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1、（每日一练）2022届高中物理交变电流真题单选题1、如图所示，有一台交流发电机E。通过理想升压变压器Z和理想降压变压器”向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T.的输入电压和输入功率分别为上和儿 它的输出电压和输出功率分别为，和P2；的输入电压和输入功率分别为八和2,它的输出电压和输出功率分别为和4设 的输入电压一定，当用户消耗的电功率变大时，有（）A.2,变大，8变大B.R变小，2变小C.，变小，自变小D.%变 小，口变大答 案：A解 析：AB.因为P,=P2=!P+P3P3=P由于月增大，则 次级电流变大，则初级电流也变大P=I2R可知只鸟及几、月均变大，A 正确，B 错 误；CD.因为14
2、 一定，所以，不变，CD错误。故选A。2、如图所示，理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）6与电阻尼串联、理想二极管D?和电阻是串联,然后并联接入理想变压器的副线圈中，电阻吊=凡=能变压器的原、副线圈的匝数比为2：1,原线圈接入电压为缶的正弦交流电，图中的电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（）A.若电阻此上的电流有效值为I,则电流表的示数为I,B.若用两端的电压有效值为以 电压表示数为四少C,副线圈上的电流有效值是电阻吊上电流的两倍D.原线圈的输入电压是电阻吊两端电压的4 倍答 案：B解 析：AC.设副线圈的输出电压为输出电流为/,根据变压器的电压之比等于匝数之比可得5=2
3、 1U?几2解得原线圈的输入电压为2U 1 =2U根据理想变压器的电流之比等于匝数的反比可得，2 _%A 一电则原线圈的电流为（则输出功率为P=I2R由对称性可知两电阻功率相等，所以每个电阻的功率为提则有解得每个电阻上的电流的有效值为/，-丐2综上所述可知，若电阻吊上的电流有效值为号/1,副线圈的电流V 2/2x /x则电流表的示数为/故AC错 误；B D .若分两端的电压有效值为U,根据P 1 U?-=-x 2 2/?/?解得Uv=V 2 l/X根据变压器的电压之比等于匝数之比可得5 =2 1n23解得原线圈的输入电压为Ui=2&1故B正确，故D错误。故 选B。3、多数同学家里都有调光台灯、
4、调速电风扇。过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇转速。现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个9周期中,前面的;被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去多少，从而改变电灯上的电压。则现在电灯上的电压为()八”(V)A.麻.翳号D.4答 案：C解 析：设交变电流的有效值为将交变电流与直流电分别通过相同电阻月分析一个周期内热量：交变电流为直流电为U2“Q22=-R-T由Q=Q?4得u=%2ABD错误，C正确。故选C。4、某正弦交流电的瞬时表达式为e=
5、311sin314t,则（）A.它的周期为0.2sB.它的频率为5HzC.它的最大值为311VD.它的有效值为200V答 案：C解 析：AB.由正弦交流电的表达式可知，周期为频率为故A、B错 误；CD.该交流电的最大值为有效值为故C正确，D错误。2TT 2n7=1 =市s=0.02s1/=1 50HzEm=311VEmE=/=220V故 选c。55、如图所示，甲图为远距离输电示意图，输电线的总电阻为r =22 Q,若升压变压器的输入电压如图乙所示,用户端电压为220V。输电效率为90%,输电线上损耗功率为P损=5.5 x IO,w,变压器均为理想变压器。设升A.血=.升压变压器原线圈电流/=2
6、00 A九2 1C.-用户端消耗功率P消=5 x 1。5 w九4 1答 案：c解 析：AB.设升压变压器原线圈两端电压为U1.副线圈两端电压为U2,原线圈电流为/，副线圈电流为/2,降压变压器原线圈电压为出 副线圈电压为以 原线圈电流为刀，副线圈电流为4因为输电效率为90%,损耗功率为由题图乙可知P损=(1-9O%)U1AP损=/介nl _，2n 2 一 hU1=220 V联立解得6n11n2 50=2500 AAB错 误；C.根据题意U?-12r=U3%n4 U4联立解得23 _ 45n4 1C 正 确；D.根据题意得P 消 90%.=1-9 0%P消=4.95 X 10s WD 错误。故选
7、C。多选题6、目前，我国通过大力发展新能源，来减少碳排放，也制定2030年前碳达峰行动。风力发电机是将风能转化为电能的装置，世界最大风力发电机是由我国制造，其叶片长达107丸现有一风力发电机，它的叶片在风力的带动下转动。已知它的叶片转动时可形成半径为r 的圆面，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，当风速为八空气的密度为P时，流到叶片旋转形成的圆面的空气约有;的动能转变为叶片的动能。此后叶片带动发电机的线圈转动，使穿过发电机线圈的磁通量发生变化，且两者转速相同。叶片的动能约有:转变为电能，发电机产生感应电动势的瞬时值表达式为=200sin*t(V)。下列说法正确的是()7A.叶片转动的周期r =200
