2交變電流教師版

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高考物理真題——交變電流

（09年天津卷）9.（6分）（1）如下圖，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度?勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I=。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q=。

答案：（1）?22BS?BS，R2R（09年廣東物理）9．圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，以下表述正確的是A．增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B．高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C．在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D．高壓輸電必需綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好答案：ABD（09年XX物理）6．如下圖，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為u?202sin100?tV氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開始發(fā)光，以下說法中正確的有A．開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100HzB．開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100VC．開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大D．開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變答案：AB（09年海南物理）9．一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠(yuǎn)方輸電。輸電線路總電阻R?1kΩ．到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡（220V、60W）。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%,變壓器T1和T2的耗損可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則A．T1原、副線圈電流分別為10A和20AB．T2原、副線圈電壓分別為1.8?10V和220VC．T1和T2的變壓比分別為1：50和40：1D．有6?10盞燈泡（220V、60W）正常發(fā)光答案：ABD

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（09年海南物理）12．鉗型表的工作原理如下圖。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50Hz和60Hz?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國測量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是A。若此表在中國的測量值是確鑿的，且量程為30A；為使其在英國的測量值變?yōu)榇_鑿，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為A．

答案：12（2分）25（2分）

（09年寧夏卷）19.如下圖，一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心。環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場，兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直。導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，M端通過滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有電阻R。桿OM以勻角速度?逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，t=0時(shí)恰好在圖示位置。規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)檎?，圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計(jì)，則桿從t=0開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電流隨?t變化的圖象是

答案：C

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（09年山東卷）19．某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n，n2。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則

A．n2n3?n1n4n2n3?n1n4B．C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率答案：AD（09年四川卷）17.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R1＝20?，R2＝30?，C為電容器。已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則A.交流電的頻率為0.02HzB.原線圈輸入電壓的最大值為2023VC.電阻R2的電功率約為6.67WD.通過R3的電流始終為零答案：C

（09年福建卷）16.一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0?，則外接一只電阻為95.0?的燈泡，如圖乙所示，則v的示數(shù)為220vA.電壓表○

B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實(shí)際消耗的功率為484w

D.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J答案：D

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交變電流單元練習(xí)

??t（V）1.如圖1所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，副線圈匝數(shù)n2=220匝，交流電源的電壓u=2202sin100,

電阻R=44Ω電壓表、電流表均為理想電表，則（）A．交流電的頻率為50HzB．電流表A1的示數(shù)為0.2AC．電流表A2的示數(shù)為2AD．電壓表的示數(shù)為44V2.如圖2所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表A均為理想電表，除滑動(dòng)變阻器電阻R以外，其余電阻均不計(jì)．從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u?2202sin100?(V)．以下說法正確的是()A．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為222?B．

t?1s600時(shí)，c、d兩點(diǎn)間的電壓瞬時(shí)值為1102?C．單刀雙擲開關(guān)與a連接，滑動(dòng)變阻器觸頭向上滑動(dòng)的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變大D．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變大3.如圖，有一理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為n.原線圈接正弦交流電壓U，輸出端接有一個(gè)交流電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī).電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R.當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一重物勻速上升.以下判斷正確的是（）A．原線圈中的電流為nIB．變壓器的輸入功率為UI/n.C．電動(dòng)機(jī)輸出的總功率為IRD．電動(dòng)機(jī)兩端電壓為IR4.遠(yuǎn)距離輸電線的示意圖如下：若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則以下表達(dá)中正確的是（）A．升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無關(guān)B．輸電線路中的電流只由升壓變壓器原線圈的匝數(shù)比決定C．當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時(shí)，輸電線上損失的功率增大D．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓器的輸入電壓

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5.如圖5所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個(gè)一致的燈泡L1和L2；輸電線的等效電阻為R，開始時(shí)，電鍵K斷開，當(dāng)K斷通時(shí)，以下說法正確的是（）A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓降減小C．通過燈泡L1的電流增大D．原線圈中的電流增大

8．某電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定，它發(fā)出的電先通過電廠附近的升壓變壓器升壓，然后用輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處居民小區(qū)附近的降壓變壓器，經(jīng)降低電壓后輸送到用戶，設(shè)升、降變壓器都是理想變壓器，那么在用電高峰期，白熾燈不夠亮，但電廠輸送的總功率增加，這時(shí)()

A．升壓變壓器的副線圈的電壓變大B．降壓變壓器的副線圈的電壓變大

C．高壓輸電線路的電壓損失變大D．用戶的負(fù)載增多，高壓輸電線中的電流減小10．如圖10所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u＝311sin314t(V)的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)，R3為一定值電阻。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，以下說法中正確的是（）A．A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大B．V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小C．V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大D．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大

