2020版高考物理一轮复习（教师备用题库）第23讲 交变电流

2020版高考物理一轮复习（教师备用题库）第23讲 交变电流

第23讲 交变电流 教师备用题库 ‎1.(2018江苏单科,2,3分)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‎1‎‎4‎,输电电压应变为(　　)‎ A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV 答案　C　本题考查电能的输送。由P送=U送·I线和P损=I线‎2‎·R线得,P损=P送U送‎2‎·R线。因为 P送和R线一定,要使P损'=‎1‎‎4‎P损,结合上式得,U送'=2U送=440 kV,C项正确。‎ ‎2.(2018天津理综,4,6分)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的‎1‎‎2‎,则(　　)‎ A.R消耗的功率变为‎1‎‎2‎P B.电压表V的读数变为‎1‎‎2‎U C.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变 答案　B　本题考查正弦交流电的产生原理、理想变压器。由正弦交流电的产生原理可知,其电动势的最大值Em=NBSω,而ω=2πn,有效值E=‎2‎‎2‎Em,线圈转速变为原来的‎1‎‎2‎,则U1=E变为原来的‎1‎‎2‎。由U‎1‎U‎2‎=n‎1‎n‎2‎知U2变为原来的‎1‎‎2‎,电压表读数变为原来的‎1‎‎2‎,选项B正确;R消耗的功率P=U‎2‎‎2‎R,故R消耗的功率变为原来的‎1‎‎4‎,选项A错误;由P入=P出得,U1I1=U‎2‎‎2‎R,故I1变为原来的‎1‎‎2‎,即电流表读数变为原来的‎1‎‎2‎,选项C错误;变压器不改变交变电流的频率,故通过R的交变电流频率变为原来的‎1‎‎2‎,选项D错误。‎ ‎3.(2018课标Ⅲ,20,6分)(多选)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势　　(　　)‎ A.在t=T‎4‎时为零 ‎ B.在t=T‎2‎时改变方向 C.在t=T‎2‎时最大,且沿顺时针方向 ‎ D.在t=T时最大,且沿顺时针方向 答案　AC　本题考查楞次定律的应用及法拉第电磁感应定律。由i-t图像可知,在t=T‎4‎时,ΔiΔt=0,此时穿过导线框R的磁通量的变化率ΔΦΔt=0,由法拉第电磁感应定律可知,此时导线框R中的感应电动势为0,选项A正确;同理在t=T‎2‎和t=T时,ΔiΔt为最大值,ΔΦΔt为最大值,导线框R中的感应电动势为最大值,不改变方向,选项B错误;根据楞次定律,t=T‎2‎时,导线框R中的感应电动势的方向为顺时针方向,而t=T时,导线框R中的感应电动势的方向为逆时针方向,选项C正确,选项D错误。‎ ‎4.(2017天津理综,6,6分)(多选)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω,则(　　)‎ A.t=0时,线圈平面平行于磁感线 B.t=1 s时,线圈中的电流改变方向 C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大 D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2 J 答案　AD　本题考查正弦交流电的产生、有效值,焦耳热。由Φ-t图可知,t=0时,Φ=0,则线圈平面平行于磁感线,选项A正确;t=1 s时Φ=0,此时电动势最大,t=0.5 s和t=1.5 s时,Φ最大,此时电动势为0,电流改变方向,选项B、C错误;交流电电动势的最大值Em=nBSω=nΦm‎2πT=4π V,有效值E=‎2‎‎2‎Em=2‎2‎π V,一个周期内线圈产生的热量Q=E‎2‎R·T=8π2 J,D正确。‎ ‎5.(2017北京理综,16,6分)如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220‎2‎ sin 100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)‎ A.原线圈的输入功率为220‎2‎ W B.电流表的读数为1 A C.电压表的读数为110‎2‎ V D.副线圈输出交流电的周期为50 s 答案　B　本题考查交变电流、变压器。由题知,变压器的输入电压U1=‎220‎‎2‎‎2‎ V=220 V,所以U2=n‎2‎n‎1‎U1=110 V;副线圈电流I2=U‎2‎R=2 A,原线圈电流I1=n‎2‎n‎1‎I2=1 A。本题中电压表、电流表的读数为有效值,故B项正确,C项错误;原线圈输入功率P1=U1I1=220 W,A项错误;交流电的周期T=‎2πω=‎2π‎100π s=0.02 s,D项错误。‎ ‎6.(2016课标Ⅰ,16,6分)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω,为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.2 B.3 C.4 D.5‎ 答案　B　设原、副线圈匝数比为n,根据能量守恒,当S断开时,UI=I2R1+(nI)2(R2+R3);当S闭合时,4UI=(4I)2R1+(4nI)2R2,联立解得n=3,所以B正确。‎ ‎7.(2016江苏单科,4,6分)一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中(　　)‎ A.U2>U1,U2降低 B.U2>U1,U2升高 C.U2

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