（浙江專版）2019版高考物理一輪復習 第十一章 交變電流 考點強化練29 交變電流、變壓器.doc

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考點強化練29　交變電流、變壓器 1.(多選)關于中性面,下列說法正確的是(　　) A.線圈在轉動中經(jīng)中性面位置時,穿過線圈的磁通量最大,磁通量的變化率為零 B.線圈在轉動中經(jīng)中性面位置時,穿過線圈的磁通量為零,磁通量的變化率最大 C.線圈每經(jīng)過一次中性面,感應電流的方向就改變一次 D.線圈每轉一周經(jīng)過中性面一次,所以線圈每轉動一周,感應電流的方向就改變一次 2.(多選)某線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸勻速轉動,產(chǎn)生的交變電流的圖象如圖所示,由圖中信息可以判斷(　　) A.在A和C時刻線圈處于中性面位置 B.在B和D時刻穿過線圈的磁通量最大 C.從A~D時刻線圈轉過的角度為2π D.若從O~D時刻歷時0.02 s,則在1 s內交變電流的方向改變100次 3.(多選)下列各圖是電子技術中的常用電路,其中乙圖中的電容器的電容C較小,丙圖中的電容器的電容C較大。a、b是部分電路的輸入端,其中輸入的高頻成分用“”表示,低頻成分用“~”表示,直流成分電路用“-”表示,關于負載電阻R中得到的電流特征,下列說法正確的是(　　) A.圖甲中R得到的是交流成分 B.圖乙中R得到的是高頻成分 C.圖乙中R得到的是低頻成分 D.圖丙中R得到的是直流成分 4.(多選)如圖所示,將額定電壓為60 V的用電器,通過一理想變壓器接在正弦交流電源上。閉合開關S后,用電器正常工作,交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220 V和2.2 A。以下判斷正確的是(　　) A.變壓器輸入功率為484 W B.通過原線圈的電流的有效值為0.6 A C.通過副線圈的電流的最大值為2.2 A D.變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=11∶3 5.如圖所示,將理想變壓器原線圈接入電壓隨時間變化規(guī)律為u=2202sin 100πt(V)的交流電源,在副線圈兩端并聯(lián)接入規(guī)格為“22 V　22 W”的燈泡10個,燈泡均正常發(fā)光。除燈泡外其余電阻均不計,下列說法正確的是(　　) A.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為102∶1 B.電流表示數(shù)為1 A C.電流表示數(shù)為10 A D.副線圈中電流的頻率為5 Hz 6.如圖所示,半徑為L=1 m的金屬圓環(huán),其半徑Oa是銅棒,兩者電阻均不計且接觸良好。今讓Oa以圓心O為軸,以角速度ω=10 rad/s勻速轉動,圓環(huán)處于垂直于環(huán)面、磁感應強度為B=2 T的勻強磁場中。從圓心O引出導線,從圓環(huán)上接出導線,并接到匝數(shù)比為n1∶n2=1∶4的理想變壓器原線圈兩端。則接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為(　　) 　 　　　　　　　　　　　　　　　 A.40 V B.20 V C.80 V D.0 7.隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們對能源的需求也日益增大,節(jié)能變得越來越重要。某發(fā)電廠采用升壓變壓器向某一特定用戶供電,用戶通過降壓變壓器用電,若發(fā)電廠輸出電壓為U1,輸電導線總電阻為R,在某一時段用戶需求的電功率為P0,用戶的用電器正常工作的電壓為U2。在滿足用戶正常用電的情況下,下列說法正確的是(　　) A.輸電線上損耗的功率為P02RU22 B.輸電線上損耗的功率為P02RU12 C.若要減少輸電線上損耗的功率可以采用更高的電壓輸電 D.采用更高的電壓輸電會降低輸電的效率 8.(多選)在遠距離輸電中,當輸電線的電阻和輸送的電功率不變時,那么(　　) A.輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比 B.輸電的電壓越高,輸電線路上損失的電壓越大 C.輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的二次方成反比 D.輸電線路上損失的功率跟輸電線上的電流成正比 9.(多選)如圖所示,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=5∶1,將原線圈接在u=1002sin 50πt(V)的交流電源上,副線圈上電阻R和理想交流電壓表并聯(lián)接入電路,現(xiàn)在A、B兩點間接入不同的電子元件,則下列說法正確的是(　　) A.在A、B兩點間串聯(lián)另一相同阻值的電阻R1,電壓表的示數(shù)為20 V B.在A、B兩點間接入理想二極管,電壓表讀數(shù)為20 V C.在A、B兩點間接入一只電容器,只提高交變電流頻率,電壓表讀數(shù)增大,電容器的耐壓值至少是202 V D.在A、B兩點間接入一只電感線圈,只提高交變電流頻率,電阻R消耗電功率減小 10.(多選)如圖所示的電路中,P為滑動變阻器的滑片,保持理想變壓器的輸入電壓U1不變,閉合開關S,下列說法正確的是(　　) A.P向下滑動時,燈L變亮 B.P向下滑動時,變壓器的輸出電壓不變 C.P向上滑動時,變壓器的輸入電流變小 D.P向上滑動時,變壓器的輸出功率變大 11.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,b是原線圈的中心接頭,電壓表V和電流表A均為理想電表,除滑動變阻器電阻R、定值電阻R0以外的其余電阻不計,從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交流電壓,其瞬時值表達式為u1=2202sin 100πt(V)。下列說法正確的是(　　) A.t=1600 s時刻,c、d兩點間的電壓瞬時值為110 V B.當單刀雙擲開關與a連接時,電壓表的示數(shù)為222 V C.單刀雙擲開關與a連接,在滑動變阻器滑片P向上移動的過程中,電壓表和電流表的示數(shù)均變小 D.當單刀雙擲開關由a扳向b時,電壓表和電流表的示數(shù)均變大 12.如圖所示,有一理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比為n∶1,原線圈接正弦式交變電流,電壓為u=U0cos 100πt(V),副線圈接有一個交流電流表和一個電動機。電動機線圈電阻為R,當開關S接通后,電流表讀數(shù)為I,電動機帶動一電阻為r、質量為m、長為l的金屬桿在光滑的沒有電阻的導軌上以速度v勻速上升。下列判斷正確的是(　　) A.電動機兩端電壓為IR,其消耗的電功率為I2R B.原線圈中的電流為nI,變壓器的輸入功率為I2R+mgv,副線圈電流的頻率為50 Hz C.變壓器的輸入功率為I2R+mgv+B2l2v2r D.電動機的熱功率為I2R,副線圈電壓的有效值為U0n 13.(多選)現(xiàn)用電壓為380 V的正弦式交變電流給額定電壓為220 V的電燈供電,以下電路中可能使電燈正常發(fā)光的有(　　) 14.如圖所示,三個燈泡相同,而且足夠耐壓,電源內阻忽略。單刀雙擲開關S接A時,三個燈亮度相同,那么S接B時(　　) A.三個燈亮度相同 B.甲燈最亮,丙燈不亮 C.甲燈和乙燈亮度相同,丙燈不亮 D.只有丙燈不亮,乙燈最亮 15.如圖甲所示的電路中,S為單刀雙擲開關,電表為理想電表,RT為熱敏電阻(阻值隨溫度的升高而減小),理想變壓器原線圈接圖乙所示的正弦式交變電流,則(　　) A.變壓器原線圈中交流電壓u的表達式u=1102sin 100πt(V) B.S接在a端,RT溫度升高時,變壓器的輸入功率變小 C.S接在a端,RT溫度升高時,電壓表和電流表的示數(shù)均變大 D.S由a切換到b,RT消耗的功率變大 考點強化練29　交變電流、變壓器 1.AC　中性面是線圈平面與磁感線垂直的位置,線圈經(jīng)過該位置時,穿過線圈的磁通量最大,各邊都不切割磁感線,不產(chǎn)生感應電動勢,所以磁通量的變化率為零,A項正確,B項錯誤;線圈每經(jīng)過一次中性面,感應電流的方向改變一次,但線圈每轉一周時要經(jīng)過中性面兩次,所以每轉一周,感應電流方向就改變兩次,C項正確,D項錯誤。 2.BD　中性面是指線圈平面與磁場垂直時的位置,這時磁通量最大,但是磁通量的變化率為零,在該位置感應電動勢為零,感應電流為零,當線圈垂直于中性面時磁通量為零,但是磁通量的變化率最大,感應電動勢最大,即圖中的O、B、D時刻處于中性面位置,A、C時刻處于垂直于中性面的位置,故A錯誤,B正確。