（江浙選考1）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十二章 交變電流 考點(diǎn)強(qiáng)化練29 交變電流、變壓器

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1、考點(diǎn)強(qiáng)化練29交變電流、變壓器1.(多選)關(guān)于中性面,下列說法正確的是()A.線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中經(jīng)中性面位置時(shí),穿過線圈的磁通量最大,磁通量的變化率為零B.線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中經(jīng)中性面位置時(shí),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(yīng)電流的方向就改變一次D.線圈每轉(zhuǎn)一周經(jīng)過中性面一次,所以線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,感應(yīng)電流的方向就改變一次2.(多選)某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),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(shí)刻線圈處于中性面位置B.在B和D時(shí)刻穿過線圈的磁通量最大C.從AD時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2D.若從OD時(shí)刻歷時(shí)0.02 s,則在1 s

2、內(nèi)交變電流的方向改變100次3.(多選)如圖所示,在某一輸電線路的起始端接入兩個(gè)理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比分別為n1n2=1001和n3n4=1100,圖中a、b表示電流表或電壓表,已知電壓表的示數(shù)為22 V,電流表的示數(shù)為1 A,則以下說法正確的是()A.a為電流表,b為電壓表B.a為電壓表,b為電流表C.輸電線路總電阻為22 D.線路輸送電功率是220 kW4.(多選)調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器,它的構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上。AB間加上正弦交流電壓U,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。在輸出端連接了滑動(dòng)變阻器R和理想交流電流表,變阻器的滑動(dòng)觸頭為Q。則()A

3、.保持P的位置不動(dòng),將Q向下移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變大B.保持P的位置不動(dòng),將Q向下移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變小C.保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變大D.保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變小5.(多選)下列各圖是電子技術(shù)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(guān)于負(fù)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、6.(多選)如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),外電路電阻為R。在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中,下列說法正確的是()A.磁通量的變化量=NBSB.電壓表的示數(shù)為C.電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q=D.通過電阻R的電荷量為q=7.(多選)某水電站用總電阻為2.5 的輸電線輸電給500 km外的用戶,其輸出電功率是3106 kW?，F(xiàn)用500 kV電壓輸電,則下列說法正確的是()A.輸電線上輸送的電流大小為6.0103 AB.輸電線上由電阻造成的電壓損失為15 kVC.若改用5 kV電壓輸電,則輸電線上損失的功率為9108 kWD.輸電線

5、上損失的功率為P=,U為輸電電壓,r為輸電線的電阻8.隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)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(dǎo)線總電阻為R,在某一時(shí)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B.輸電線上損耗的功率為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(huì)降低輸電的效率9.(多選)如圖甲所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電

6、動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙中曲線a、b所示,則()A.兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為23C.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25 HzD.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10 V10.(多選)如圖所示的電路中,P為滑動(dòng)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(guān)S,下列說法正確的是()A.P向下滑動(dòng)時(shí),燈L變亮B.P向下滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸出電壓不變C.P向上滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸入電流變小D.P向上滑動(dòng)時(shí),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101,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(dòng)變阻器電阻R、定值電阻R0

7、以外的其余電阻不計(jì),從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上交流電壓,其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1=220sin 100t(V)。下列說法正確的是()A.t= s時(shí)刻,c、d兩點(diǎn)間的電壓瞬時(shí)值為110 VB.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí),電壓表的示數(shù)為22 VC.單刀雙擲開關(guān)與a連接,在滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過程中,電壓表和電流表的示數(shù)均變小D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)均變大12.(1)在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)有如下未完成的電路連接圖請(qǐng)你幫他完成,圖中a號(hào)導(dǎo)線應(yīng)該接,b號(hào)導(dǎo)線應(yīng)該接。(均填“A接線柱”或“B接線柱”)正確連線后小明做了各種操作嘗試,當(dāng)閉合

8、開關(guān)的瞬間電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),如下情形電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)的是()A.斷開開關(guān)的瞬間B.閉合開關(guān)待電路穩(wěn)定后C.閉合開關(guān)將滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)D.閉合開關(guān)拔出線圈中的鐵芯過程中(2)在“探究變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室備有下列可供選器材,在實(shí)驗(yàn)中不必用到的實(shí)驗(yàn)器材有。小明同學(xué)在正確操作此實(shí)驗(yàn)后得到了下表的數(shù)據(jù):原線圈的匝數(shù)n1(匝)100200400800副線圈的匝數(shù)n2(匝)800400200100原線圈兩端的電壓U1(V)0.964.97.915.8副線圈兩端的電壓U2(V)7.99.83.81.94請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。13.交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)

9、磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。一小型發(fā)電機(jī)的線圈共220匝,線圈面積S=0.05 m2,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為50 Hz,線圈內(nèi)阻不計(jì),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T。為了用此發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電帶動(dòng)兩個(gè)標(biāo)有“220 V11 kW”的電動(dòng)機(jī)正常工作,需在發(fā)電機(jī)的輸出端a、b與電動(dòng)機(jī)之間接一個(gè)理想變壓器,電路如圖所示。求:(1)發(fā)電機(jī)的輸出電壓;(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比;(3)與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)?？键c(diǎn)強(qiáng)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(shí),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(yīng)電動(dòng)勢(shì),所以磁通量的變化率為零,A項(xiàng)正確,

