河南省高考物理 考前預(yù)測 交變電流.doc

河南2013年高考考前預(yù)測交變電流1如圖所示，原、副線圈匝數(shù)比為2 1的理想變壓器正常工作時，以下說法不正確的是()a原、副線圈磁通量之比為2 1b原、副線圈電流之比為1 2c輸入功率和輸出功率之比為1 1d原、副線圈磁通量變化率之比為1 1答案a解析由于原、副線圈共用一個鐵芯，故通過原、副線圈磁通量之比和原、副線圈磁通量變化率之比均為1 1，選項a錯誤而d正確；由i1 i2n2 n1得，i1 i21 2，選項b正確；由于理想變壓器不考慮變壓器自身的功率損失，故選項c正確，本題選擇不正確的選項，故應(yīng)選a.2如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為12；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220v，額定功率為22w；原線圈電路中接有電壓表和電流表現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光若用u和i分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則()au110v，i0.2a bu110v，i0.05acu110v，i0.2a du110v，i0.2a答案a解析由燈泡正常發(fā)光可知，u220v，i0.1a；uu110v，ii0.2a，電壓表、電流表的示數(shù)均為有效值，故選項a正確3)如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd處于磁感應(yīng)強度大小bt的水平勻強磁場中，線框面積s0.5m2，線框電阻不計線框繞垂直于磁場的軸oo以角速度200rad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220v60w”的燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10a，下列說法正確的是()a圖示位置穿過線框的磁通量為零b線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500vc變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25 11d允許變壓器輸出的最大功率為5000w答案cd解析圖示位置穿過線圈的磁通量最大，選項a錯誤；最大值e1mnbs500v，有效值為e1u1500v，選項b錯誤；由得，25 11，選項c正確；因為i1m10a，pu1i1m5000w，選項d正確4一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為11 2，副線圈的輸出電壓u隨時間變化的規(guī)律如圖所示，副線圈上僅接入一個阻值為20的定值電阻，則()a原線圈的輸入電壓為220vb原線圈的輸入電流為11ac經(jīng)過1分鐘定值電阻放出的熱量是4800jd變壓器的輸入功率是8102w答案ac解析由題圖可知，u240v，i12a，則u1220v，i1a，選項a正確而選項b錯誤；經(jīng)過1分鐘定值電阻放出的熱量是q2i22rt4800j，選項c正確；變壓器的輸入功率p1u1i180w，選項d錯誤5如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5 1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報警系統(tǒng)(報警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，r0為定值電阻，r為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小下列說法中正確的是()a圖乙中電壓的有效值為110vb電壓表的示數(shù)為44vcr處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大dr處出現(xiàn)火警時電阻r0消耗的電功率增大答案acd解析由t可知，圖乙中電壓的有效值為u1110v，選項a正確；電壓表示數(shù)為有效值，由u2u122v知，選項b錯誤；r處出現(xiàn)火警時，r的阻值減小，電路中的電流增大，r0消耗的電功率增大，選項c、d均正確6如圖所示，理想變壓器副線圈通過導(dǎo)線接兩個相同的燈泡l1和l2，導(dǎo)線的等效電阻為r(圖中已標示)現(xiàn)將原來斷開的開關(guān)s閉合，若變壓器原線圈兩端的電壓保持不變，則下列說法中正確的是()a副線圈兩端的電壓不變b通過燈泡l1的電流增大c原線圈中的電流減小d變壓器的輸入功率減小答案a解析由u2u1可得，副線圈兩端的電壓不變，選項a正確；閉合開關(guān)s，副線圈所在電路中的總電阻減小，干路電流i2增大，則電阻r兩端電壓增大，燈泡兩端的電壓減小，通過燈泡l1的電流減小，選項b錯誤；由i1i2可得，原線圈中的電流增大，選項c錯誤；由pu1i2可得，變壓器的輸入功率增大，選項d錯誤7如圖所示，矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸oo勻速轉(zhuǎn)動，沿著oo方向觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動已知勻強磁場的磁感應(yīng)線強度為b，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為l1，ad邊的邊長為l2，線圈電阻為r，轉(zhuǎn)動的角速度為，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時()a線圈中感應(yīng)電流的方向為abcdab線圈中感應(yīng)電動勢為2nbl2c穿過線圈的磁通量隨時間的變化率最大d線圈ad邊所受安培力的大小為答案cd解析由右手定則可知，ad棒中的電流從a到d，選項a錯誤；圖示位置兩根導(dǎo)體棒ad、bc同時切割磁感線，感應(yīng)電動勢e2nbl2v2nbl2nbl2l1，選項b錯誤；此位置穿過線圈的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，選項c正確；ad邊所受安培力的大小為f安nbil2nbl2，選項d正確8如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20 