（北京專用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題十三 交變電流練習(xí)

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1、專題十三　交變電流 挖命題 【考情探究】 考點(diǎn) 考向 5年考情 預(yù)測(cè)熱度 考題示例 學(xué)業(yè)水平 關(guān)聯(lián)考點(diǎn) 素養(yǎng)要素 交流電 交變電流及正弦式交變電流的產(chǎn)生 ★★★ 正弦式交變電流的圖像和三角函數(shù)的表達(dá) 2017天津理綜,6,6分 3 電動(dòng)勢(shì)、焦耳熱 科學(xué)推理 最大值、瞬時(shí)值、有效值與平均值 2015四川理綜,4,6分 3 科學(xué)推理 變壓器、電 能的輸送 電阻、感抗與容抗 ★★ 變壓器 2017北京理綜,16,6分 4 交流電的有效值 科學(xué)推理 電能的輸送 傳感器與 電磁振蕩

2、、 電磁波 傳感器 2016北京理綜,21(1) 3 熱敏電阻 科學(xué)推理 ★★★ 電磁振蕩 電磁場(chǎng)和電磁波 2016北京理綜,14,6分 3 電磁波和機(jī)械波的傳播特性 科學(xué)推理 電磁波譜、電磁波的應(yīng)用 電磁波的發(fā)射、傳播和接收 2018北京理綜,24(2) 4 能量觀念、 模型建構(gòu)、 科學(xué)推理 2015北京理綜,20,6分 3 科學(xué)推理 分析解讀　　近幾年內(nèi)對(duì)本專題的內(nèi)容常有考查,考查集中在簡(jiǎn)單的概念和現(xiàn)象的理解上,難度較低。主要考查考生的理解能力、提取信息能力、應(yīng)用基本概念規(guī)律分析和推理計(jì)算的能力

3、。 【真題典例】 破考點(diǎn) 【考點(diǎn)集訓(xùn)】 考點(diǎn)一　交流電 1.如圖甲所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線框繞與磁場(chǎng)方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電,電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,則(　　) A.該交流電的頻率為100Hz B.該交流電電動(dòng)勢(shì)的有效值為311V C.t=0.01s時(shí),穿過(guò)線框的磁通量為零 D.t=0.01s時(shí),穿過(guò)線框的磁通量的變化率為零 答案　D 2.如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈abcd的邊長(zhǎng)ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數(shù)n=100,線圈的總電阻r=10Ω,線圈位于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面與磁

4、場(chǎng)方向平行。線圈的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)E、F(集流環(huán))焊接在一起,并通過(guò)電刷與阻值R=90Ω的定值電阻連接?，F(xiàn)使線圈繞過(guò)bc和ad邊中點(diǎn)且垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OO'以角速度ω=400rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計(jì)。求: (1)線圈中感應(yīng)電流的最大值; (2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電阻R的發(fā)熱功率; (3)從線圈經(jīng)過(guò)圖示位置開始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)14周期通過(guò)電阻R的電荷量。 答案　(1)3.0A　(2)405W　(3)7.5×10-3C 3.電源是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。我們通常使用的電源有交流、直流之分。 (1)法拉第發(fā)明了世界上第一臺(tái)直流

5、發(fā)電機(jī)——法拉第圓盤發(fā)電機(jī)。如圖1所示為其示意圖,銅質(zhì)圓盤豎直放置在水平向左的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它可以繞水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)電刷分別位于圓盤的邊緣和圓心處時(shí),在圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流是穩(wěn)定的。用導(dǎo)線將電刷與電阻R連接起來(lái)形成回路。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,圓盤半徑為a,圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度為ω,發(fā)電機(jī)內(nèi)阻為r1。求電源電動(dòng)勢(shì)E,并判斷通過(guò)電阻R的電流方向。 圖1 (2)如圖2所示為一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖,n匝矩形線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab邊、cd邊分別連在兩個(gè)滑環(huán)上,導(dǎo)體做的兩個(gè)電刷分別壓在滑環(huán)上。線圈ab邊的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1,bc邊的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2,總電阻

