2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 課時(shí)作業(yè)十 恒定電流和交變電流(含解析)

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1、課時(shí)作業(yè)十恒定電流和交變電流一、選擇題1(多選)如圖1所示為一種變壓器的實(shí)物圖,根據(jù)其銘牌上所提供的信息,以下判斷正確的是()圖1A這是一個(gè)升壓變壓器B原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多C當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V時(shí),副線圈輸出直流電壓12 VD當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V、副線圈接負(fù)載時(shí),副線圈中電流比原線圈中電流小解析:根據(jù)銘牌信息,輸入電壓為220 V,輸出電壓為12 V,這是一個(gè)降壓變壓器,原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V時(shí),副線圈輸出直流電壓12 V,選項(xiàng)C正確;當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V、副線圈接負(fù)載時(shí),根據(jù)變壓器功率關(guān)系,副線圈

2、中電流比原線圈中電流大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案:BC2在如圖2所示的電路中,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P緩慢向右移動,則下列說法正確的是()圖2A燈泡L變暗B電源內(nèi)部消耗的功率先變大后變小C電容器C上的電荷量增加D流過R1的電流方向由左向右解析:滑片P右移,滑動變阻器接入的電阻減小,電路中總電流增大,故燈泡L變亮,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電源內(nèi)部消耗的電功率P內(nèi)I2r,隨電流的增大,電源內(nèi)部消耗功率一直變大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由UIR可知,燈泡兩端電壓和電源內(nèi)電壓均增大,所以滑動變阻器兩端電壓減小,電容器C兩端電壓減小,由QCU可知,電容器C上的電荷量減少,電容器C處于放電狀態(tài),流過R1的電流方向由左向右,選項(xiàng)C錯(cuò)

3、誤,D正確答案:D3某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖3所示,下列說法正確的是()圖3At0時(shí)刻發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動線圈位于中性面B在1 s內(nèi)發(fā)電機(jī)的線圈繞軸轉(zhuǎn)動50圈C將此交流電接到匝數(shù)比是110的升壓變壓器上,副線圈的電壓有效值為2 200 VD將此交流電與耐壓值是220 V的電容器相連,電容器不會被擊穿解析:由題圖知t0時(shí)刻,感應(yīng)電動勢最大,線圈位于與中性面垂直的平面,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;交流電的周期是0.02 s,1 s內(nèi)有50個(gè)周期,所以線圈轉(zhuǎn)動50圈,選項(xiàng)B正確;原線圈電壓的有效值U1220 V,由可得,副線圈電壓的有效值為2 200 V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;此交流電電壓的最大值為220 V

4、,大于220 V,所以耐壓值為220 V的電容器會被擊穿,選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案:B4如圖4所示,電阻不計(jì)的單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交流電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u100cos100t(V)下列說法正確的是()圖4A當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí),磁通量變化率最大B該交流電壓的頻率為100 HzC穿過線圈的磁通量最大值是 WbD用理想電壓表測量該電壓,其示數(shù)約為141 V解析:當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,此時(shí)磁通量變化率最大,A項(xiàng)正確;頻率f Hz50 Hz,B項(xiàng)錯(cuò)誤;感應(yīng)電動勢的最大值Em100 V,根據(jù)EmNBS可知,BS Wb Wb,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電壓表測量的

5、是有效值,則E100 V,D項(xiàng)錯(cuò)誤答案:A5(2018年高考天津卷)教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流利用該發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽略)通過理想變壓器向定值電阻R供電,電路如圖5所示,理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U,R消耗的功率為P.若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?,則()圖5AR消耗的功率變?yōu)镻B電壓表V的讀數(shù)變?yōu)閁C電流表A的讀數(shù)變?yōu)?ID通過R的交變電流頻率不變解析:正弦交流電的電動勢的最大值EmNBS,而2n,有效值EEm,線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?,則U1E變?yōu)樵瓉淼?由知U2變?yōu)樵瓉淼模妷罕碜x數(shù)變?yōu)樵瓉淼?,選項(xiàng)B正確;R消耗的功率P,故R消耗的功率變?yōu)樵瓉淼?,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由P入

6、P出得,U1I1,故I1變?yōu)樵瓉淼?,即電流表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;變壓器不改變交變電流的頻率,故通過R的交變電流頻率變?yōu)樵瓉淼?,選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案:B6(2015年高考課標(biāo)全國卷)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上,如圖6所示設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k,則()圖6AU66 V,k BU22 V,kCU66 V,k DU22 V,k解析:設(shè)原線圈中電流為I,由知,副線圈中的電流I23I,由題意知副線圈中電阻兩端的電壓U3IR,則原線圈回路中R兩端的電壓

