1、2011屆高三物理一輪復習同步優化測控試題第十三單元交變電流電磁場和電磁波第63講交 變 電 流體驗成功1.金屬線圈在勻強磁場中做如圖所示的運動時，線圈中會產生交變電流的是()答案：AB2.下列說法正確的是()A.交變電流的有效值就是它的平均值B.交變電流的有效值總是它最大值的 倍C.如果交變電流接在純電阻R上產生的熱量為Q，那么該交變電流的有效值為D.以上說法均不正確解析：交變電流的有效值I，P熱為電流通過純電阻時的熱功率，而，兩者往往不相等，故選項A、C錯誤；正弦交流電的有效值為最大值的倍，不是所有的交流電都這樣，選項B錯誤.答案：D3.將正弦交變電流經過整流器處理后，得到的電流波形剛好去

2、掉半個周期，如圖所示.它的有效值是()A.2 AB. AC. AD.1 A答案：D4.在如圖甲所示的電路中，電阻R的阻值為50 ，若在a、b間加上如圖乙所示的正弦式電流，則下列說法錯誤的是()A.交流電壓的有效值為100 VB.電流表的示數為2 AC.產生該交變電流的線圈在磁場中轉動的角速度為3.14 rad/sD.如果產生該交變電流的線圈轉速提高一倍，則電流表的示數也增大一倍解析：交變電壓的有效值U100 V，電流表的示數為有效值I2 A，選項A、B正確.314 rad/s，C錯誤.I，故I，D正確.答案：C5.如圖甲所示，單匝矩形線圈的一半放在有理想邊界的勻強磁場中，線圈按圖示方向(俯視逆

3、時針)勻速轉動，軸OO與磁場的邊界重合，開始計時線圈平面與磁場方向垂直，規定電流方向沿abcd為正方向，則線圈中感應電流i隨時間t變化的圖象是圖乙中的()甲乙解析：由右手定則可判定圖中線圈的感應電流連續變化，it圖象為D.感應電動勢enBSsin t.答案：D6.在交變電流電路中，如果電源電動勢的最大值不變，頻率可以改變，在如圖甲所示的電路的a、b兩點間逐次將圖中的電路元件乙、丙、丁單獨接入，當交變電流頻率增加時，則下列論述中可以觀察到的是()甲乙丙丁A.的示數不變，的示數增大，的示數減小B.的示數減小，的示數不變，的示數增大C.的示數增大，的示數不變，的示數減小D.、的示數均不變解析：交變電

4、流增加時通過R的電流不變，通過電感線圈的電流變小，通過電容上的電流增大.故增大、不變、減小.答案：C第64講變壓器電能的輸送體驗成功1.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比n1n241，原線圈兩端連接光滑導軌，副線圈與電阻R相連組成閉合回路.當直導線AB在勻強磁場中沿導軌勻速向右做切割磁感線運動時，電流表的示數為12 mA，那么電流表的示數為()A.0B.3 mAC.48 mAD.與R的大小有關答案：A2.理想變壓器的連接電路如圖甲所示，當輸入如圖乙所示的電壓時，已知原、副線圈的匝數比為101，電流表的示數為2 A，則()甲乙A.電壓表的示數為282 VB.電壓表的示數為28.2 VC.輸入

5、功率為56.4 WD.輸入功率為40 W解析：由題意知輸入電壓U1200 V，則輸出電壓U2UVU120 V故輸入功率PU2I240 W.答案：D3.一理想變壓器給負載供電，變壓器輸入電壓不變，如圖所示.如果負載電阻的滑片向上移動，則圖中所有交流電表的示數及輸入功率P的變化情況是(所有電表均為理想電表)()A.、不變，增大，減小，P增大B.、不變，、增大，P增大C.、不變，、減小，P減小D.不變，增大，減小，減小，P減小解析：輸電壓不變時，UV1、UV2都不變.滑片向上移動R變大IA2變小IA1變小，P變小.答案：C4.圖中理想變壓器原、副線圈的匝數比為 n1，兩線圈的直流電阻均可忽略.若副線

6、圈負載電阻為R，那么變壓器工作時，a、b兩點間的電壓與原線圈的電流之比(等效電阻)為()A.nRB.n2RC.D.解析：a、b間的等效電阻即為該兩點的電壓U1及流經兩點間的電流I1之比，應為：Rabn2n2R.答案：B5.如圖所示，L1和L2是高壓輸電線，甲、乙是兩個互感器，若已知n1n210001，n3n41100，圖中電壓表的示數為220 V，電流表的示數為10 A，則高壓輸電線的送電功率為()A.2.2×103 WB.2.2×102 WC.2.2×108 W D.2.2×104 W解析：由圖甲可得L1、L2兩線間的輸電電壓為：UUV2.2×