10、B項(xiàng)錯(cuò)誤;線圈每經(jīng)過一次中性面,感應(yīng)電流的方向改變一次,但線圈每轉(zhuǎn)一周時(shí)要經(jīng)過中性面兩次,所以每轉(zhuǎn)一周,感應(yīng)電流方向就改變兩次,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.BD中性面是指線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)的位置,這時(shí)磁通量最大,但是磁通量的變化率為零,在該位置感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,感應(yīng)電流為零,當(dāng)線圈垂直于中性面時(shí)磁通量為零,但是磁通量的變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,即圖中的O、B、D時(shí)刻處于中性面位置,A、C時(shí)刻處于垂直于中性面的位置,故A錯(cuò)誤,B正確。AD并不是一個(gè)周期,線圈尚未轉(zhuǎn)動(dòng)一周,故轉(zhuǎn)過的角度小于2,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。OD歷時(shí)0.02 s,即周期為0.02 s,在一個(gè)周期內(nèi)交變電流的方向改變兩次,故1 s內(nèi)交變電

11、流的方向改變100次,故D項(xiàng)正確。3.BD由題圖可知:a表是電壓表,b表是電流表。而甲互感器原線圈的匝數(shù)與副線圈匝數(shù)比為1001,乙互感器原線圈的匝數(shù)與副線圈匝數(shù)比為1100,由電壓表的示數(shù)為22 V,得原線圈的電壓為2 200 V,由電流表的示數(shù)為1 A,原線圈的電流為100 A。所以電線輸送功率是2.2105 W=220 kW,由已知條件無法求輸電線電阻。故BD正確,AC錯(cuò)誤;故選BD。4.BC保持P的位置不動(dòng),即是保持變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比不變,則滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓不變,當(dāng)將Q向下移動(dòng)時(shí),連入電路的電阻的阻值變大,因而電流減小,A錯(cuò)誤、B正確;保持Q的位置不動(dòng),即是保持滑動(dòng)變阻器

12、R連入電路的阻值不變,將P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí),變壓器的原線圈的匝數(shù)不變,副線圈的匝數(shù)增多,滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓將增大,所以電流表的讀數(shù)變大,C正確、D錯(cuò)誤。5.ACD6.CD由圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中,磁通量的變化量=BS,與匝數(shù)無關(guān),故A錯(cuò)誤;線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=nBS,電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=,電壓表測(cè)量的為電路的外電壓,所以電壓表的讀數(shù)為U=,所以B錯(cuò)誤;電阻R產(chǎn)生的熱量Q=,所以C正確。由,q=t得到,電量q=,故D正確,故選CD。7.AB由P=UI知,輸電線上的輸送電流I= A=6 000 A,A正確;輸電線上損失的電壓U=IR=6 0002.5 V=15 0

13、00 V=15 kV,B正確;若改用5 kV電壓輸電,則輸送電流I= A=6105 A,則損失的功率P損=I2R=3610102.5 W=91011 W=9108 kWP,違背能量守恒定律,C錯(cuò)誤;輸電線上損失的功率為P=,U應(yīng)為線路上損失的電壓,r為輸電線的電阻,D錯(cuò)誤。8.C設(shè)發(fā)電廠輸出功率為P,則輸電線上損耗的功率為P=P-P0,P=I2R=,A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤;采用更高的電壓輸電,可以減小導(dǎo)線上電流,故可以減小輸電導(dǎo)線上損耗的功率,C項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤。9.AC當(dāng)t=0時(shí),兩條曲線所代表的幅值都為0,即

14、此時(shí)金屬線框不切割磁感線,線框的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的方向一致,則此時(shí)線圈平面與中性面重合,故A項(xiàng)正確。由圖可知,a的周期為410-2 s;b的周期為610-2 s,則由n=可知,轉(zhuǎn)速與周期成反比,周期之比為23,轉(zhuǎn)速比為32,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。曲線a的交變電流的周期為410-2 s,則頻率f=25 Hz,故C項(xiàng)正確。根據(jù)最大值,Em=BS,可知b的最大值為10 V,則有效值為U= V=5 V,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.BD變壓器動(dòng)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(dòng)態(tài)問題分析的方法分析。11.D12.答案 (1)B接線柱A接線柱ACD(2)BCD在誤差范圍內(nèi)原、副線圈電壓與

15、匝數(shù)成正比,即解析 (1)大線圈應(yīng)該與電流計(jì)相連構(gòu)成閉合回路,所以a應(yīng)該接到B接線柱,b應(yīng)該接到A接線柱;閉合開關(guān)電流增大,磁通量增大,電流計(jì)向右偏,所以只要磁通量減小的情況,電流計(jì)都會(huì)向左偏。(2)“探究變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”要用低壓交流電源和交流電表,所以不需要干電池、磁鐵和滑動(dòng)變阻器,表格中每組數(shù)據(jù)都可以看出匝數(shù)之比近似等于電壓之比。13.答案 (1)1 100 V(2)51(3)20 A解析 (1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為:Em=NBS=1 100 V,輸出電壓的有效值為U1=1 100 V。(2)由變壓器的電壓關(guān)系得:。(3)根據(jù)P入=P出=2.2104 W,再根據(jù)P入=U1I1,解得I1=20 A。6