6、為r2。線圈以恒定的角速度ω繞與磁場(chǎng)方向垂直的固定對(duì)稱軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。用導(dǎo)線將電刷與電阻R連接起來(lái)形成回路?；芈分衅渌娮璨挥?jì)。請(qǐng)你說(shuō)明發(fā)電機(jī)線圈平面轉(zhuǎn)至何位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)具有最大值Em,并推導(dǎo)此最大值的表達(dá)式。 圖2 (3)若已知L1=2a,L2=a,求上述兩個(gè)發(fā)電機(jī)分別為電阻R供電時(shí),電阻R消耗的電功率之比。 答案　(1)圓盤產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=Bav v=12ωa E=12Bωa2 根據(jù)右手定則可以判斷:流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閺腸到d。 (2)當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)至與磁場(chǎng)方向平行位置(圖示位置)時(shí),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 設(shè)此時(shí)ab、cd邊的線速度大小為v, 則單匝線圈時(shí)a

7、b邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1=BL1v cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2=BL1v n匝線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em=n(E1+E2)=2nBL1v 由于v=ωr=ωL22 有Em=2nBL1ω·L22=nBL1L2ω (3)第一個(gè)發(fā)電機(jī)為電阻供電時(shí):U1=RR+r1E=RBωa22(R+r1) 第二個(gè)發(fā)電機(jī)為電阻供電時(shí):U2=RR+r2·22Em=2nRBωa2R+r2 P1P2=(U1U2)2=(R+r2)28n2(R+r1)2 其他方法正確同樣給分 考點(diǎn)二　變壓器、電能的輸送 4.為研究電阻、電容和電感對(duì)交變電流的影響,李老師設(shè)計(jì)了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示。兩個(gè)電路的

8、電源為完全相同的交流電源。a、b、c、d、e、f為6只完全相同的小燈泡,a、b各串聯(lián)一個(gè)電阻,c、d各串聯(lián)一個(gè)電容器,e、f各串聯(lián)一個(gè)相同鐵芯匝數(shù)不同的線圈。電阻、電容、線圈匝數(shù)的值如圖所示。老師進(jìn)行演示時(shí),接通交流電源,進(jìn)行正確的操作。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述及分析正確的是(　　) A.a、b燈相比,a燈更亮,說(shuō)明串聯(lián)電阻不同,對(duì)交流電的阻礙作用不同 B.c、d燈均不發(fā)光,說(shuō)明電容器對(duì)交流電產(chǎn)生阻隔作用 C.c、d燈均能發(fā)光,但c燈更亮,說(shuō)明電容越大,對(duì)交流電的阻礙作用越小 D.e、f燈均能發(fā)光,但f燈更亮,說(shuō)明自感系數(shù)越大,對(duì)交流電的阻礙作用越小 答案　C 5.(2016課標(biāo)Ⅲ

9、,19,6分)(多選)如圖,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí),兩燈均能正常發(fā)光,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.原、副線圈匝數(shù)比為9∶1 B.原、副線圈匝數(shù)比為1∶9 C.此時(shí)a和b的電功率之比為9∶1 D.此時(shí)a和b的電功率之比為1∶9 答案　AD 6.如圖所示,有一個(gè)電熱器R,接在電壓為u=311sin100πt(V)的交流電源上。電熱器工作時(shí)的電阻為100Ω,電路中的交流電表均為理想電表。由此可知(　　) A.電壓表的示數(shù)為311V B.電流表的示數(shù)為2.2A C.電熱器的發(fā)熱功率為967W D.交流電的

10、頻率為100Hz 答案　B 7.(多選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示,發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變壓器和降壓變壓器向用戶供電。已知輸電線的總電阻為r,降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n3∶n4=n∶1,降壓變壓器的副線圈兩端電壓如圖乙所示,降壓變壓器的副線圈與阻值R0=22Ω的電阻組成閉合電路。若將變壓器視為理想變壓器,則下列說(shuō)法正確的是(　　) A.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電的頻率為0.5Hz B.降壓變壓器的副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u=2202sin100πtV C.通過(guò)R0電流的最大值為202A D.輸電線損失的功率為100rn2(W) 答案　BD 考點(diǎn)三　傳感器與電磁振蕩、電

11、磁波 8.(多選)如圖所示,是一個(gè)火警報(bào)警器的邏輯電路圖。Rt是熱敏電阻,低溫時(shí)電阻值很大,高溫時(shí)電阻值很小,R是阻值較小的分壓電阻。下面有關(guān)敘述正確的是(　　) A.要做到低溫時(shí)電鈴不響,高溫時(shí)響,虛線處應(yīng)接入一或門元件 B.高溫時(shí)電鈴接通的原因是X、P間電壓變小,門元件導(dǎo)通 C.要提高電路的靈敏度應(yīng)該將R的觸頭向下滑動(dòng) D.要提高電路的靈敏度也可以將R的觸頭向上滑動(dòng) 答案　BC 9.(多選)LC電路中電容兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示,由圖可知(　　) A.在t1時(shí)刻,電路中的電流最大 B.在t2時(shí)刻,電路的磁場(chǎng)能最大 C.從t2時(shí)刻至t3時(shí)刻,電路的電場(chǎng)能