7、;105 V由圖乙可得通過線路的電流為：IIA1000 A故送電功率P輸UI2.2×108 W.答案：C6.餐廳中常用的電子滅蟲器由兩種主要部件組成：誘蟲的黑光燈和殺蟲的高壓電網.黑光燈發出的紫色光能夠引誘害蟲飛近黑光燈，然后再利用黑光燈周圍的交流高壓電網將其“擊斃”.圖示是高壓電網的工作電路示意圖，理想變壓器將有效值為220 V的交變電壓變成高壓，輸送到高壓電網，電網相鄰兩電極間距為0.5 cm，空氣在常溫下被擊穿的臨界電場強度為6220 V/cm.為防止兩極間空氣擊穿而造成短路，變壓器的副、原線圈的匝數比 應滿足什么條件？解析：高壓電網相鄰兩電極間的最高電壓為：U2Ed6220&

8、#215;0.5 V3110 V理想變壓器輸入電壓的最大值為：U1220× V311 V故應滿足的條件是：.答案：10金典練習三十二交變電流變壓器電能的輸送選擇題部分共10小題，每小題6分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.1.如圖所示，處在勻強磁場中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉動，磁場方向平行于紙面并與ab垂直.在t0時刻，線圈平面與紙面重合，線圈的cd邊離開紙面向外運動.若規定由abcda方向的感應電流為正，則能反映線圈中感應電流i隨時間t變化的圖線是()解析：t0時刻，感應電動勢最大，且電流方向為abcda，故選項C正確

9、.答案：C2.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比n1n231，在原、副線圈中電路分別接有阻值相同的電阻R1、R2.交變電壓的大小為U，則下列說法正確的是()A.電阻R1、R2兩端的電壓之比為31B.電阻R1、R2上消耗的電功率之比為11C.電阻R1、R2兩端的電壓均為 D.電阻R1、R2上消耗的電功率之比為19解析：通過R1、R2的電流之比I1I2n2n113 故兩電阻上電壓之比U1U2I1RI2R13兩電阻消耗的電功率之比P1P219.答案：D3.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數之比為201，原線圈接正弦交流電源，副線圈接入標有“220 V,60 W”字樣燈泡一只，且燈泡正常發光.則(

10、)A.電流表的示數 AB.電源的輸出功率為1200 WC.電流表的示數為 AD.原線圈端電壓為11 V解析：由，知：電源的輸出電壓U14.4×103 V電流表的示數I1× A A電源的輸出功率等于負載的功率，即P1P260 W.答案：C4.圖示是日光燈的電路圖，它主要是由燈管、鎮流器和啟動器組成的.其中，鎮流器是一個帶鐵芯的線圈，如圖甲所示，啟動器的構造如圖乙所示；為了便于啟動，常在啟動器的兩極并上一紙質電容器C.某教室的一盞日光燈總是出現燈管兩端亮而中間不亮的情況，經檢查知，燈管是好的，電壓正常，鎮流器無故障，那原因可能是() 甲乙A.啟動器兩腳與啟動器座接觸不良B.電容

11、器C斷路C.電容器C被擊穿而短路D.鎮流器自感系數L太大解析：當電容器被擊穿而短路時，電流可通過燈管兩端的燈絲以及電容形成回路，燈管兩端亮中間不亮.答案：C5.2007年11月8日，工程規模僅次于長江三峽，位居全國第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水電站截流成功，標志著“西電東送”工程又邁出了堅實的一步.下列有關發電與送電的說法中，正確的是()A.水電站截流筑壩有利于儲蓄水的內能，提高發電能力B.減小輸電線的截面積有利于降低輸電時的損耗C.提高輸電電壓有利于減小輸電線中的電流D.增大發電機轉子的直徑有利于提高發電機的輸出電壓解析：筑壩是儲蓄水的勢能，與內能無關，選項A錯誤；輸電線截面積越小，電阻

12、越大，越不利于降低輸電時的損耗，選項B錯誤；在輸送功率一定時，輸電流線中的電流與輸電電壓成反比，選項C正確；發電機產生的電動勢enBSsin t，故增大轉子直徑從而增大轉子線圈的S，有利于提高發電機的輸出電壓，選項D正確.答案：CD6.照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的.可是我們在晚上七、八點鐘用電高峰時開燈，電燈比深夜時要顯得暗些，這是因為用電高峰時()A.用電器的總電阻比深夜時大，供電線路上的電流小，每盞燈兩端的電壓較低B.用電器的總電阻比深夜時大，供電線路上的電流小，通過每盞燈的電流較小C.用電器的總電阻比深夜時小，供電線路上的電流大，輸電線上損失的電壓較大D.供電線路上的電流恒定

13、，但開的燈比深夜時多，通過每盞燈的電流較小解析：用戶電燈兩端的電壓等于供電線路的路端電壓減去供電線上的損失的電壓，即：U用U0I線R線又因為用電器總是并聯的，用電高峰時用電器的總電阻小，供電線上的電流增大，燈泡兩端的電壓減小.答案：C7.一個矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動的產生的交變電流的電動勢為e220 sin 100t V，那么()A.該交變電流的頻率是100 HzB.當t0時，通過線圈的磁通量恰好為零C.當t s時，e有最大值D.該交流電電動勢的有效值是220 V解析：該交變電流的頻率f50 Hz，選項A錯誤；由題意知：t0時， e0，此時線圈處于中性面，磁通量最大，選項B錯誤；當t s時

