【物理】2020届一轮复习人教版 交变电流 课时作业 13页

‎2020届一轮复习人教版 交变电流 课时作业 ‎ ‎ 1、采用 220 kV 高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的1/4 ，输电电压应变为( )‎ A．440 kV B．110 kV C．55 kV D．880 kV ‎2、矩形金属线圈共10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。下列说法正确的是( )‎ A．此交流电的频率为0.2Hz B．此交流电动势的有效值为1V C．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行 D．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 ‎3、如图甲所示，理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻Rt(阻值随温度的升高而减小)及定值电阻R1组成闭合电路．则以下判断正确的是( )‎ A．变压器原线圈中交流电压u的表达式u＝36sin 100πt V B．Rt处温度升高时，Rt消耗的功率变大 C．Rt处温度升高时，变压器的输入功率变大 D．Rt处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大 ‎4、家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的,由截去部分的多少来调节电压,从而实现灯光的可调,比过去用变压器调压方便且体积较小,某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示,若用多用电表测灯泡两端的电压,多用电表示数为( )‎ A．Um B．Um C． Um D． Um ‎5、通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数之比为k 时，线路损耗的电率为，若将副线圈与原线圈的匝数之比提高到nk，线路损耗的电功率为，则和分别为（ ）‎ A．和 B．和 C．和 D．和 ‎6、如图所示是利用电容器测量角度的传感器示意图.当动片和定片之间的θ角度发生变化时，电容C便发生变化，测出C的变化情况，就可知道θ的变化情况.如图所示的四个图像中能正确反映C和θ间函数关系的是（ ）‎ A．‎ B．‎ C．‎ D． ‎ ‎7、如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接的交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在AB两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是( )‎ A．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为20V B．在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/s C．在A、B两点间接入一只电容器，保持原线圈电压最大值不变而提高交流电频率，电压表读数减小 D．在A、B两点间接入一只电感线圈，保持原线圈电压最大值不变而提高交流电频率，电阻R消耗的电功率减小 ‎8、如图是煤气泄漏报警装置原理图，是对煤气敏感的半导体元件，其电阻随煤气浓度的增加而减小，是一可变电阻在ac间接12V的恒定电压，bc间接报警器当煤气浓度增加到一定值时报警器发出警告则　　‎ A．减小R2的阻值，b点的电势升高 B．当煤气的浓度升高时，b点的电势升高 C．适当减小ac间的电压，可以提高报警器的灵敏度 D．调节的阻值能改变报警器启动时煤气浓度的临界值 9、如图所示，L1、L2是输电线，甲是________互感器，乙是________互感器，若甲图中原副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，且电压表示数220V，电流表示数10A，则线路输送电压为________V，电流为________A ‎10、发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器.发电机的输出功率是 100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1∶25，则输电导线中的电流为____________A，经检测又发现电导线中的电功率损失为输入功率的 4%‎ ‎，则输电导线的总电阻为_________Ω，降压变压器的输入电压为_______V。‎ ‎11、国家电网向某地输电，输送功率为1.1×106kW，输电变压器为理想变压器，输电电压为1100kV的特高压，则输电电流__________A，若某段输电导线的电阻为10Ω，则这段导线上损失的功率为_________W。若将来科技发展了，改用10倍电压输电，其他条件不变，则这段导线上损失的功率变为__________W。‎ ‎12、如图所示的交变电流通过一个R=1Ω的电阻，通电1s内电阻R中产生的热量___________J，该交变电流的有效值为___________A.