12、不斷增大 D.從t3時(shí)刻至t4時(shí)刻,電容器所帶電荷量不斷增大 答案　BC 10.關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.雷達(dá)是用X光來(lái)測(cè)定物體位置的設(shè)備 B.使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做解調(diào) C.用紅外線照射時(shí),大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會(huì)發(fā)出可見光 D.周期性變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng) 答案　D 11.(2016天津理綜,1,6分)我國(guó)成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星,它標(biāo)志著我國(guó)雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑。米波雷達(dá)發(fā)射無(wú)線電波的波長(zhǎng)在1~10m范圍內(nèi),則對(duì)該無(wú)線電波的判斷正確的是(　　) A.米波的頻率比厘米波頻率高 B.和機(jī)械波一樣

13、須靠介質(zhì)傳播 C.同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象 D.不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 答案　C 12.(多選)關(guān)于電磁波譜,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.電磁波中最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的是無(wú)線電波 B.紫外線的頻率比可見光低,長(zhǎng)時(shí)間照射可以促進(jìn)鈣的吸收,改善身體健康 C.X射線和γ射線的波長(zhǎng)比較短,穿透力比較強(qiáng) D.紅外線的顯著作用是熱效應(yīng),溫度較低的物體不能輻射紅外線 答案　AC 煉技法 【方法集訓(xùn)】 方法1　交變電流的產(chǎn)生和電路的綜合分析方法 1.(多選)將R1=10Ω、R2=20Ω的電阻串聯(lián)接在正弦交流電路中,通過(guò)電阻R2的電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖所示。則(　　)

14、A.R1消耗的電功率是3.6W B.R2兩端的電壓有效值是6V C.通過(guò)R2的電流有效值是0.6A D.R2兩端的電壓有效值是62V 答案　AC 2.如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖,其中矩形線圈abcd的邊長(zhǎng)lab=lcd=50cm,lbc=lad=20cm,匝數(shù)n=100,線圈的總電阻r=0.20Ω,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=100πrad/s。線圈兩端通過(guò)電刷E、F與阻值R=4.8Ω的定值電阻連接。(π取3) (1)從線圈經(jīng)過(guò)中性面開始計(jì)時(shí),寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式; (2)求此發(fā)電機(jī)在上述工

15、作狀態(tài)下的輸出功率; (3)求從線圈經(jīng)過(guò)中性面開始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)14周期通過(guò)電阻R的電荷量。 答案　(1)e=150sin100πt(V) (2)2.16×103W (3)0.10C 方法2　理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析方法 3.如圖所示為模擬街頭變壓器通過(guò)降壓給用戶供電的示意圖,變壓器輸入的交流電壓可視為不變。變壓器輸出的低壓交流電通過(guò)輸電線輸送給用戶。定值電阻R0表示輸電線的電阻,變阻器R表示用戶用電器的總電阻。若變壓器為理想變壓器,電表為理想電表,則在變阻器的滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.V2示數(shù)變小 B.V1示數(shù)變大 C.A

16、2示數(shù)變大 D.A1示數(shù)變小 答案　D 4.(多選)圖中為一理想變壓器,其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連,P為滑動(dòng)頭。現(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始,沿副線圈勻速上滑,直至白熾燈泡L兩端的電壓等于其額定電壓為止。用I1表示流過(guò)原線圈的電流,I2表示流過(guò)燈泡的電流,U2表示燈泡兩端的電壓,P2表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值,電功率指平均值)。下列4個(gè)圖中,能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢(shì)的是(　　) 答案　BC 方法3　遠(yuǎn)距離輸電的分析方法 5.(2014江蘇單科,3,3分)遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電

17、壓分別為U1、U2,電流分別為I1、I2,輸電線上的電阻為R。變壓器為理想變壓器,則下列關(guān)系式中正確的是(　　) A.I1I2=n1n2 B.I2=U2R C.I1U1=I22R D.I1U1=I2U2 答案　D 6.(2014浙江理綜,15,6分)如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U,用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電,輸電線路中的電流是I1,其末端間的電壓為U1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器,流入用戶端的電流為I2。則　(　　) A.用戶端的電壓為I1U1I2 B.輸電線上的電壓降為U C.理想變壓器的輸入功率為I12r D.輸電線路上損失的

