2022年高考物理第一輪復習 第十章 交變電流的產生及描述

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1、2022年高考物理第一輪復習 第十章 交變電流的產生及描述 1．(多選)(xx·廣東高考)某小型發(fā)電機產生的交變電動勢為e＝50 sin 100πt(V)。對此電動勢，下列表述正確的有(　　) A．最大值是50 V　　　　　 B．頻率是100 Hz C．有效值是25 V D．周期是0.02 s 2．(xx·大綱版全國卷) 圖1 一臺電風扇的額定電壓為交流220 V。在其正常工作過程中，用交流電流表測得某一段時間內的工作電流I隨時間t的變化如圖1所示。這段時間內電風扇的用電量為(　　) A．3.9×10－2度 B．5.5×10－2度 C．7.8×10－2度 D

2、．11.0×10－2度 3．(xx·北京高考)一個小型電熱器若接在輸出電壓為10 V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的電功率為。如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為(　　) A．5 V B．5 V C．10 V D．10 V 4．(xx·海南高考)通過一阻值R＝100 Ω的電阻的交變電流如圖2所示，其周期為1 s。電阻兩端電壓的有效值為(　　) 圖2 A．12 V B．4 V C．15 V D．8 V 高頻考點二：變壓器 圖3 5．(xx·重慶高考) 如圖3所示，理想變壓器的原線圈接入u＝11 000s

3、in 100πt(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r＝6 Ω的導線對“220 V　880 W”的電器RL供電，該電器正常工作。由此可知(　　) A．原、副線圈的匝數比為50∶1 B．交變電壓的頻率為100 Hz C．副線圈中電流的有效值為4 A D．變壓器的輸入功率為880 W 6．(xx·四川高考)用220V的正弦交流電通過理想變壓器對一負載供電，變壓器輸出電壓是110V，通過負載的電流圖像如圖4所示，則(　　) 圖4 A．變壓器輸入功率約為3.9 W B．輸出電壓的最大值是110 V C．變壓器原、副線圈匝數比是1∶2 D．負載電流的函數表達式i＝0.05 sin(1

4、00πt＋)A 7．(2011·全國卷)如圖5，一理想變壓器原、副線圈的匝數比為1∶2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220 V，額定功率為22 W；原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F閉合開關，燈泡正常發(fā)光。若用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數，則(　　) 圖5 A．U＝110 V，I＝0.2 A B．U＝110 V，I＝0.05 A C．U＝110 V，I＝0.2 A D．U＝110 V，I＝0.2 A 8．(多選)(2011·山東高考)為保證用戶電壓穩(wěn)定在220 V，變電所需適時進行調壓，圖6甲為調壓變壓器示意圖。保持輸入電壓u1不變，當滑動接頭P上下移動時

5、可改變輸出電壓。某次檢測得到用戶電壓u2 隨時間t變化的曲線如圖乙所示。以下正確的是(　　) 圖6 A．u2＝190sin (50πt) V B．u2＝190 sin(100πt) V C．為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應將P適當下移 D．為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應將P適當上移 9．(多選)(xx·山東高考)圖7甲是某燃氣爐點火裝置的原理圖。轉換器將直流電壓轉換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數分別為n1、n2， 為交流電壓表。當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5 000 V時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體。以下判斷正

6、確的是(　　) 圖7 A．電壓表的示數等于5 V B．電壓表的示數等于 V C．實現點火的條件是>1 000 圖8 D．實現點火的條件是<1 000 10．(多選)(xx·江蘇高考)如圖8所示，理想變壓器原線圈接有交流電源，當副線圈上的滑片P處于圖示位置時，燈泡L能發(fā)光。要使燈泡變亮，可以采取的方法有(　　) A．向下滑動P B．增大交流電源的電壓 C．增大交流電源的頻率 D．減小電容器C的電容 11．(多選)(2011·廣東高考)如圖9甲調壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中 R＝ 55 Ω，○、○為理想電流表和電壓表。若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓，電壓

7、表的示數為 110 V，下列表述正確的是(　　) 圖9 A．電流表的示數為 2 A B．原、副線圈匝數比為 1∶2 C．電壓表的示數為電壓的有效值 D．原線圈中交變電壓的頻率為 100 Hz 12．(2011·福建高考)圖10甲中理想變壓器原、副線圈的匝數之比n1∶n2＝5∶1，電阻R＝20 Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關。原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示。現將S1接1、S2閉合，此時L2正常發(fā)光。下列說法正確的是(　　) 圖10 A．輸入電壓u的表達式u＝20sin(50πt)V B．只斷開S2后，L1、L2均正

8、常發(fā)光 C．只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大 D．若S1換接到2 后，R消耗的電功率為0.8 W 高頻考點三：遠距離輸電 13．(xx·福建高考)中國已投產運行的1 000 kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設甲、乙兩地原來用500 kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P。在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現改用1 000 kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)?　　) A.　　　　　　　　　　 B. C．2P D．4P 14．(xx·天津高考)通過一理想變壓器，經同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓U保持不變，

9、輸電線路的總電阻為R。當副線圈與原線圈的匝數比為k時，線路損耗的電功率為P1，若將副線圈與原線圈的匝數比提高到nk，線路損耗的電功率為P2，則P1和分別為(　　) A.，　　　　　　 B.2R， C.， D.2R， 答 案 1．選CD　最大值Em＝50 V，有效值為E＝＝25 V，頻率為50 Hz，周期為T＝＝0.02 s，所以C、D正確。 2．選B　根據電流的變化情況，分段計算求電功，W1＝I1Ut1＝0.3×220×10×60 J＝3.96×104 J，W2＝I2Ut2＝0.4×220×10×60 J＝5.28×104 J，W3＝I3Ut3＝0.