A~D并不是一個周期,線圈尚未轉動一周,故轉過的角度小于2π,故C項錯誤。O~D歷時0.02 s,即周期為0.02 s,在一個周期內交變電流的方向改變兩次,故1 s內交變電流的方向改變100次,故D項正確。 3.ACD 4.BD　由題意知U1=220 V,U2=60 V,I2=2.2 A,則由P1=P2=U2I2,U1U2=n1n2=I2I1,解得n1∶n2=11∶3,I1=0.6 A,P1=132 W,B、D正確,A錯誤;由于電流表顯示的是有效值,因此通過副線圈電流的最大值為2.22 A,C錯誤。 5.B　根據(jù)理想變壓器的規(guī)律可知,n1n2=U1U2,則變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1n2=220V22 V=101,選項A錯誤;根據(jù)理想變壓器的特點可知,輸入功率等于輸出功率,則電流表的讀數(shù)I=2210220 A=1 A,選項B正確,選項C錯誤;理想變壓器不改變輸入端和輸出端交變電流的頻率,則副線圈中電流的頻率f=ω2π=50 Hz,選項D錯誤。 6.D　由于Oa以圓心O為軸,以角速度ω=10 rad/s勻速轉動,產(chǎn)生恒定的感應電動勢,變壓器鐵芯中磁通量不變,接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為0,選項D正確。 7.C　設發(fā)電廠輸出功率為P,則輸電線上損耗的功率為ΔP=P-P0,ΔP=I2R=P2RU12,A、B選項錯誤;采用更高的電壓輸電,可以減小導線上電流,故可以減小輸電導線上損耗的功率,C項正確;采用更高的電壓輸電,輸電線上損耗的功率減小,則發(fā)電廠輸出的總功率減小,故可提高輸電的效率,D項錯誤。 8.AC　輸電線路上損失電壓ΔU=IR,在R一定時,ΔU和I成正比,A正確;若U越高,I=PU越小,那么ΔU越小,B錯誤;輸電線路上損失的功率ΔP=I2R,當P一定時,I=PU,所以ΔP=PU2R,即ΔP和U的二次方成反比,跟I的二次方成正比,C正確,D錯誤。 9.CD　由變壓原理U1U2=n1n2,知U2=20 V,串聯(lián)一相同阻值電阻R1,根據(jù)串聯(lián)電路知識,電壓表的示數(shù)為10 V,A錯誤;在A、B兩點間接入理想二極管,由于二極管的單向導電性,電壓表讀數(shù)為有效值,應小于20 V,B錯誤;在A、B兩點間接入一只電容器,只提高交變電流頻率,容抗減小,電壓表示數(shù)增大,電容器的耐壓值為峰值,即202 V,C正確;在A、B兩點間接入一只電感線圈,只提高交變電流頻率,感抗增大,電阻R中電流減小,電阻R消耗的電功率減小,D正確。 10.BD　變壓器動態(tài)問題,要把副線圈作為電源,與副線圈連接的電路作為外電路,采用直流電路動態(tài)問題分析的方法分析。 11.D 12.C　電動機兩端電壓大于IR,IR是電動機線圈電阻R上的電壓,用于發(fā)熱,A錯;原線圈中的電流為In,B錯;變壓器的輸入功率等于輸出功率,即一部分在電動機線圈電阻R上發(fā)熱變成內能;另一部分用于對外做功,將其中一部分電能轉化為金屬桿的機械能,其余部分克服安培力做功,轉化為電能,電流通過純電阻電路轉化為金屬桿上的焦耳熱,則變壓器的輸入功率為I2R+mgv+B2l2v2r,C對;副線圈電壓的有效值為U02n,D錯。 13.ABC　由題圖可知,A、B選項中均有電阻分壓,可以使電燈正常發(fā)光;C選項為降壓變壓器,通過變壓器降壓也可以使電燈正常發(fā)光;D選項為升壓變壓器,電燈兩端的電壓要大于380 V,不可行。 14.D　當單刀雙擲開關S接A時,三個燈亮度相同,說明電感L的感抗與電阻R相同;當S接B時,電感L沒有感抗,電容器具有隔斷直流的作用,而交流與直流對電阻R沒有影響,所以丙燈不亮,甲燈亮度不變,乙燈亮度增加,乙燈最亮。所以D選項是正確的。 15.A　由交變電流圖象,可知電壓最大值為1102 V,周期為0.02 s,所以ω=100π rad/s,A項正確;副線圈輸出電壓由變壓器匝數(shù)比和輸入電壓決定,故溫度升高時,RT電阻阻值減小,兩端電壓不變,C項錯;由P=U2R可知,變壓器輸出功率增大,故其輸入功率也隨之增大,B項錯;S由a切換到b,副線圈匝數(shù)減小,故輸出電壓減小,RT電阻不變,由P=U2R知,消耗功率減小,D項錯。