18、電功率為I1U 答案　A 過(guò)專題 【五年高考】 A組　基礎(chǔ)題組 1.(2016北京理綜,14,6分)下列說(shuō)法正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.電磁波在真空中以光速c傳播 B.在空氣中傳播的聲波是橫波 C.聲波只能在空氣中傳播 D.光需要介質(zhì)才能傳播 答案　A 2.(2015四川理綜,4,6分)小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝,每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于線圈中心軸OO',線圈繞OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0,不計(jì)線圈電阻,則發(fā)電機(jī)輸出電壓(　　) A.峰值是e

19、0 B.峰值是2e0 C.有效值是22Ne0 D.有效值是2Ne0 答案　D 3.(2017天津理綜,6,6分)(多選)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈,繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2Ω,則(　　) A.t=0時(shí),線圈平面平行于磁感線 B.t=1s時(shí),線圈中的電流改變方向 C.t=1.5s時(shí),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 D.一個(gè)周期內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為8π2J 答案　AD 4.(2017北京理綜,16,6分)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u=2202sin100πt(V)的交流電源上,副線圈接有R=5

20、5Ω的負(fù)載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.原線圈的輸入功率為2202W B.電流表的讀數(shù)為1A C.電壓表的讀數(shù)為1102V D.副線圈輸出交流電的周期為50s 答案　B 5.(2016江蘇單科,4,3分)一自耦變壓器如圖所示,環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈,將其接在a、b間作為原線圈。通過(guò)滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分,接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí),c、d間的輸出電壓為U2。在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中(　　) A.U2>U1,U2降低 B.U2>U1,U2升高 C.U2

21、

22、　　) A.55kV B.110kV C.440kV D.880kV 答案　C 8.(2017江蘇單科,7,4分)(多選)某音響電路的簡(jiǎn)化電路圖如圖所示,輸入信號(hào)既有高頻成分,也有低頻成分,則(　　) A.電感L1的作用是通高頻 B.電容C2的作用是通高頻 C.揚(yáng)聲器甲用于輸出高頻成分 D.揚(yáng)聲器乙用于輸出高頻成分 答案　BD 9.[2016北京理綜,21(1)]熱敏電阻常用于溫度控制或過(guò)熱保護(hù)裝置中。圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知,這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力　　　　(選填“增強(qiáng)”或“減弱”);相對(duì)金屬熱電阻而言,熱敏電阻對(duì)溫度變

23、化的響應(yīng)更　　　　(選填“敏感”或“不敏感”)。? 答案　增強(qiáng)　敏感 B組　提升題組 1.(2018課標(biāo)Ⅲ,16,6分)一電阻接到方波交流電源上,在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦交流電源上,在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為u0,周期均為T,如圖所示。則Q方∶Q正等于(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.1∶2 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶1 答案　D 2.(2016課標(biāo)Ⅰ,16,6分)一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω,為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源

24、,輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.2 B.3 C.4 D.5 答案　B 3.(2016天津理綜,5,6分)如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),R1消耗的功率變大 B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表V示數(shù)變大 C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電流表A1示數(shù)變大 D.若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大、A2示數(shù)變大 答案　B

25、 4.(2015福建理綜,15,6分)圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,在T的原線圈兩端接入一電壓u=Umsinωt的交流電源,若輸送電功率為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其他因素的影響,則輸電線上損失的電功率為(　　) A.(n1n2)Um24r B.(n2n1)Um24r C.4(n1n2)2(PUm)2r D.4(n2n1)2(PUm)2r 答案　C 5.(2016海南單科,9,5分)(多選)圖(a)中,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1,Rt為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,R1為定值電阻,電壓表和電流表均為理

26、想交流電表。原線圈所接電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化,如圖(b)所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.變壓器輸入、輸出功率之比為4∶1 B.變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4 C.u隨t變化的規(guī)律為u=51sin(50πt)(國(guó)際單位制) D.若熱敏電阻Rt的溫度升高,則電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變大 答案　BD C組　教師專用題組 1.(2008北京理綜,18,6分)一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=11∶5。原線圈與正弦交變電源連接,輸入電壓u如圖所示,副線圈僅接入一個(gè)10Ω的電阻。則(　　) A.流過(guò)電阻的電流有效值是20A B.與電阻并聯(lián)的電壓