‎ ‎ 13、某校有一台应急给教室电灯供电的备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V,40 W”的灯泡6盏，应急时要求所有灯都正常发光，求：‎ ‎(1)输电线上损耗的电功率多大？ ‎ ‎(2)发电机的输出功率多大？‎ ‎(3)发电机的电动势多大？‎ ‎14、交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动.一发电机的线圈共100匝，线圈面积，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度.用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220V，22kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：‎ ‎ ‎ ‎(1)变压器原、副线圈的匝数比；‎ ‎(2)与变压器原线圈串联的电流表的示数。‎ ‎15、如图所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，总电阻r＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化。不计灯丝电阻随温度的变化，求：‎ ‎(1)线圈中产生感应电动势的表达式；‎ ‎(2)小灯泡消耗的电功率；‎ ‎(3)在磁感应强度变化的0～时间内，通过小灯泡的电荷量．‎ ‎16、如图所示，N匝矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴逆时针转动（俯视），若线圈的两个边长分别是L1和L2，线圈匀速转动的角速度为ω，磁场的磁感应强度为B．求：‎ ‎ ‎ ‎（1）在图示位置时，线圈中的感应电动势 ‎（2）从图示位置转过90°过程中，感应电动势的平均值 ‎（3）若从图示时刻开始计时，求t时刻的感应电动势 ‎17、交流发电机的原理如图甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为R＝2.0Ω，求：‎ ‎(1)线圈电阻上产生的电热功率是多少；‎ ‎(2)保持线圈匀速运动，1min内外界对线圈做的功是多少． 18、光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)。某光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图甲所示。‎ ‎ ‎ ‎（1）如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路所需元件。利用直流电源给电磁铁供电，利用220V交流电源给路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件__________。‎ ‎（2）用多用电表“×100”Ω挡，测量图中电磁铁线圈电阻时，指针偏转角度太大，为了更准确的测量其阻值，接下来应选用___________Ω挡(填“×1k或“×10”)，进行欧姆调零后，重新测量其示数如图丙所示，则线圈的电阻为___________Ω。‎ ‎（3）已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合。图中直流电源的电动势E=6V，内阻忽不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1(0~10Ω，2A)、R2(0~200Ω，1A)、R3(0-1750Ω，1A)要求天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯，滑动变阻器应选___________择(填“R1”、“R2”或“R3”)。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地___________(填“增大”或“减小”)滑动电阻器的电阻。‎ ‎19、图甲为某实验小组探究热敏电阻的阻值与温度关系的实验装置。通过酒精灯加热改变水温，在热敏电阻的温度参数允许范围内选取9个不同的温度点进行实验，采集的数据如表所示。‎ 温度/℃‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ ‎90‎ 电阻/kΩ ‎10.0‎ ‎8.6‎ ‎7.0‎ ‎5.5‎ ‎4.3‎ ‎3.6‎ ‎3.0‎ ‎2.5‎ ‎2.0‎ 请完成以下内容：‎ ‎（l）在图乙的坐标纸上补齐表中所给数据点并作出R-t曲线；‎ ‎（2）由R-t曲线可知，当温度t=45℃时，该电阻的阻值为______kΩ（保留一位小数）；‎ ‎（3）由R-t曲线可知，该电阻的阻值随温度的升高而_______选填“增大”或“减小”），可见该电阻的______随温度的升高而减小。‎ ‎20、图a是热敏电阻R1的阻值随 温度变化的图象，图b是由热敏电阻R1做为传感器制作的简单自动报警器线路图。 ‎ ‎（1）为了使温度过高时报警器铃响，开关应接在________（填“a”或“b”）‎ ‎（2）若使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P点向_________移动（填“左”或“右”）。 ‎ 参考答案 ‎1、答案：A 海南省海口市海南中学2018-2019学年高三第十次月考物理试题 【详解】‎ 输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，根据损可知，输电电流变为原来的；由于输送功率不变，电流变为原来的，根据可知输电电压变为原来的2倍，即为440KV，故选项A正确，B、C、D错误。‎ ‎2、答案：D 峰值为1V，周期为0.2s，频率为1/T=5Hz，A错；有效值为，B错；在t=0.1s时，感应电动势为零，磁通量最大，为中性面位置，C错；由Em=NBSw可知最大磁通量BS=Em/Nw=Wb,D对；‎ ‎3、答案：C 广东省惠州市惠阳一中实验学校高二年级2018-2019学年第二学期期中考试物理试题 【详解】‎ 原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压36V，周期0.02s，故角速度是ω=100π，u=36sin100πt（V），故A错误； Rt处温度升高时阻值减小，副线圈中电流增大，R1分担的电压增大，Rt分担的电压减小，消耗的功率不可判断，故B错误；Rt处温度升高时副线圈中电流增大，而副线圈的电压不变，变压器的输出功率变大，变压器的输入功率变大，故C正确；由B知Rt处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数减小，故D错误。‎ ‎4、答案：C 多用电表测得的电压值为有效值,根据电流的热效应Q=T,得U有=Um,C正确.‎ ‎5、答案：D ‎2015-2016学年黑龙江省双鸭山一中高二4月考物理试卷（带解析) 试题分析：当副线圈与原线圈的匝数比为k时，输电电压为KU，输送功率P=KUI，所以；当副线圈与原线圈的匝数比为nk时，输电电压为nKU，输送功率P=nKUI′，所以；,故选C．‎ 考点：远距离输电 ‎【名师点评】对于输电问题，要搞清电路中电压、功率分配关系，理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比，注意理想变压器不改变功率．基础题。 ‎ ‎6、答案：A ‎【详解】‎ 根据，因为电容和两块极板之间正对面积的大小是成正比的，而θ的增大使得动片和定片的相对面积减小，所以使得C减小，又θ增大导致相对面积减小是按照线性规律的，所以选A.‎ ‎7、答案：AD 河北省唐山市第一中学2019届高三下学期冲刺（三)理科综合物理试题 【详解】‎ A、输入电压为200V，根据电压与匝数成正比知输出电压为40V，在A、B两点间接入理想二极管，会过滤负半周电流，设电压表读数为U，则根据有效值定义，解得电压表读数，故A正确；‎ B、在A、B两点间串联一只电阻R，输入电压最大值为，故平均每匝电压为，故磁通量的最大变化率为，故B错误；‎ C、在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电容器容抗减小，故R分得的电压增大，电压表读数增加，故C错误；‎ D、在A、B两点间接入一电感线圈，只提高交流电频率，感抗增加，故R分得的电压减小，电阻R消耗的电功率将缓慢减小，故D正确；‎ 故选AD. 8、答案：BD ‎ 【详解】‎ A、由电路图可以知道,定值电阻与传感器电阻串联,bc之间的电压等于变阻器两端的电压 , 当减小的阻值时,b点的电势差减小;故A错误; B、煤气浓度升高时, 减小,根据电路知识可知bc之间的电压升高，所以b点电势升高，故B对；‎ CD、要提高气敏传感器的灵敏度,可以采用的方法有:增大电源的电动势或增大变阻器的电阻值.故C错误;D正确;‎ 故选BD 由电路图可以知道,定值电阻与传感器电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压;‎ 如果测试时电压表示数越大,根据欧姆定律可以知道电路中的电流越大,说明酒精气体传感器的电阻越小,而酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小,据此判断测试到的酒精气体浓度大小.‎ ‎9、答案：电压 电流 22000 100 ‎ ‎ 【详解】‎ 根据图象可知，甲与输电线并联，所以甲是电压互感器，乙与输电线串联，所以乙为电流互感器，‎ 根据变压器电压表等于匝数比，有；‎ 乙互感器原线圈的匝数比副线圈匝数1：10，电流表的示数为10A，根据电流与线圈匝数成反比可知，线路输送的电流。‎ ‎10、答案：16 15.6 6000 ‎ ‎【详解】‎ 根据题意得，升压变压器原线圈电流：，根据变压器原理得输电导线中的电流为：，解得：，根据，解得：，根据，解得降压变压器输入电压：。‎ ‎11、答案：1×103 1×107 1×105 ‎ ‎【详解】‎ 输电电流为： ；‎ 损失的功率为：△P=I2r=10002×10W=1×107W 改用10倍电压输电，输电线路上的电流为：‎ 损失的功率为：△P′=I′2r=1002×10W=1×105W ‎12、答案：4 2 ‎ ‎【详解】‎ 设交流电有效值为I，则：，解得I=2A；交变电流通过一个R=1Ω的电阻，通电1s内电阻R中产生的热量 .