7、UIR,原線圈兩端的電壓U13U,則有3U220 V,U66 V,原線圈回路中電阻消耗的功率P1I2R,副線圈回路中電阻消耗的功率P2(3I)2R,k,選項(xiàng)A正確答案:A7(2019年四川第三次診斷)如圖7甲所示,矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動,輸出交變電流的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖7乙所示,經(jīng)原、副線圈匝數(shù)比為110的理想變壓器給一燈泡供電如圖7丙所示,燈泡的額定功率為22 W閉合開關(guān)后,燈泡正常發(fā)光,下列說法正確的是()圖7At0.01 s時(shí)穿過線框的磁通量為零B變壓器原線圈中電流表示數(shù)為1 AC交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100 r/sD燈泡的額定電壓為220 V解析:由題圖

8、乙可知,當(dāng)t0.01 s時(shí),感應(yīng)電動勢為零,則此時(shí)穿過線框回路的磁通量最大,故A錯(cuò)誤;原線圈輸入電壓為有效值為22 V,則副線圈的電壓為220 V,由PUI可知,副線圈電流I2 A0.1 A,則由,求得I11 A,故B正確;由題圖乙可知,交流電的周期為0.02 s,則轉(zhuǎn)速為n50 r/s,故C錯(cuò)誤;燈泡正常發(fā)光,故額定電壓為220 V,故D錯(cuò)誤答案:B8(2019年貴州適應(yīng)性考試)(多選)如圖8所示,L1、L2、L3為三只完全相同的小燈泡,其中L1接在理想變壓器的原線圈上,L2、L3并聯(lián)在副線圈兩端,三只燈泡均正常發(fā)光已知輸入端電壓為U,則()圖8A理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為12B理想變壓

9、器原、副線圈的匝數(shù)比為21C小燈泡額定電壓為D小燈泡額定電壓為解析:設(shè)每只小燈泡的額定電流為I,因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡均正常發(fā)光,所以副線圈中的總電流為2I,原、副線圈電流之比為12,所以原、副線圈的匝數(shù)之比為21,則有原、副線圈兩端的電壓之比為21,故A錯(cuò)誤,B正確;設(shè)小燈泡的額定電壓為U1,則有副線圈電壓為U1,所以原線圈電壓為2U1,又因?yàn)樵€圈與燈泡串聯(lián),所以U2U1U1,解得U1,C錯(cuò)誤,故D正確答案:BD9(多選)某溫度檢測、光電控制加熱裝置原理圖如圖9所示圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高,阻值減小),用來探測加熱電阻絲R的溫度,RG為光敏電阻(隨光照強(qiáng)度增大,阻值減小),接

10、收小燈泡L的光照,除RT、RG外,其他電阻均為定值電阻當(dāng)R處溫度升高時(shí)()圖9AL變亮 B流過R3的電流減小CE2的路端電壓增大 DR的功率減小解析:當(dāng)R處溫度升高時(shí),RT阻值變小,左側(cè)回路中的電流變大,L消耗的功率變大,所以L變亮,L的光照強(qiáng)度增大,RG阻值變小,通過R2的電流變大,內(nèi)電壓增大,E2的路端電壓變小,R兩端電壓變小,通過R的電流也變小,所以R消耗的電功率變小,通過R3的電流變大,選項(xiàng)A、D正確答案:AD10(2019年衡水一中測試)(多選)如圖10所示,理想變壓器原線圈接入正弦交流電,副線圈的匝數(shù)可以通過滑動觸頭P調(diào)節(jié)RT為熱敏電阻,當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),RT的阻值變小下列說法正確

11、的有()圖10AP向下滑動時(shí),電壓表讀數(shù)變大BP向下滑動時(shí),電流表讀數(shù)變小C若環(huán)境溫度升高,變壓器的輸入功率變大D若環(huán)境溫度升高,燈泡消耗的功率變小解析:當(dāng)P向下滑動時(shí),副線圈的匝數(shù)變小,變壓器的輸出電壓變小,電壓表讀數(shù)變小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)P向下滑動時(shí),副線圈的匝數(shù)變小,變壓器的輸出電壓變小,副線圈電流減小,輸出功率變小,根據(jù)輸入功率等于輸出功率可知,原線圈電流也減小,所以電流表讀數(shù)變小,選項(xiàng)B正確;當(dāng)溫度升高時(shí),RT變小,在電壓不變的情況下,副線圈的電流就會變大,變壓器的輸出功率變大,輸入功率也變大,選項(xiàng)C正確;當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),RT的阻值會變小,在電壓不變的情況下,副線圈的電流就會變大,根