10、2×220×40×60 J＝1.056×105 J，則總功W＝W1＋W2＋W3＝1.98×105 J＝5.5×10－2度，選項B正確。 3．選C　設電熱器電阻為R，正弦交流電源的電壓有效值為U效，接10 V直流電源時，P＝＝①；接交流電源時，＝②，聯立①②得U效＝5 V，故最大值Um＝U效＝10 V，C選項正確。 4．選B　由有效值定義可得×1 s＝(0.1 A)2×R×0.4 s×2＋(0.2 A)2×R×0.1 s×2，其中R＝100 Ω，可得U＝4 V，B正確。 5．選C　副線圈輸出電壓U2＝220 V＋Ur，＝＝<，故A錯誤。2πf＝100π Hz，f＝50 Hz，故B錯誤。I2

11、＝ A＝4 A，故C正確。由于理想變壓器P入＝P出＝Ir＋880 W>880 W，故D錯誤。 6．選A　由題圖可知通過負載的電流最大值為Im＝0.05 A，周期T＝0.02 s，故電流的函數表達式i＝Im sint＝0.05 sin 100πt A，D錯誤；理想變壓器匝數比等于電壓比，即n1∶n2＝U1∶U2＝2∶1，C錯誤；輸出電壓U2＝110 V，其最大值U2m＝U2＝110 V，B錯誤；理想變壓器輸入功率等于輸出功率，即輸入功率P＝I2U2＝×110 W≈3.9 W，A正確。 7．選A　直接求出副線圈中的電壓、電流分別為：220 V、0.1 A。故原線圈中的電壓、電流分別為110 V

12、、0.2 A。 8．選BD　根據圖乙可知交流電的最大值Um＝190 V和周期T＝0.02 s(ω＝＝100π rad/s)，結合正弦交流電的瞬時值表達式u＝Um sin ωt，可知B正確，A錯；根據變壓器的變壓比＝，U1、n2不變，提高U2只能減小n1，所以P應上移，D正確，C錯。 9．選BC　電壓表示數為電壓有效值，由題圖乙可得U＝＝ V，選項A錯誤，B正確；副線圈電壓峰值為5 000 V時，＝＝1 000，由于引發(fā)電火花的條件是副線圈電壓峰值大于5 000 V，故>1 000，選項C正確，D錯誤。 10．選BC　向下滑動P時，副線圈的匝數變少，由變壓比公式可知，副線圈兩端的電壓變小

13、，燈泡變暗，A項錯誤；增大交流電源的電壓，由變壓比公式可知，副線圈兩端的電壓增大，燈泡變亮，B項正確；電壓不變，增大交流電源的頻率，可減小電容器的容抗，電路中的電流變大，燈泡變亮，C項正確；減小電容器的電容，電容器的容抗增大，電路中電流減小，燈泡變暗，D項錯誤。 11．選AC　電壓表的示數為110 V，則電流表的示數為＝2 A，A項正確；原線圈輸入電壓的有效值為220 V，根據變壓器的變壓比關系，可知原、副線圈匝數比為2∶1，B項錯誤；交流電表的示數為交流電的有效值，C項正確；由圖乙可知，此交流電的周期為0.02 s，頻率為50 Hz，D項錯誤。 12．選D　讀圖知周期T＝0.02 s，所

14、以u＝20sin(100πt)V。原本L2正常發(fā)光，只斷開S2后，電壓被兩燈泡均分，不會正常發(fā)光，且兩燈泡串聯，負載電阻增大，輸出功率減小，輸入功率也減小。由變壓器的變壓比＝可得副線圈輸出電壓為4 V，S1換接到2后，R消耗的功率P＝＝ W＝0.8 W，D正確。 13．選A　遠距離輸電問題中，若輸送電功率不變，則輸電電壓與輸電電流成反比，所以用1 000 kV特高壓輸電時，輸電電流為原來輸電電流的一半，而輸電線上損耗的電功率與輸電電流的平方成正比，所以輸電線上損耗的電功率為原來輸電線上損耗的電功率的，即，A正確。 14．選D　由理想變壓器＝得：副線圈電壓U′＝kU，而理想變壓器P入＝P出，副線圈電流I′＝＝，線路損耗的電功率P1＝I′2R＝2R。同理可知P2＝I″2R＝2R，得＝，D正確。