‎ ‎13、答案：(1)144W (2) 5424W (3) 250V ‎【详解】‎ ‎(1) 设降压变压器输入输出电流分别为I3、I4，‎ 则 I4 =22×6×= 24 A ‎ ‎，解得： ‎ ‎，解得：‎ ‎(2)‎ 代入数据得 P出 = 5424W ‎ ‎(3) 设升压变压器输入输出电压分别为U1、U2，降压变压器输入输出电压分别为U3、U4‎ 有 U1：U2 = n1：n2 =1：4‎ U3：U4 = n3：n4 =4：1‎ U2 = U3+U损 ‎ I1：I2 = n2：n1 =4：1 ‎ I3：I4 = n4：n3 =1：4 ‎ 代入数据得 U1 = 226 V I1=24A 则发电机电动势为E= U1 + I1 r = 250V 14、答案：（1）100:11（2）22A ‎【详解】‎ ‎（1）根据 得输出电压的有效值为，‎ 电动机正常工作，，根据，‎ 得；‎ ‎（2），‎ 根据，解得 ‎15、答案：(1)(2)2.88W (3)4.0×10－3C 物理试题 【详解】‎ ‎(1)由图像知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2s，所以Em＝nBmSω＝＝8.0 V.，表示式为：‎ ‎(2)电流的最大值Im＝＝0.80 A，有效值I＝A，小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88W.‎ ‎(3)在0～时间内，电动势的平均值＝，平均电流＝＝，流过灯泡的电荷量Q＝Δt＝＝4.0×10－3 C ‎16、答案：（1）在图示位置时，线圈中的感应电动势是NBωL1L2；（2）从图示位置转过90°过程中，感应电动势的平均值是；（3）若从图示时刻开始计时，t时刻的感应电动势是NBωL1L2cosωt。‎ 山西省太原第五中学2018-2019学年高二（下)段考（理科)（4月份)物理试题 ‎ ‎ ‎【详解】‎ ‎（1）在图示位置时，线圈中的感应电动势最大，最大值为：Em=nBSω=NBωL1L2；‎ ‎（2）从图示位置转过90°过程中，根据E=N得感应电动势的平均值为：=。‎ ‎（3）若从图示时刻开始计时，t时刻的感应电动势为：e=NBωL1L2cosωt。‎ ‎17、答案：(1) 4W. (2) 240J.‎ ‎（1）由I﹣t图可知，该线圈产生的交流电周期为4.0×10﹣2s，通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值Im=2.0 A；‎ 根据交变电流的产生原理，发电机线圈每转动一周，交变电流完成一次周期性的变化，所以矩形线圈转动的周期T=4.0×10﹣2s。‎ 流过线圈电阻电流的有效值I=‎ 线圈电阻上产生的电热功率为=4 W ‎（2）外界对线圈做功转化成电能再转化成电热，1分钟内外界对线圈做的功 ‎ ‎ ‎18、答案： ×10 140 减小 ‎ 江西省上饶市横峰中学2019届高三考前模拟考试物理试题 【详解】‎ ‎（1）光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住；静触点与C接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与B接通。所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在AB之间。电路图如图：‎ ‎ ‎ ‎（2）欧姆表指针偏转角度太大，说明电阻太小，应换作小倍率的“×10”Ω挡；读数是先读出表盘的刻度，然后乘以倍率，表盘的刻度是14，倍率是“×10Ω”，所以电阻值是14×10=140Ω；‎ ‎（3）天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，此时光敏电阻的电阻值是2kΩ，电路中的电流是2mA，R==？2000=1000Ω，所以要选择滑动变阻器R3.‎ 由于光变暗时，光敏电阻变大，分的电压变大，所以为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地减小滑动变阻器的电阻。‎ ‎19、答案：5.0 减小 电阻率 ‎ 安徽省合肥市2019届高三下学期5月第三次教学质量检测理综物理试题 【详解】‎ 解：（1）在坐标纸上补齐表中所给数据点，然后用光滑的曲线连接如图。‎ ‎（2）由图可以读出45℃时，该电阻的阻值约为5.0kΩ；‎ ‎（3）由R-t曲线的斜率的意义可知，该电阻的阻值随温度的变化而减小，所以该电阻的电阻率随温度的升高而减小。‎ ‎20、答案：a, 右 ‎ 黑龙江省大庆铁人中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题 【详解】‎ ‎(1)根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出,电阻随温度的升高而减小,因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,为了使温度过高时发送报警信息,则热敏电阻阻值最小,回路中电流增大，导致螺旋管处的磁场增大，吸引竖直金属杆左偏与a接触，要先报警则开关c应该接在a处,此时报警电路接通。‎ ‎(2)若使报警的最低温度降低根据热敏电阻的特征可知此时热敏电阻的阻值变大，要保证电流不变，所以应该减小滑动变阻器的阻值，即向右移动 ‎