8、sB.单位时间A t内叶片的动能Ek=2172Atoc.单位时间内发电机产生感应电动势有效值的平方与风速的三次方成正比D.当风速增大时，产生交流电的周期减小，感应电动势的最大值增大答 案：ACD解 析：A.由T T ,、u=200sin可知T=200s0)线圈转动周期为2TTT=200so)又因为叶片与线圈转速相同，即叶片转动周期为T=200sA正 确；B.设在At时间内流到叶片旋转形成的圆面中的空气质量为例则m=pnrzvAt能够将风的动能转变成叶片的动能为1,Ek=-m vz1-8=1-4XB错 误；8c.由能量守恒可知-p7rr2v3At x-=At8 4 R即发电机产生感应电动势有效值
9、的平方与风速的三次方成正比，C正 确；D.当风速增大时，风力发电机的转速增大，产生交流电的转速增大，周期减小，感应电动势的最大值E=NBS0）增大，D正确。故选ACDO7、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1,兄=2 0 Q,是=3 0 Q,。为电容器，已知通过用的正弦交流电如图乙所示，则（）A.交流电的频率为0.02 Hz图乙B.原线圈输入电压的最大值为200 VC.电阻兄的电功率约为6.67 WD.通过此的电流始终为零答 案：BC解 析：A.由图乙可知交流电的周期9T=0.02s交流电的频率为1f =亍=50Hz故A错 误；B,副线圈电压最大值m =/2m%=20V由1m
10、_ 2mHi-n2可知%=200V故B正 确；C.%和/?2并联，电压相等，所以电阻兄的电功率约为p 2 U短02=瓦=弧 x 6.67W故C正 确；D.因为电容器解交流电，所以有电流通过自，故D错误。故 选BCo8、如图所示,矩形金属线圈abed与理想变压器的原线圈组成闭合电路，灯泡L、L完全相同，当变压器原线圈中的抽头户置于最上端时，原、副线圈的匝数比为：1。矩 形 线 圈 在 有 界 匀 强 磁 场 中 绕 垂 直 于 磁 场 的6c,边匀速转动，且磁场只分布在6c,边的左侧，磁感应强度大小为4线圈面积为5转动的角速度为以匝数为八:线圈电阻不计。则下列说法正确的是（）10A.若减小矩形线
11、圈a6cd的转速，灯 泡L会变暗B.在图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最小C.当抽头/,置于最上端时，在线圈a历d转动的过程中，电压表示数为吟2nD.若仅将线圈abed的转轴平移至ad边处，且转速不变，则电压表示数也不变答 案：ABC解 析：A.感应电动势的峰值Em=NBS3若减小矩形线圈a A d的转速，交变电流的频率变小,原线圈输入电压变小，副线圈输出电压变小,电容器C的容抗变大，与电容器。串联的灯泡L变暗，故A正确；B.图示位置为中性面位置,此时感应电动势最小，故B正确；C.在线圈a6cd转动的过程中，线圈中产生的感应电动势的最大值%=NBSo)-=R 2 R得理想变压器原线圈电压的
12、有效值为由 冷11则电压表示数为n2%NBS0)4 =出=几1 n 2n故C正确；D.若仅将线圈数的转轴平移至初边处，且转速不变，变压器原线圈输入电压变大，副线圈输出电压也变大，电压表示数变大，故D错误。故选ABCo填空题9、如图所示是某正弦交变电流的图像，该交变电流有效值为 根据图像写出交变电流的瞬时值表达式为；若该电流在t=0.0025s时刻才开始记时，则该交变电流的瞬时值表达式为 o(计算时)答 案：V2A i =2sinl00nt(A)i =2sin(100nt+)(A)解 析：设该交变电流的瞬时值表达式为i=/msina)t由图像可知周期7=0.02s,则角速度为2nOJ=lOOrr
13、rad/s当t=0.0025s时,有12ii=/ms i n=V2A解 得 A=2 A,所以该交变电流的有效值为/=卷=夜 A交变电流瞬时值的表达式为i=2sinl00rt(A)3若该电流在广。0025s时才开始计时，则该交变电流的瞬时值表达式可写为i=2sin(100nt+(p)(A)令t=0,则有%=2sin(p(A)=V2A解得9(另一解。=乎不符合题意，故 舍 去)。故所求瞬时值表达式为i=2sin(100nt+*)(A)10、降低输电损耗的两个途径(1)输电线上的功率损失：氏/为输电电流，为输电线的电阻。(2)降低输电损耗的两个途径：减小输电线的电阻:在输电距离一定的情况下，为了减小
14、电阻，应当选用电阻率 的金属材料，还要尽可能 导线的横截面积。减小输电线中的电流：为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要 输电电压。答 案：I2r 较 小 增 大 提 高13解 析：(1)输电线上的功率损失P=12r/为输电电流，r 为输电线的电阻。(2)网降低输电损耗的两个途径：减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率较小的金属材料，还要尽可能增大导线的横截面积。减小输电线中的电流：为了减小输电电流,同时又要保证向用户提供一定的电功率，由P=U/可知就要提高输电电压。11、如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其 电 压 的 有 效 值 是。答 案：1.5V解 析：根据有效值定义，可得解得，电压的有效值为U=1.5V14