12、據(jù)PI2R可知燈泡消耗的功率變大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案:BC11(2019年湖南第三次模擬)(多選)如圖11甲所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)n1200匝,副線圈匝數(shù)n2100匝,交流電壓表和交流電流表均為理想電表,兩個(gè)電阻R的阻值均為125 ,圖11乙為原線圈兩端的輸入電壓與時(shí)間的關(guān)系圖象,下列說法正確的是()圖11A通過電阻的交流電頻率為50 HzB電壓表的示數(shù)為250 VC電流表的示數(shù)為0.25 AD每個(gè)電阻R兩端電壓最大值為125 V解析:由題圖乙知T0.02 s,則f50 Hz,變壓器不改變交流電的頻率,所以頻率仍為50 Hz,A正確;由可知,電壓表的示數(shù)U2U1125 V,B錯(cuò)誤;根據(jù)歐姆定律

13、可得副線圈中的電流I20.5 A,又,則電流表的示數(shù)I1I20.25 A,C正確;因?yàn)楦本€圈兩端電壓有效值為125 V,故最大電壓為125 V,故副線圈中每個(gè)電阻R兩端電壓最大值為V,D錯(cuò)誤答案:AC12(多選)如圖12所示,n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中,線框面積為S,電阻不計(jì)線框繞垂直于磁場的軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動,并與理想變壓器的原線圈相連,變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡,燈泡正常發(fā)光從線圈通過中性面開始計(jì)時(shí),下列說法正確的是()圖12A圖示位置穿過線框的磁通量變化率最大B燈泡中的電流方向每秒改變次C線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為enBSsint

14、D變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為解析:圖示位置線框位于中性面,穿過線框的磁通量最大,但是磁通量的變化率為零,A錯(cuò)誤;交流電的周期為T,一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次,則燈泡中的電流方向每秒改變次,B錯(cuò)誤;交流電的電動勢最大值EmaxnBS,則線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為enBSsint,C正確;交流電的有效值為U1,則,D正確答案:CD13(多選)如圖13所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比為n1n2110,在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電,輸電線的總電阻為2r2 ,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為n3n4101.若T2的用電設(shè)備兩端的電壓為U42

15、00 V,用電設(shè)備消耗的電功率為10 kW,不考慮其他因素的影響,則()圖13AT1的副線圈兩端電壓的最大值為2 010 VBT2的原線圈兩端的電壓為2 000 VC輸電線上損失的電功率為50 WDT1的原線圈輸入的電功率為10.1 kW解析:因?yàn)橛秒娫O(shè)備消耗的電功率為10 kW,T2副線圈兩端的電壓為U4200 V,則流過T2副線圈的電流為I450 A,由變壓器原、副線圈的電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系,可得I35 A,由,可知T2原線圈兩端的電壓為U32 000 V,B正確;輸電線的電阻分得的電壓為U線I32r52 V10 V,所以T1副線圈兩端的電壓為U2U3U線(2 00010)V2 010 V

16、,其最大值為U2m2 010 V,A正確;輸電線上損失的電功率為P損I322r50 W,C正確;由能量守恒定律可知T1副線圈的輸出功率為P出(10 00050)W10 050 W,因此T1原線圈的輸入功率為10 050 W,D錯(cuò)誤答案:ABC14(多選)如圖14所示,電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌PQ、MN水平平行放置,間距為L,導(dǎo)軌的P、M端接到匝數(shù)比為n1n212的理想變壓器的原線圈兩端,變壓器的副線圈接有阻值為R的電阻在兩導(dǎo)軌間x0區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面的磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度BB0sin2kx(T),一阻值不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好開始時(shí)導(dǎo)體棒處于x0處,從t0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度為v的勻速運(yùn)動,則()圖14A導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的交變電流的頻率為kvB交流電壓表的示數(shù)為2B0LvC交流電流表的示數(shù)為D在t時(shí)間內(nèi)力F做的功為解析:導(dǎo)體棒ab切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBLvB0Lvsin2kvt(V),則產(chǎn)生的交變電流的頻率為kv,A正確;由EB0Lvsin2kvt(V)可知,原線圈所加交變電壓的有效值為U1,由得U2B0Lv,B錯(cuò)誤;因U2B0Lv,I2,由得I1,C錯(cuò)誤;依據(jù)能量守恒定律,得WFQRI22Rt,D正確答案:AD- 11 -

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