1，原線圈接正弦交流電源，副線圈接入“220v60w”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光，則()a電流表的示數(shù)為ab電流表的示數(shù)為ac電源輸出功率為1200wd原線圈端電壓為11v答案a解析由題意知流經(jīng)副線圈的電流i2aa，則電流表的示數(shù)(有效值)為i1a，選項a正確而b錯誤；因為是理想變壓器，故電源輸出的功率即燈泡消耗的功率，選項c錯誤；由u14400v知，選項d錯誤9為保證用戶電壓穩(wěn)定在220v，變電所需適時進行調(diào)壓，圖甲為調(diào)壓變壓器示意圖保持輸入電壓u1不變，當(dāng)滑動接頭p上下移動時可改變輸出電壓某次檢測得到用戶電壓u2隨時間t變化的曲線如圖乙所示以下正確的是()au2190sin(50t)vbu2190sin(100t)vc為使用戶電壓穩(wěn)定在220v，應(yīng)將p適當(dāng)下移d為使用戶電壓穩(wěn)定在220v，應(yīng)將p適當(dāng)上移答案bd解析由題圖可知，u2的變化周期t0.02s，則100 rad/s，選項b正確；由于u2偏小，為使其有效值增大為220v，根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律可知，應(yīng)減小變壓比，即將p適當(dāng)上移，選項d正確10如圖所示，當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭p逐漸向上移動時，接在理想變壓器兩端的四個理想電表示數(shù)()av1不變、v2不變、a1變大、a2變大bv1不變、v2不變、a1變小、a2變小cv1變大、v2變大、a1變小、a2變小dv1變小、v2變小、a1變大、a2變大答案d解析當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭p逐漸向上移動時，變阻器有效電阻r變小，輸出功率增加，則輸入功率增加，而輸入電壓u不變，則i1變大，r1兩端電壓變大，則u1ui1r1變小；由變壓器公式和i2，得u2變小，i2變大，故選項d正確. 11如圖所示，一半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場m、n是兩個集流環(huán)，負載電阻為r，線圈、電流表和導(dǎo)線的電阻不計試求：(1)由圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4圈的時間內(nèi)負載電阻上產(chǎn)生的熱量；(2)由圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4圈的時間內(nèi)通過負載電阻r的電荷量；(3)電流表示數(shù)答案(1)(2)(3)解析線圈由圖示位置開始繞軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流如圖所示(1)線圈由圖示位置經(jīng)1/4圈時間內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的熱量為：qi2rt()2r()2r(2)線圈由圖示位置經(jīng)1/4圈時間內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律知感應(yīng)電動勢的平均值e，通過r的電荷量為：qtt.(3)電流表的讀數(shù)為交變電流的有效值，而交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的，通常應(yīng)考查一個周期的情況由圖可知，若交流電在一周期內(nèi)的有效值為e，則由有效值定義知t解得：eem/2電流表的示數(shù)為：ia12風(fēng)能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源風(fēng)力發(fā)電機是將風(fēng)能(氣流的動能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置，如圖所示，其主要部件包括風(fēng)輪機、齒輪箱、發(fā)電機等(1)利用總電阻r10的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的電能輸送功率p0300kw，輸出電壓u10kv，求導(dǎo)線上損失的功率與輸送功率的比值；(2)風(fēng)輪機葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機可接受風(fēng)能的面積設(shè)空氣密度為，氣流速度為v，風(fēng)輪機葉片長度為r.求單位時間內(nèi)流向風(fēng)輪機的最大風(fēng)能pm；在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機單位時間接受的風(fēng)能，簡述可采取的措施(3)已知風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率為p與pm成正比某風(fēng)力發(fā)電機在風(fēng)速v19m/s時能夠輸出電功率p1540kw.我國某地區(qū)風(fēng)速不低于v26m/s的時間每年約為5000小時，試估算這臺風(fēng)力發(fā)電機在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時答案(1)0.03(2)r2v3措施見解析(3)8105kwh解析(1)導(dǎo)線上損失的功率為pi2r2r9kw損失的功率與輸送功率的比值0.03(2)風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機，提供的風(fēng)能功率最大單位時間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為vs，sr2，風(fēng)能的最大功率可表示為pm(vs)v2r2v3采取措施合理，如增加風(fēng)輪機葉片長度，安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機正面迎風(fēng)等(3)風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率為p23p13540kw160kw，最小年發(fā)電量為wp2t1605000kwh8105kwh13某發(fā)電廠發(fā)電機的輸出功率p100kw，發(fā)電機端電壓u250v，向遠處送電的輸電線的總電阻r8.要使傳輸電線上的功率損失不超過輸送功率的5%，用戶得到的電壓又正好是220v，那么：(1)應(yīng)該怎樣安裝變壓器？畫出輸電線路的示意圖(2)求出所用的變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比答案(1)如解析圖所示(2)升壓：1 16降壓：190 11解析(1)只要安裝一臺升壓變壓器和一臺降壓變壓器，