专题测试练习题交流电.docx

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1、1.采用22OkV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,输电电压应变为（）A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】C【解析】本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力。当输电功率P=0,U为愉电电压，/为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为PkPR,及为愉电线路的电阻，即Rj=（9/?。当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的；贝J输电电压为原来的2倍，即440V,故选项C正确。点睛：本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失,解题时要根据输送电功率不变,利用

2、输电线路损失的功率尸榻二/力解题。2.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/、火消耗的功率为几若发电机线圈的转速变为原来的,则A.k消耗的功率变为B.电压表V的读数为C.电流表A的读数变为21D.通过的交变电流频率不变【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】B【解析】试题分析：根据公式分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况；根据判断原副线圈中电流电压的变化情况,根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化；根据3=2m可知

3、转速变为原来的3则角速度变为原来的7根据Em=可知电动机产生的最大电动势为原来的根据U=,可知发电机的谕出电压有效值变为原来的即原线圈的输出电压变为原来的？根据？=守可知副线圈的输入电压变为原来的j即电压表示数变为原来的入根据P=轲知R消耗的电功率变为:P,A错误B正确；副线圈中的电流为人=:，即变为原来的弓根据=例知原线圈中的电流也变为原来的,C错误；转速减小为原来的,则频率变为原来的,D错误.【点睛】本题考查了交流电最大值,有效值,频率,变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值,在理想变压器中,恒有,副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率.3.一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产

4、生的热量为0方；若该电阻接到正弦交变电源上,在一个周期内产生的热量为。正。该电阻上电压的峰值为4周期为T,如图所示。则0力：0正等于A.B.C,1:2D.2:1【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】D【解析】试题分析本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。解析根据题述,正弦交变电流的电压有效值为,而方波交流电的有效值为如根据焦耳定律和欧姆定律，9fRT:T,可知在一个周期7内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，。方：0正=Uo2：（）2=2：1,选项D正确。点睛此题将正弦交变电流和方波交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答

5、此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值,导致错选B；三是比值颠倒,导致错选C。4.（多选）如图（八）,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中通有正弦交流电流i,i的变化如图（b）所示,规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势A.在时为零B.在时改变方向C.在时最大,且沿顺时针方向D.在时最大,且沿顺时针方向【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国IH卷）【答案】AC【解析】试题分析本题考查交变电流图象、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的知识点。解析由图（b）可知，导线股中电

6、流在仁4时达到最大值，变化率为零，导线框及中磁通量变化率为零，根据法拉第电磁感应定律，在仁时导线框中产生的感应电动势为零，选项A正确；在r=SB寸，导线&中电流图象斜率方向不变,导致导线框A中磁通量变化率的正负不变,根据楞次定律,所以在t=Tl时，导线框中产生的感应电动势方向不变，选项B错误：由于在US时，导线中电流图象斜率最大,电流变化率最大，导致导线框A中磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，在仁2时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可判断出感应电动势的方向为顺时针方向，选项C正确3由楞次定律可判断出在UT时感应电动势的方向为逆时针方向，选项D错误。点睛此题以交变电流图象给出解题

7、信息，考查电磁感应及其相关知识点。解答此题常见错误主要有四方面：一是由于题目以交变电流图象给出解题信息，导致一些同学看到题后,不知如何入手；二是不能正确运用法拉第电磁感应定律分析判断；三是不能正确运用楞次定律分析判断,陷入误区。【2017高考真题】1.2017天津卷】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2Q,则A. QO时,线圈平面平行于磁感线B. QlS时,线圈中的电流改变方向C. G1.5s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811?J【答案】AD【解析】X。时，磁通

8、量为零，线圈平面平行于磁感线，故A正确；每经过一次中性面（线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值）电流的方向改变一次，r=lS时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故B错误;r三l5sB,磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零（=0）,根据法拉第电磁感应定律可知线圈中r2r的感应电动势为零，故C错误5感应电动势最大值旦=X55o=N/=411V,有效值=2011V,一个周期内线圈产生的热量。=（IT=8J,故D正确。【考点定位】交变电流的规律和“四值问题”名师点睛】本题要正确理解正弦交变电流的规律和法拉第电磁感应定律。2.12017北京卷】如图所示,理想变压器的原线圈接在=220JJsinw（V）

9、的交流电源上，副线圈接有e55Q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220近WB.电流表的读数为1AC.电压表的读数为HO应VD.副线圈输出交流电的周期为50s【答案】B【解析】电表的读数均为有效值,原线圈两端电压有效值为220V,由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比,可知副线圈两端电压有效值为110V,C错误；流过电阻衣的电流为2A,可知负载消耗的功率为220W,根据能量守恒可知,原线圈的输入功率为220W,错误；由P-Ul可知，电流表的读数为1,B正确,由交变电压瞬时值表达式可知，=10011rads,周期六0

10、.02s,D错误。【考点定位】正弦式交变电流的“四值”、理想变压器原副线圈电压、电流、功率与匝数的关系【名师点睛】理想变压器原副线圈两端电压、电流、功率与匝数的关系需注意因果关系，电压由原线圈决定副线圈，电流与功率则由副线圈决定原线圈。3. 2017江苏卷】某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则（八）电感。的作用是通高频(B)电容G的作用是通高频(C)扬声器甲用于输出高频成分(D)扬声器乙用于输出高频成分【答案】BD【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，=2碇，频率越高阻碍作用越大，对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频，所以A错误；电容对交流