14、，e220 V為電動勢的最大值，故有效值U220 V，選項C正確、D錯誤.答案：C8.一臺理想變壓器的原線圈接220 V正弦交變電壓時，副線圈上僅接有阻值為10 的電阻，電阻兩端的電壓為44 V.若將副線圈的匝數增加100匝，則通過副線圈上此電阻的電流增加1.1 A.由此可知該變壓器原線圈的匝數為()A.200B.2000C.50 D.500解析：由題意知，當副線圈匝數增大100匝時，電阻器上的電壓U2U2IR44 V1.1×100 V55 V又由，可得：，解得：n12000，n2400.答案：B9.多數同學家里都有調光臺燈、調速電風扇.過去是用變壓器來實現上述調節的，缺點是成本高、

15、體積大、效率低，且不能任意調節燈的亮度或風扇的轉速.現在的調光臺燈、調速電風扇是用可控硅電子元件來實現調節的.圖示為一個經過雙向可控硅電子元件調節后加在電燈上的電壓，即在正弦交變電流的每一個周期中前面的周期被截去，從而改變了電燈上的電壓.則現在電燈上的電壓為()A.Um B.C. D.解析：由及 TT時間段內電壓的有效值為，在0T內交變電流通過電阻R時做的功WT··T解得：電壓的有效值U.答案：C10.在家庭電路中，為了安全，一般在電能表后面的電路中安裝一個漏電保護器，如圖所示.其原線圈是進戶線的火線和零線并在一起的雙線繞成的.當漏電保護器的e、f兩端沒有電壓時，脫扣開關S

16、能始終保持接通；當e、f兩端一旦有電壓時，脫扣開關立即斷開，切斷電路以起到保護作用.關于這個電路的工作原理，下列說法正確的是()A.當用戶的電流超過一定值時，脫扣開關會自動斷開B.當火線和零線之間電壓太高時，脫扣開關會自動斷開C.當站在地面上的人觸及b線時，脫扣開關會自動斷開D.當站在絕緣物上的人雙手分別接觸b線和d線時，脫扣開關會自動斷開ZXXK解析：火線、零線中的電流相等時變壓器鐵芯中的磁通量始終為零，故無論電流多大都不能在副線圈的兩端產生感應電動勢使脫扣開關斷開.故A、B、D錯誤.當站在地面上的人觸及b線時，火線中的部分電流通過人體導入大地，火線中的電流大于零線中的電流，變壓器鐵芯中的磁

17、通量發生變化，故能在副線圈的兩端產生感應電動勢使脫扣開關斷開.答案：C非選擇題部分共3小題，共40分.11.(13分)如圖所示，某小型水電站發電機的輸出功率為10 kW，輸出電壓為400 V，向距離較遠的用戶供電時，為了減少電能損失，使用2 kV的高壓輸電，最后用戶得到220 V、9.5 kW 的電力.所用變壓器可認為是理想變壓器.求：(1)水電站升壓變壓器原、副線圈的匝數比. (2)輸電線路的導線電阻R.(3)用戶降壓變壓器原、副線圈的匝數比.解析：(1)升壓變壓器原、副線圈的匝數比為：.(2)導線電阻R與輸送電流和輸電線上損失的電功率有關，有P損I2R，而輸送電流又決定于輸電電壓及輸送功率

18、，故有：I A5 A所以R 20 .(3)設降壓變壓器原線圈兩端的電壓為U3，則有：U3U2IR2000 V5×20 V1900 V所以降壓變壓器原、副線圈匝數比為：.答案：(1)15(2)20 (3)951112.(13分)在磁感應強度B0.5 T的勻強磁場中，有一個正方形金屬線圈abcd，邊長L0.2 m，線圈的ad邊與磁場的左側邊界重合(如圖所示)，線圈的電阻R0.4 .用外力把線圈從磁場中移出有兩種方法：一種是用外力把線圈從左側邊界勻速平動移出磁場；另一種是以ad邊為軸，用力使線圈勻速轉動移出磁場，兩種方法所用的時間都是t0.1 s.求：(1)線圈勻速平動移出磁場的過程中，外力對線圈所做的功.(2)線圈勻速轉動移出磁場的過程中，外力對線圈所做的功.解析：(1)使線圈勻速平動移出磁場時，bc邊切割磁感線而產生恒定的感應電動勢EBLv，而v外力對線圈所做的功等于線圈中消耗的電能，即：W1t0.01 J.(2)線圈以ad邊為軸勻速轉動移出磁場時，線圈中產生的感應電動勢和感應電流都是按正弦規律變化的，感應電動勢的最大值為：EmBS又外力對線圈所做的功等于線圈中消耗的電能，即：W2t0.012 J.答案：(1)0.01 J(2)0.012 J13.(14分)圖示為一臺小型發電機的示意圖