27、表的示數(shù)是1002V C.經(jīng)過(guò)1分鐘電阻發(fā)出的熱量為6×103J D.變壓器的輸入功率是1×103W 答案　D 2.(2014四川理綜,1,6分)如圖所示,甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖,乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖像,則(　　) A.用戶用電器上交流電的頻率是100Hz B.發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500V C.輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定 D.當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí),輸電線上損失的功率減小 答案　D 3.(2014課標(biāo)Ⅱ,21,6分)(多選)如圖,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈通過(guò)一理想電流表接正弦交流電源,一個(gè)二極

28、管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零,反向電阻為無(wú)窮大。用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd,則(　　) A.Uab∶Ucd=n1∶n2 B.增大負(fù)載電阻的阻值R,電流表的讀數(shù)變小 C.負(fù)載電阻的阻值越小,cd間的電壓Ucd越大 D.將二極管短路,電流表的讀數(shù)加倍 答案　BD 4.(2014廣東理綜,19,6分)(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(shuō)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

29、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 答案　BD 【三年模擬】 時(shí)間:45分鐘　分值:100分 一、選擇題(每小題6分,共84分) 1.(2018西城二模,15)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.光波的傳播需要介質(zhì) B.在真空中電磁波的傳播速度小于光速 C.X射線、γ射線都是電磁波 D.發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是橫波 答案　C 2.(2017西城一模,19)在探究變壓器的兩個(gè)線圈的電壓關(guān)系時(shí),某同學(xué)自己繞制了兩個(gè)線圈套在可拆變壓器的鐵芯上,如圖所示。線圈a作為原線圈連接到學(xué)生電源的交流輸出端,線圈b接小燈泡。他所用的線圈電阻忽略不

30、計(jì)。當(dāng)閉合學(xué)生電源的開關(guān)時(shí),他發(fā)現(xiàn)電源過(guò)載(電流過(guò)大,超過(guò)學(xué)生電源允許的最大值)。如果僅從解決電源過(guò)載問(wèn)題的角度考慮,下列采取的措施中,最可能有效的是(　　) A.增大電源電壓 B.適當(dāng)增加原線圈a的匝數(shù) C.換一個(gè)電阻更小的燈泡 D.將線圈a改接在學(xué)生電源直流輸出端 答案　B 3.(2018豐臺(tái)二模,17)如圖所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)過(guò)程是交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的示意圖,線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上,cd邊連在金屬滑環(huán)L上,用導(dǎo)體制成的兩個(gè)電刷分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路連接。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.圖(a)中,線圈平

31、面與磁感線垂直,磁通量變化率最大 B.從圖(b)開始計(jì)時(shí),線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系是i=Imsinωt C.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(c)位置時(shí),感應(yīng)電流最小,且感應(yīng)電流方向改變 D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(d)位置時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小,ab邊感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a 答案　C 4.(2018西城二模,16)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的示意圖,從線圈通過(guò)如圖所示的位置開始計(jì)時(shí)。如果發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的頻率為50Hz,電動(dòng)勢(shì)的最大值為400V,則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為(　　) A.e=400sin50t(V) B.e=400cos50t(V) C.e=400sin100πt(V) D.e=

32、400cos100πt(V) 答案　D 5.(2018門頭溝二模,16)一交流電路如圖甲所示,電阻R=10Ω。交流電源輸出的電壓u隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,閉合開關(guān)S后(　　) A.電路中電流的頻率為100Hz B.電阻R消耗的電功率為14W C.電流表的示數(shù)為1.4A D.電路中電流瞬時(shí)值的表達(dá)式為i=2sin100πtA 答案　D 6.(2017通州一模,16)如圖甲所示,一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)(磁場(chǎng)足夠大),軸O1O2是矩形線圈的對(duì)稱軸,位于線圈平面內(nèi)且與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直,線圈中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示,則(　　) A.該

33、感應(yīng)電流的頻率為4Hz B.該感應(yīng)電流的有效值為22A C.t=1s時(shí)刻穿過(guò)線圈磁通量變化率最小 D.t=2s時(shí)刻線圈所在平面與磁場(chǎng)方向平行 答案　B 7.(2017朝陽(yáng)保溫練習(xí)一,15)如圖甲所示的矩形線圈在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí),通過(guò)阻值為10Ω的電阻R的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示,以下說(shuō)法正確的是(　　) A.0.05s時(shí)通過(guò)矩形線圈的磁通量最大 B.1s內(nèi)通過(guò)電阻R的電流方向改變50次 C.1分鐘內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為6×104J D.矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值一定是100V 答案　A 8.(2018房山二模,16)某興趣小組利