11、电的阻碍作用乙=高，频率越高阻211C碍作用越小，所以是通高频阻低频，故BD正确；C错误.【考点定位】电感、电容对交流电的阻碍作用【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用，即感抗、容抗的大小与什么因素有关,记住这个问题不难解决.【2016高考真题】1.12016四川卷】如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡1.供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其它条件不变,则B.小灯泡变暗C.原、副线圈两段电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变【答案】B【解析】根据变压器电压与匝数关系，1.=区，因为是降压变压器,则D侬则当原、副线圈减少相同匝数U2fl2时，由数学知识可知以变

12、大,则减小，故灯泡变暗,选项AC错误,B正确；根据人=”可知通过原、副线n212n圈电流的比值变小,选项D错误。考点：变压器【名师点睛】此题是对变压器原理的考查：首先要记住原副线圈的电压与匝数关系1.=1.,从题目中知道U2M2为降压变压器,原线圈【巾:数大于副线圈吨数；判断原副线圈减小相同的匝数时原副线圈的匝数比的变化要用到数学知识,这里稍微有点难度.2.12016全国新课标HI卷】如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是A.原、副线圈匝数比为9:1B.原、副线圈匝数比为1:9C.此时a和b的电功率之

13、比为9:1D.此时a和b的电功率之比为1:9【答案】AD【解析】设灯泡的额定电压为两灯泡均能正常发光，所以原线圈输出端电压为5=9U。，副线圈两端电压为1.=U,故g=?,根据舁=色=2,A正确，3错误：根据公式g=生可得J=?,由U211.2n21Z2n129于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式产=匕7可得两者的电功率之比为1:9,C错误，D正确。【考点定位】考查了理想变压器，电功率的计算【方法技巧】对于变压器需要掌握公式5二区、人二色,以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈U2n212f12中的电流和功率,理想变压器是理想化模型：一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象。当电路中有变压器时

14、，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源。3.12016天津卷】如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是A.当滑动变阻器的滑动触头户向上滑动时,R消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头户向上滑动时，电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头户向上滑动时，电流表由示数变大D.若闭合开关S,则电流表Al示数变大、A?示数变大【答案】B【解析】当滑动变阻器的滑动触头?向上滑动时,的阻值变大,副线圈中电流变小,原线圈中电流也变小，电流表Al示数变小；用消耗的功率及两端电压均变小,副线圈总电压不变,则电压表的示数变大,选项AC错误,B正确。若闭合

15、开关S,则副线圈总电阻变小，电流变大,原线圈中电流变大，电流表Al示数变大；R两端电压变大,及两端电压变小，电流表A2示数变小,选项D错误。【考点定位】变压器；电路的动态分析【名师点睛】此题考查变压器问题的动态分析；要知道变压器副线圈电压是由原线圈电压和匝数比决定的，与副线圈中负载无关：副线圈电路的动态分析基本上和直流电路的动态分析一样,先从局部变化的电阻开始分析,然后分析总电阻,再分析电流,然后再分析各局部的电压和电流。4.12016全国新课标I卷】一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻用、尼和尼的阻值分别为3Q、1。和4Q,为理想交流电流表,为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。当开关

16、S断开时，电流表的示数为/;当S闭合时，电流表的示数为4/。该变压器原、副线圈匝数比为A.2B.3C.4D.5【答案】B【解析】该变压器原、副线圈匝数比为3当开关S断开时，原线圈两端电压5=U-族I,电流为？广八副线圈的电压b=2=立，根据欧姆定律4=/=丁匕，当开关S闭合时，原线圈两端电压KK+,5=UTIR,电流为？】，=与,副线圈的电压5=5=三冲，根据欧姆定律“=奴；=综上解得kk卜3,故A、CsD错误，B正确。【考点定位】变压器、欧姆定律【名师点睛】本题主要考查变压器、欧姆定律。解决这类问题的关键是掌握变压器的构造和原理,对于变压交流电压。5.【2016江苏卷】一自耦变压器如图所示,

17、环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在小。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.在西、。间输入电压为的交变电流时,c、d间的输出电压为火在将滑动触头从4点顺时针旋转到力点的过程中A.舒,降低D.冰，七升高C.派%降低【答案】C【解析】由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数,根据变压器的变压规律二31.可知U)n1在将滑动触头从点顺时针旋转到，V点的过程中，副线圈的匝数减少,所以降低,故A、B、D错误；C正确.【考点定位】考查变压器【方法技巧】主要是对自耦变压器的理解,分清原副线圈及在转动的过程中线圈的匝数怎么变、理想变压器的规律。6.12016海南卷】图（八）

18、所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1,用为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,兆为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压随时间按正弦规律变化,如图（b）所示。下列说法正确的是A.变压器输入、输出功率之比为4:1B.变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4C.随变化的规律为f=51sM（50。（国际单位制）D.若热敏电阻宿的温度升高,则电压表的示数不变，电流表的示数变大【答案】BD【解析】由题意，理想变压器输入、输出功率之比为l：b选项A错误，变压器原、副线圈中的电流强度与1.n11匝数成反比，即7=故选项B正确；由图（b）可知交流电压最大值=51V,周期7三O.O2S,h巧4角速度=oo11mds,则可得iF5isjn（oo11rt（V）,故选!页C错误;的温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故选项D正确。【考点定位】变压器的构造和原理【名师点睛】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求,准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系,是解决本题的关键。