2014年高考二轮复习专题训练之 交变电流（含答案解析，人教版通用）

2014年高考二轮复习专题训练之 交变电流（含答案解析，人教版通用）

‎2014年高考二轮复习交变电流 ‎1.）如图所示，理想变压器与电阻 R,交流电压表V、交流电流表A按图甲 所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为电阻R=10ΩD图乙是R两端电压U随时间变化的图象，Um=10V。则下列说法中正确的是 A. 通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR= cos100πt (A)‎ B. 电流表A的读数为 C. 电压表V的读数为10V D. 变压器的输人功率为1OW 答案：D解析：根据R两端电压U随时间变化的图象， 电压表V的读数为10V，选项C错误；由欧姆定律，通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100πt (A)，选项A错误；由变压器变压公式，输入电压为100V，输入电流为‎0.1A，变压器的输人功率为1OW，电流表A的读数为‎0.1A，选项B错误D正确。‎ ‎2．如右图所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1：n2=10：1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压。变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器（电阻随温度升高而减小），R1为一定值电阻。下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ ‎ A．当R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变小 ‎ B．当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变大 ‎ C．当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变小[来源:Z,xx,k.Com]‎ ‎ D．电压表V1示数为22V 答案．D ‎ 解析：当R2所在处出现火警时，阻值减小，变压器输出电流增大，输出功率增大，电阻R1两端电压增大，电阻R1的功率变大，电压表V2的示数变小，选项AB错误；由输入功率等于输出功率可知，当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变 大，选项C错误；由变压器变压公式，变压器输出电压为22V，电压表V1示数为22V，选项D正确。‎ ‎3.某理想变压器原、副线圈的匝数比为44∶3，原线圈a.b间所接电原电压按图所示规律变化，副线圈接有负载电阻，电流表的示数为‎2.2 A，则下列判断正确的是 ‎ A．.副线圈两端输出的电压为15V ‎ B．.原线圈中的电流为‎0.15 A C．变压器的输入、输出功率之比为44∶3‎ D．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝220sin100t（V）‎ 答案：B解析：原线圈电压U1=220V，由变压公式，副线圈两端输出的电压为15V，输出功率P=UI=33W，根据理想变压器输入功率和输出功率相等，可知原线圈中的电流为0.15 A，选项B正确C错误；原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πt（V），选项D错误。‎ ‎4．如图所示电路中，电源电压u=31lsinl00t(V)，A、B间接有“220V ，440W”的电暖宝、“220V ，220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝．下列说法正确的是( )‎ ‎ A．交流电压表的示数为311V ‎ B．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于‎3A C．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍 D．1min抽油烟机消耗的电能为l．32104J 答案：BD 解析：交流电压表的示数为220V，选项A错误。电暖宝中电流为2A，抽油烟机中电流为1A，电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3A，选项B正确。电暖宝发热功率远大于抽油烟机发热功率的2倍，1min抽油烟机消耗的电能为W=Pt=220×60J=l.32104J，选项C错误D正确。‎ ‎5．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=(V)，那么 Ａ．该交变电流的频率是50 Hz Ｂ．当t = 0时，线圈平面恰好位于中性面 Ｃ．当时，e有最大值[来源:学*科*网]‎ Ｄ．该交变电流电动势的有效值为V ‎6．如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示。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（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R1为一定值电阻。下列说法中不正确的是（ ）‎ A．电压表V的示数为22V B．当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数减小 C．当传感器R2所在处出现火警时，电流表A的示数增大 D．当传感器R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变大 ‎7．如图所示，B为理想变压器，接在其原线圈上的交变电压有效值保持不变。灯泡L1和L2完全相同(阻值恒定不变)，R是一个定值电阻，电压表、表流表都为理想电表。开始时开关S是断开的，现将S闭合，下列说法正确的是 ‎ A.电压表的示数变小 B.电流表A1的示数变小 ‎ C.电流表A2的示数变小 D.灯泡L1的亮度变暗 ‎8．下图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO，匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10V。图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图像。则下列说法不正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A．电阻R上的电功率为20W B．0.02s时R两端的电压瞬时值为零 C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos100πt（V）‎ D．通过R的电流i随时间t变化的规律是i=cos50πt（A）‎ ‎9．图甲中的变压器为理想变压器，原线圈与副线圈的匝数之比，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电压，两个20Ω的定值电阻串联接在副线围两端，电压表为理想电表。则 ‎ A.原线圈上电压的有效值为100V ‎ B.原线圈上电压的有效值约为70.7 V C.交变电流的周期为50Hz ‎ D.电压表的读数约为V ‎ ‎10．图甲、图乙分别两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分。下列说法正确的是（ABD）‎ A．图甲、图乙均表示交流电 B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100(V)‎ C．图乙所示电压的有效值20 V D．图乙所示电压的有效值10 V 答案：ABD 解析：根据b交变电流的定义，图甲、图乙均表示交流电，图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100(V),选项AB正确。根据有效值的定义得：T/2=T，解得图乙所示电压的有效值U=10 V，选项D正确C错误。 [来源:学科网]‎ ‎11.如图甲所示，两平行金属板A、B的板长l=m，板间距d=‎0.10m，在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为MN，与金属板垂直。在t=0时刻，两金属板间加如图乙所示的正弦交变电压，匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10-2T。现从t=0开始，从两极板左侧的中点O以每秒钟1000个的数量不间断地释放出某种正电荷，这种带正电的粒子均以v0=×‎105m/s的速度沿两板间的中线OO′连续进入电场，经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷＝1.25×‎107C/kg，粒子的重力忽略不计，假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变，不计粒子间的相互作用。求：‎ ‎⑴ t＝0时刻进入的粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离（结果保留两位有效数字）；‎ ‎⑵每秒钟有多少个带正电的粒子进入磁场；‎ ‎⑶何时由O点进入的带电粒子在磁场中运动的时间最长，最长时间为多少？（π≈3）‎ ‎11．（20分）解析：[来源:学科网]‎ ‎⑴t＝0时，UAB=0，带电粒子在极板间不偏转，水平射入磁场， ‎ 得 ① (2分) [来源:学+科+网Z+X+X+K]‎ ‎ 射入和射出磁场时，两点间的距离为s＝2r ② (1分) ‎ 由①②可得s = 1.4m ③ (1分) ‎ ‎⑵设当两极板电压为u时，由O点射入的粒子刚好从板的边缘进入磁场，则有 ‎ ④(1分)‎ ‎ ⑤(1分)‎ ‎ ⑥(1分)‎ ‎ ⑦(1分)‎ 由④⑤⑥⑦式得： ⑧(1分)‎ 由乙图可知，在每周期内只有0～，～，～，时间段内由O射入的粒子才能通过电场而进入磁场，即只有一半的时间内有粒子能进入磁场，所以每秒钟有500个粒子进入磁场。（2分）‎ ‎⑶只有当A板电势高于B板电势，且沿B板右侧边缘进入磁场的粒子，由于在电场中的偏转角最大，使得其在磁场中做圆周运动对应的圆心角最大，故在磁场中运动的时间最长，如图丙所示。即 ‎,（……）⑨(1分)‎ 或 ‎,（……）⑩(1分)‎ 这些时刻入射的粒子在磁场中运动的时间最长。‎ 由带电粒子在电场中做类平抛运动的特点可得 ‎ ，θ=30° （2分）‎ 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T，所求的最长时间为t′，则有 ‎ （2分）‎ 由几何关系得粒子在磁场中运动的圆心角240°，‎ 则 （2分）‎ 由、式代入数据得t′=3.2 ×10-5s （1分）‎