34、用如圖所示裝置給小燈泡供電。矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),并通過(guò)變壓器給小燈泡供電。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.圖示位置穿過(guò)線框的磁通量為零 B.圖示位置線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零 C.使用變壓器的目的是提高輸出功率 D.若燈光偏暗,可通過(guò)增加原線圈匝數(shù)來(lái)提高燈泡亮度 答案　B 9.(2017平谷一模,17)如圖所示,理想變壓器原線圈接有效值不變的交流高壓,降壓后通過(guò)輸電線給用電器供電,開關(guān)S最初閉合,當(dāng)S斷開時(shí),圖中電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的變化為(　　) 　　　　　　　　　　

35、　　　　　　　　 A.均變大 B.U不變,I變小 C.均變小 D.U變小,I變大 答案　B 10.(2017順義二模,18)如圖所示,一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2=10∶1,原線圈接入電壓u=2202sin100πt(V)的交流電源,交流電壓表和電流表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì),定值電阻R0=10Ω,可變電阻R的阻值范圍為0~10Ω,則下列說(shuō)法正確的是(　　) A.調(diào)節(jié)可變電阻R的阻值時(shí),電流表示數(shù)的變化范圍為1.1~2.2A B.當(dāng)可變電阻阻值為10Ω時(shí),變壓器的輸入功率為24.2W C.副線圈中交變電流的頻率為100Hz D.t=0.02s時(shí),電壓表的示數(shù)為

36、零 答案　B 11.(2018門頭溝一模,17)如圖所示,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=4∶1,電阻R=55Ω。原線圈兩端接一正弦式交變電流,其電壓的有效值為220V。則(　　) A.原線圈中電流的有效值為0.25A B.副線圈電壓的最大值為55V C.副線圈電流的最大值為1.0A D.變壓器的輸出功率為220W 答案　A 12.(2017西城期末,11)在如圖所示的電路中,L1、L2、L3是三盞相同的燈泡。當(dāng)a、b兩端接交流電6V時(shí),三盞燈的發(fā)光情況相同。若將a、b兩端接直流電6V時(shí),穩(wěn)定后觀察到的現(xiàn)象是(　　) A.三盞燈的亮度相同 B.L1不亮,L

37、2、L3的亮度相同 C.L1不亮,L2比L3亮 D.L1不亮,L3比L2亮 答案　C 13.(2018東城期末,10)如圖所示是電容式話筒的原理圖,膜片與固定電極構(gòu)成一個(gè)電容器,用直流電源供電,當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí),電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流,于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓(　　) A.電容式話筒是通過(guò)改變正對(duì)面積來(lái)改變電容的 B.電阻R兩端電壓變化的頻率與電流的頻率相同 C.當(dāng)膜片靠近固定電極時(shí),電流從b流向a D.當(dāng)膜片靠近固定電極時(shí),電容器處于放電狀態(tài) 答案　B 14.(2018朝陽(yáng)一模,19)如圖所示,將帶鐵芯的電感器L與燈泡A串聯(lián),再與另

38、一個(gè)完全相同的燈泡B并聯(lián),接在以正弦交流信號(hào)發(fā)生器為電源的兩端。通過(guò)調(diào)節(jié)交流信號(hào)發(fā)生器上的旋鈕,可以改變輸出電壓和信號(hào)的頻率。閉合開關(guān)S,A、B兩燈均發(fā)光。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.保持交流信號(hào)頻率不變,適當(dāng)提高輸出電壓,發(fā)現(xiàn)A燈始終比B燈亮 B.保持輸出電壓不變,提高交流信號(hào)頻率,發(fā)現(xiàn)A、B燈均變亮 C.保持輸出電壓和信號(hào)頻率不變,撤去鐵芯后,發(fā)現(xiàn)A燈比原來(lái)亮 D.斷開開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)A燈閃亮一下,然后熄滅 答案　C 二、非選擇題(16分) 15.(16分)如圖所示,一個(gè)半徑為r的半圓形單匝線圈,以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n,ab的左側(cè)有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,M和N是兩個(gè)集流環(huán),負(fù)載電阻的阻值為R,線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計(jì),求: (1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值; (2)從圖示位置起轉(zhuǎn)過(guò)14轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)負(fù)載電阻R上產(chǎn)生的熱量; (3)從圖示位置起轉(zhuǎn)過(guò)14轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)通過(guò)負(fù)載電阻R的電荷量; (4)電流表的示數(shù)。 答案　(1)π2Bnr2　(2)π4B2r4n8R　(3)πBr22R　(4)π2r2nB2R 23