山东专用2022年高考物理一轮复习专题十三交变电流专题检测含解析.docx
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1、专题十三交变电流【专题检测】A组一、选择题1.(2020浙江“山水联盟”返校考,9)如图所示,面积为0.02m2、内阻可忽略不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴OO匀速转动,转速为50r/s,匀强磁场的磁感应强度为210T。矩形线圈通过滑环与变压器(由绕在不闭合铁芯上的两组线圈构成)原线圈相连,所有接触电阻不计,副线圈接入一只标有“5V,1W”的小灯泡,小灯泡恰好正常发光,电流表的内阻不计。当线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。下列说法不正确的是()A.图示位置穿过线圈的磁通量变化率为零B.线圈每转动1s,线圈中的电流方向变化100次C.原线圈中感应电动势的表达式为e=202sin(
2、100t)VD.原、副线圈的匝数之比为41,电流表的示数为0.5A答案D图示中线圈处于中性面,磁通量最大,磁通量的变化率最小,等于零,所以A正确,不符合题意;由题意可知,转速为50r/s,则交流的周期为T=1n=0.02s,交流在一个周期内方向要改变两次,1s内包括50个周期,所以线圈中的电流方向变化100次,所以B正确,不符合题意;由题意可知,线圈产生的感应电动势的最大值为Em=NBS=202V,其中=2n=100rad/s,则原线圈中感应电动势的表达式为e=202sin(100t)V,所以C正确,不符合题意;原线圈电动势的有效值为E=U1=20V,副线圈的电压为U2=5V,若变压器为理想变
3、压器,则原、副线圈的匝数之比为n1n2=U1U2=4,电流表的示数为I=PU1=0.05A,但题中变压器不是理想变压器,不满足相对应关系,所以D错误,符合题意。故选D。2.(2020浙江嘉兴一模,5)如图所示是输入电压为220V,输出电压为27V的变压器,相应的线圈匝数分别为n1和n2,则()A.n1n2,故A错误;根据电流与匝数成反比可知,输入的电流小于输出的电流,故B错误;因为输入功率与输出功率相等,而通过副线圈的电流大,为了减少导线上功率损失,节约成本,故绕制输入端线圈的导线比输出端细,故C正确;输出端连接的用电器数量增加,输出功率增大,输入端功率也增大,故D错误。故选C。3.(2020
4、浙江名校协作体联考,10)如图所示,手摇发电机产生正弦式交流电,通过一台理想变压器向定值电阻R供电。理想电压表和电流表的示数分别为U和I。当发电机转速增大,使发电机的输出电压变为原来的2倍,下列说法正确的是()A.电压表V的示数仍为UB.电流表A的示数仍为IC.通过电阻R的电流的频率增大D.电阻R消耗的功率变为原来的2倍答案C发电机的输出电压变为原来的2倍,变压器原线圈两端电压变为原来的2倍,根据变压器原、副线圈电压与匝数关系可得,变压器副线圈两端电压变为原来的2倍,电压表测量变压器副线圈两端电压,则电压表的示数变为2U,故A项错误;根据A项分析知,变压器副线圈两端电压变为原来的2倍,则流过定
5、值电阻R的电流变为原来的2倍,根据变压器原、副线圈电流与匝数关系可得,流过原线圈的电流变为原来的2倍,电流表A的示数变为2I,故B项错误;发电机转速增大,产生交流电的频率增大,通过变压器原、副线圈的电流的频率增大,通过电阻R的电流的频率增大,故C项正确;根据A项分析知,变压器副线圈两端电压变为原来的2倍,根据P=U2R知,电阻R消耗的功率变为原来的4倍,故D项错误。4.(2018浙江杭州西湖高级中学月考)(多选)理想变压器原线圈与交流电源连接,输入电压 u随时间 t变化的规律如图所示,原、副线圈匝数比n1n2=1001,副线圈只接入一个R=10的电阻,则()A.与电阻R并联的电压表示数为3.1
6、1VB.流过电阻R的电流最大值为0.311AC.变压器的输入功率为0.484WD.一个周期内,电阻R上产生的热量为9.6810-3J答案BCD原线圈两端电压有效值是220V,则根据U1U2=n1n2可得副线圈两端电压有效值U2=2.2V,电压表测的是有效值,A错;流过副线圈的电流的有效值为I2=0.22A,流过副线圈的电流的最大值为0.311A,B对;理想变压器输入功率等于输出功率,输出功率P2=U2I2=0.484W,C对;根据Q=I22Rt并代入数据可得Q=9.6810-3J,D对。5.(2020浙江十校联盟返校联考,16)(多选)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为12,原线圈与光滑
7、水平导轨相连,轨道间距L=0.5m,匀强磁场磁感应强度B=0.2T、垂直于轨道,若电阻不计的金属棒ab以速度v=12.52sin(200t)m/s在导轨上运动,副线圈上连接规格“2.5V,5W”小灯泡L、电容器C。则下列说法正确的是()A.小灯泡恰好能正常发光B.电容器的支路没有电流C.若金属棒运动速度v=12.52cos(200t)m/s,小灯泡亮度不变D.若金属棒向右匀加速运动,电容器上极板带正电答案ACD金属棒切割磁感线产生的感应电动势e=BLv=1.252sin(200t)V,所以产生的感应电动势的有效值为E=1.2522V=1.25V,所以原线圈的输入电压为U1=E=1.25V,根据
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