交变电流高考练习 12页

交变电流www.k.s5.u.comm 例1. （09年天津卷） 9.（6分）（1）如图所示，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www.ks5u.com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= ‎ 知识：交变电流的产生、“四值”的应用 例2. （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 A.电压表www.ks5u.com的示数为220V ‎ 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www.ks5u.comwww.ks5u.com率为484W ‎ D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J ‎(改编)例3. 如图为一交流电流随时间变化的图象，交流电的有效值为 ． ‎ 例4. 矩形线框垂直于匀强磁场且位于线框平www.ks5u.com面的轴匀速转动时产生交变电流，下列说法正确的是（ ）‎ A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势为零 C．每当线框掠过中www.ks5u.com性面时，感应电动势和感应电流方向就改变一次 D．线框经过中性面时各边切割磁感线的速度为零 ‎(原创)例5.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图，则在时刻 （ ）‎ A、t1，t3线圈通过中性面 ‎ B、t2，t4线圈中磁通量最大 C、t1，t3线圈中磁通www.ks5u.com量变化率最大 D、t2，t4线圈平面与中性面垂直 ‎（改编）例6.线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图示可知（ ）‎ A．www.ks5u.com在A和C时刻线圈处于磁通量变化率最大位置 B．在A和C时刻穿过线圈的磁通量为最大 C、在B时刻到D时www.ks5u.com刻线圈转过的角度为π弧度 D．若从B时刻到D时刻经过0.01s，则在1s内交变电流的方向改变100次 第2课时 变压器 电能的输送 例7. （09年江苏物理）6．如图所示，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www.ks5u.com 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有www.ks5u.com ‎ A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz ‎ B．开关接通后，电压表www.ks5u.com的示数为100 V ‎ C．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www.ks5u.com www.ks5u.com 例8. （09年www.ks5u.com山东卷）19．某小型水电站的电能输送示意图 。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www.ks5u.com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． B． 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 例9.如图所示，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www.ks5u.com，电阻R=50Ω，电压表、电流表均为理想电表，则 （ ）‎ A．交流www.ks5u.com电的频率为50 Hz B．V的示数约为44 V ‎ C．A2的示数约为1.4 A ‎ D．A1的示数约www.ks5u.com为0.176 A 例10.水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代，利在千秋的大事，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。某小河水流量为40m3/s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电。www.k.s5.u.comm ‎（1）设发电机输出www.ks5u.com电压为500V，在输送途中允许的电阻为5Ω，许可损耗总功率的5%，则所用升压变压器原副线圈匝数比应是多大？‎ ‎（2）若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高？g取10m/s2‎ 答案：⑴1:20 ⑵5mwww.ks5u.com 例11．发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：‎ ‎（1）在输电线路中设置www.ks5u.com的升、降压变压器原副线圈的匝数比.‎ ‎（2）画出此输电线路的示意图.‎ ‎（3）用户得到的电功率是多少？‎ 例12．（08江苏）2．207年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电www.ks5u.com阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其它电阻应用的说法中。错误的是： （ ）‎ ‎ A.热敏电阻可应用于温度www.ks5u.com测控装置中 ‎ ‎ B.光敏电阻是一种光电传感器 ‎ C.电阻丝可应用于电热设备中 ‎ D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用。‎ 例13.（改编）www.ks5u.com如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2 为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器 R2 所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U 的变化情况是（ ）‎ A.　 www.ks5u.comI 变大，U 变大 B.　I 变小，U 变小 ‎ C.　I 变小，U 变大 D.　I 变大，U 变小 ‎ 例14.分析以下几种传感器 ‎⑴图甲是测量 的电容式传感器，原理是 ‎ ‎⑵图乙是测量 的电容式传感器，原理是 ‎ ‎⑶图丙是测量 的电容式传感器，原理是 ‎ ‎⑷图丁是测量 的电容式传感器，原理是 ‎ 交变电流单元测试 ‎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=220（V）,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50Hz B．电流表Awww.ks5u.com1的示数为0.2A C．电流表A2的示数为A D．电压表的示数为44V ‎2.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www.ks5u.com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．下列说法正确的是( )‎ A．当单刀双掷开关与a连接时，www.ks5u.com电压表的示数为 ‎ B．时，c、d两点间的电压瞬时值为 ‎ 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 U A R ‎~‎ D．www.ks5u.com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www.ks5u.com源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升.下列判断正确的是（ ）‎ A．原线圈中的电流为nI ‎ B．变压器的输入功率为UI/n. ‎ C．www.ks5u.com电动机输出的总功率为I2R ‎ D．www.ks5u.com电动机两端电压为IR ‎4.远距离输电线的示意图如下：若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（ ）‎ 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 ‎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www.ks5u.com增大 D．原线圈中的电流增大 ‎6.“二分频”音箱内有高、低两个扬声器．www.ks5u.com音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信号按原比例还原成高、低频的机械振动．右图中为音箱的电路简化图，高低频混合电流由a、b端输入，L是线圈，C是电容器，则( )‎ A．甲扬声器是低www.ks5u.com音扬声器 B．C的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 C．乙扬声器的振幅一定大www.k.s5.u.comm D．L的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器 ‎×‎ a 甲 b y x 乙 ‎×‎ ‎7.如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮。当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是( )‎ A．www.ks5u.com与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈 B．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器 C．