C 8.BD
9.B 10.B 11.C 12.C 13. AB 14. B 15. BC
第五章测试卷
1.CD【解析】:中性面磁通量最大,磁通变化率为零;平行磁场方向,线圈的磁通为零,磁通的变化率最大.
2.D【解析】:一个有n匝、面积为S的矩形线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中,以角速度ω绕着与磁场方向垂直的并位于线圈平面内的轴匀速转动时,在线圈中就会产生大小和方向随时间按正弦(或余弦)函数规律变化的交流电,其电动势的最大值Em=nBSω.在时刻t的电动势瞬时值与线圈的起始位置有关,若线圈是从中性面开始转动的,则t时刻的瞬时值为e=nBSωsinωt.因此,要写出本题最大值以及角速度ω的变化.当线圈转速提高一倍后,其角速度ω'变为原来的两倍,即ω'=2ω.依最大值Em=nBSω知,此时电动势的最大值将变为Em'=2Em,则其电动势的瞬时值应为e=Em'sinω't=2Emsin2ωt
3.C【解析】:从图象中知T=0.25s,则f==4Hz,所以A、B均错误,交流电的有效值I=A=A,所以C正确.电流的最大值Im==2A,则D错误.
4.B【解析】:设电热器电阻为R,则接直流电时有·t=Q,①接交流电时有·2t=Q,②由①②可得U=5V为交变电压的有效值,最大值Um=U=10V.
5.D【解析】:本题考查交流电有效值的计算,设其周期为T,设有效值为I,则有I2RT=(Im)2R+0,又Im=2A,所以I==1A.
6.A【解析】:由容抗XC=知,容抗大小与交流电频率和电容大小有关,结合C=,只有A正确.
7.C【解析】:频率越高,电容器容抗越小,而电感的感抗越大,但电阻不变.
8.BD【解析】:解答本题可先由电压与匝数关系,确定副线圈两端电压,再由欧姆定律确定副线圈中的电流.原线圈电压有效值:U1==V=220V,由=,可得U2=4400V,由欧姆定律:I2==10mA,由=可得:I1>I2,所以B、D正确.
9.B【解析】:由P=UI知,当输送的功率P一定时,电压升高为原来的n倍,输电电流I'===I.又P损=I2R线,所以输电线上的功率损失P损'=(I)2R线=P损,即(2)正确.输电线上的电压损失U损'=I'R线=IR线=U损,(3)正确.
10.B【解析】:P1=()2·R,P2=()2·R所以P1-P2=1200W.
11.C【解析】:高压输电线路电流小,线损P损=I2R小.
12.C【解析】:由互感器中电压、电流与函数关系得高压线路中U=220kV,I=1000A,所以其输送功率P=IU=2.2×108W,正确答案是C;粗心的同学在算电流时可能会颠倒原、副线圈的关系比,错误得到I'=0.1A.从而掉入陷阱答案D.
13.25 100 【解析】:f=Hz=25Hz.因为该交流电压的最大值为100V,所以电容器的耐压值应不小于100V.交流电压的有效值U=V=50V,I=A=A.所以保险丝的额定电流不能高于A.
14.0.28【解析】:当把开关S从b掷向c,流过R的电流增加了0.2A,设R两端电压增加∆U,即∆U=IR=0.2U×10V=2V,而=,=,n1=∆n2=×10=1100匝,又U1=n1,当电压为最大值时,最大值,()m
==Wb/s.
15.(1)0.98A (2)180W【解析】:(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2,根据理想变压器的输入功率等于输出功率,有U1I1=U2I2,当I2=12mA时,I1即为熔断电流,代人数据得I1=0.98A.(2)设副线圈中的电流为I2'=10mA时,变压器的输入功率为P1,根据理想变压器的输入功率等于输出功率,有P1=I2'U2,代人数据,得P1=180W.
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