11.如圖11所示,為一理想變壓器的電路圖，圖中S為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1為原線圈中的電流，則以下說法中正確的是（）A、若保持U1及P的位置不變，S由a合到b時(shí)，I1將增大

B、若保持U1及P的位置不變，S由b合到a時(shí)，R消耗的功率將增大C、若保持U1不變，S接在a處，使P向上滑時(shí)，I1將增大D、若保持P的位置不變，S接在a處，使U1增大，I1將增大

12.如圖是一個(gè)理想變壓器的電路圖，若A、B兩點(diǎn)接交流電壓U時(shí)，五個(gè)一致的燈泡均正常發(fā)光，則原、副線圈的匝數(shù)比為：(C)

A.5:1B.1:5C.4:1D.1:4

5

圖10

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13.在如圖13甲所示的電路中，電阻R的阻值為50Ω，在ab間加上圖乙所示的正弦交流電，則下面說法中正確的是

（）

A．交流電壓的有效值為100VB．電流表示數(shù)為2A

C．產(chǎn)生該交流電的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3.14rad/s

D．假使產(chǎn)生該交流電的線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，則電流表的示數(shù)也增大一倍15.如圖15所示，一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1=1000匝，副線圈匝數(shù)n2=200匝，交流電源的電動(dòng)勢e=311sin(100πt)V(不考慮其內(nèi)阻)，電阻R=88Ω，電壓表和電流表對電路的影響可忽略不計(jì)()A．電壓表的示數(shù)為62.2VB．電流表的示數(shù)為2.5AC．通過R的電流最大值為0.5AD．變壓器的輸入電功率為22W16.如圖16所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為圖15n1∶n2∶n3=4∶3∶2，副線圈上分別接標(biāo)有“6V，12W〞、“12V，36W〞的燈泡L1和L2，當(dāng)a、b兩端接交變電源后，L1正常發(fā)光，則變壓器的輸入功率為（）A．16WB．40WC．48WD．不能確定，

17.如下圖，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“220V，40W〞燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光。則A．電源輸出功率為800WB．電流表的示數(shù)為2A110圖16（）C．電流表的示數(shù)為1A110D．原線圈端電壓為11V

20.某山區(qū)小型水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)有穩(wěn)定的輸出電壓，它發(fā)出的電先通過電站附近的升壓變壓器升壓，然后通過高壓輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處村寨附近的降壓變壓器，經(jīng)降低電壓后再輸送至村寨中各用戶。設(shè)變壓器都是理想的，那么隨著村寨中接入電路的電器消耗的總功率的增加，則A．通過升壓變壓器初級線圈中的電流變大B．升壓變壓器次級線圈兩端的電壓變小C．高壓輸電線路上的電壓損失變大D．降壓變壓器次級線圈兩端的電壓變小

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21.在變電所里，需要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強(qiáng)電流。由于電網(wǎng)中的電流尋常會(huì)超過一般電流表的量程，因此常使用電流互感器。下面四個(gè)圖中，正確反映電流互感器工作原理的是（）

23.如圖23所示，正弦交流電經(jīng)過整流器后，電流波形正好去掉了半周，這種單向電流的有效值為（）A．2AB．D．1A2AC．2A2圖2324.如圖是一種自行車上照明用的車頭燈發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)軸的一端裝有一對隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極，另一端裝有摩擦小輪。電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上，自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過摩擦小輪帶動(dòng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，使線圈中產(chǎn)生正弦交流電，給車頭燈供電。已知自行車車輪半徑r=35cm，摩擦小輪半徑r0=1.00cm，線圈有n=800匝，線圈橫截面積s=20cm，總電阻R1=40Ω，旋轉(zhuǎn)磁極的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.010T，車頭燈電阻R2＝10Ω。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝8rad/s時(shí)。求：（1）發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。（2）車頭燈中電流的有效值。

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25.圖25（甲）為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10?，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量?隨時(shí)間t按圖17（乙）所示正弦規(guī)律變化。求：

（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢的最大值；（2）電路中交流電壓表的示數(shù)。

bO′Φ/?10-2Wb2.003.146.28（乙）圖259.42t/×10-2s

acB

OdV（甲）R-2.026.學(xué)校有一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為r=1Ω，升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻為R=4Ω，全校22個(gè)教室，每個(gè)教室用“220V，40W〞的燈6盞，要求所有燈都正常發(fā)光，則：⑴發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？⑵發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢多大？⑶輸電線上損耗的電功率多大？8

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交變電流單元測試答案

1

2

3

4C

5D

6

7

8910111213CCB

ADC

141516

D

A

ABDBDB17