与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器 D．与甲灯串联的元件x是电感线www.ks5u.com圈，与乙灯串联的元件y是二极管 ‎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www.ks5u.com户的负载增多，高压输电线中的电流减小 ‎9.一理想变压器，在保持原线圈上交流电压和副线圈上负载不变的条件下，要使输入功率减小，一定能采用的方法是（ ）‎ ‎ A．同时增加原www.ks5u.com副线圈的匝数 B．同时减小原副线圈的匝数 ‎ C．增加原线圈的匝数或减小副线圈www.ks5u.com的匝数 D．减小原线圈的匝数或增加副线圈的匝数www.ks5u.com ‎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Awww.ks5u.com2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（ ）‎ 图10‎ 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 www.ks5u.com ‎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，则下列说法中正确的是（ ）‎ ‎ A、若保持U1及P的位置www.ks5u.com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awww.ks5u.com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，五个相同的灯泡均正常发光，则原、副线www.ks5u.com圈的匝数比为： ( )‎ A. 5 : 1‎ ‎ B.1 : www.ks5u.com5‎ ‎ C.4 : 1‎ ‎ D. 1 : 4‎ ‎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www.ks5u.com的有效值为100V B．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 图14‎ U A P Q R A B D．如果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 www.ks5u.com14.调压变压www.ks5u.com器是一种自耦变压器，它的构造如图所示，线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压，在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则（ ）‎ A．保持P的位置不动，www.ks5u.com将Q向下移动时，电流表的读数变大 B．保持P的位置不动，将Q向下移www.ks5u.com动时，电流表的读数变小 C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大 D．www.ks5u.com保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小 图15‎ ‎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=311 sin(100πt) V(不考虑其内阻)，电阻R=88 Ω，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www.ks5u.com为62.2 V ‎ B．电流表的示数为2.5 A C．通过R的电流最大值为0.5 A ‎ D．变压器的输入www.ks5u.com电功率为22 W 图16‎ ‎16.如图16所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶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．16W B．40W ‎ C．48W www.ks5u.com D．不能确定，‎ ‎17.如图所示，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800W B．电流表的示数为 C．www.ks5u.com电流表的示数为 D．原线圈端电压为11V www.ks5u.com18.如图18所示,某输电线路横穿公路时，要地下埋线通过，为了保护线路而不至于被压环，预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过，电线穿管的方案有两种，甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管www.ks5u.com中穿过，乙方 案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根中穿过，如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的是 （ ）‎ 图18‎ 甲 乙 A、无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的 B、若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的 C、若输送的电流是www.ks5u.com交变电流，乙是可行的，甲方案是不可行的 D、若输送的电流是交变电流，甲是可行的，乙方案是不可行的 ‎19.某农村水力发电站发电机的输出电压，先通过电站附近的升压变压器升压后，再用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器。降压后，再用线路接到各用户。设发电机输出电压稳定且两变压器均为理想变压器。在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率却增加，这时与用电低谷时比www.ks5u.com较（ ）‎ A．升压变压器的副线圈两端的电压变大 B．高压输电线路的电压损失变大 C．降压变压器的副线圈两端的电压变大 D．降压变压器的副线圈中的电流变大 www.ks5u.com20.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．www.ks5u.com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 ‎21.在变电所里，需要用交流电表去监测电网上的强电流。由于电网中的电流通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（ ）www.ks5u.co ‎22.如图22所示，在电路两端接上交流电，保持电压不变，使频率增大，发现各灯的亮暗变化情况是：灯1变暗，灯2变亮，灯3不变.则M、N、L所接元件可能是（　　　）‎ 图22‎ ‎ 1 2 3‎ M N L A. M为电阻，N为电容器，L为电感器 B．M为电阻，N为www.ks5u.com电感器，L为电容器 C．M为电感器，N为电容器，L为电阻 D．M为电容器www.ks5u.com，N为电感器，L为电阻 图23‎ ‎23.如图23所www.ks5u.com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．2A B．www.ks5u.com C． D．1A ‎24.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。‎ www.ks5u.com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=20cm2，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www.ks5u.com磁极转动的角速度。 ‎ ‎（2）车头灯中电流的有效值。‎ ‎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 W，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻Rwww.ks5u.com=90 Ω，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F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；‎ ‎-2.0‎ ‎0‎ ‎2.0‎ ‎3.14‎ ‎6.28‎ ‎9.42‎ Φ/´10-2Wb t /×10-2s O d O′‎ R B a b c V 图25‎ ‎（甲）‎ ‎（乙）‎ ‎（2）电路中交流电压表的示数。‎ www.ks5u.com ‎26.学校有一台应急备www.ks5u.com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www.ks5u.com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？ ‎ 例题答案 ‎1、答案：（1）www.ks5u.com，‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎12‎ ‎13‎ D ‎5A CD AD ACD AB AD BD D B www.ks5u.com交变电流单元测试答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ABD BD B C D ABD B C C B AD C ABD B D A ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ ‎22‎ ‎23‎ C BC BD ACD A C D ‎24. 有效值　‎ ‎25. Em =200 V U= I R=90V=127 V ‎ www.ks5u.co ‎26．解析： www.k.s5.u.comm ‎