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2019-2020年高三物理一轮复习 M单元 交变电流专练(含详解)目录M1 交变电流的产生及描述1M2 变压器 远距离输电2M3 交变电流综合4 M1 交变电流的产生及描述【题文】(物理卷xx届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试(xx.05)7、如图所示,单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为,电阻为.线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为,下列说法正确的是( )A线框中感应电流的有效值为B线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为D线框转动一周的过程中,产生的热量为 【知识点】 法拉第电磁感应定律;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率L2 M1 M3【答案解析】BC解析A、线圈中产生感应电动势最大值Em=BS,线框转过时的感应电流为I=Imsin=sin=,感应电动势有效值E=,感应电流为I则电流的有效值为I=,故A错误;B、由A可知,则磁通量的最大值=BS=,故B正确;C、从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为:q=It=,故C正确;D、线框转一周的过程中,产生的热量Q=,故D错误;故选:BC【思路点拨】线圈中产生正弦式电流感应电动势最大值Em=BS,由E=及欧姆定律求解电流的有效值根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求出电量根据Q=I2RT求解线框转一周的过程中,产生的热量对于交变电流,直流电路的规律,比如欧姆定律同样适用,只不过要注意对应关系 M2 变压器 远距离输电【题文】(物理卷xx届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试(xx.08)8.如图,一理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=10:1 。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端;假设该二极管的正向电阻为零相当于导线,反向电阻为无穷大相当于断路;a、b间输入交流电瞬时值的表达式为。则:( )A.用电压表测得R两端电压为 VB.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越大,cd间的电压Ucd 越小 D.将二极管用导线短路,电流表的读数加倍 【知识点】变压器的构造和原理M2 M3【答案解析】ABD解析 A、若没有二极管,根据理想变压器的电压与匝数成正比,即有:Uab:Ucd=n1:n2;而因二极管的单向导电性,导致副线圈的电压有效值是原来的一半,故A正确;B、由题意可知,当增大负载电阻的阻值R,因电压不变,结合闭合电路欧姆定律,则电流表的读数变小,故B正确;C、即使负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd仍不会变化,故C错误;D、根据原副线圈的功率相等,当将二极管短路,副线圈的消耗功率是原来的2倍,则电流表的读数加倍,故D正确故选:BD【思路点拨】假设没有二极管,则可根据理想变压器的原副线圈的功率相等,且电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,即可求解电压关系,电流变化情况,再由二极管的单向导电性,根据副线圈的电压与时间变化规律,从而可求得结果考查变压器的电压与匝数的关系,掌握闭合电路欧姆定律的应用,理解二极管单向导电性,注意原副线圈的功率相等,是解题的关键【题文】(理综卷xx届西藏自治区高三最后一次模拟统一考试(xx.05)20.如图,理想变压器原副线圈匝数之比为20: 1,原线圈接入一电压为 u=U0sint的交流电源,副线圈接一个R=5.5的负载电阻若 U0=220V ,=100rad/s , 则下述结论正确的是 : ( )A副线圈中电压表的读数为 11VB副线圈中输出交流电的周期为0.02sC原线圈中电流表的读数为0.1A D原线圈中的输入功率为11W【知识点】 变压器的构造和原理M2 M3【答案解析】BC解析A、由瞬时值的表达式可知,原线圈的电压最大值为220V,所以原线圈的电压的有效值为220V,再根据电压与匝数成正比可知,副线圈的电压的有效值为110V,即为电压表的读数,所以A错误B、变压器不会改变电流的周期,电流的周期为T= =0.02s,所以B正确C、副线圈的电流为 =2A,根据电流与匝数成反比可得,且原副线圈匝数之比为20:1,原线圈的电流大小为0.1A,所以C正确D、变压器的输入功率和输出功率相等,副线圈的功率为P=220W,所以原线圈中的输入功率也为220W,所以D错误故选:BC【思路点拨】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,再根据电压与匝数成正比即可求得结论掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,最大值和有效值之间的关系即可解决本题 M3 交变电流综合【题文】(物理卷xx届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试(xx.08)8.如图,一理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=10:1 。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端;假设该二极管的正向电阻为零相当于导线,反向电阻为无穷大相当于断路;a、b间输入交流电瞬时值的表达式为。则:( )A.用电压表测得R两端电压为 VB.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越大,cd间的电压Ucd 越小 D.将二极管用导线短路,电流表的读数加倍 【知识点】变压器的构造和原理M2 M3【答案解析】ABD解析 A、若没有二极管,根据理想变压器的电压与匝数成正比,即有:Uab:Ucd=n1:n2;而因二极管的单向导电性,导致副线圈的电压有效值是原来的一半,故A正确;B、由题意可知,当增大负载电阻的阻值R,因电压不变,结合闭合电路欧姆定律,则电流表的读数变小,故B正确;C、即使负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd仍不会变化,故C错误;D、根据原副线圈的功率相等,当将二极管短路,副线圈的消耗功率是原来的2倍,则电流表的读数加倍,故D正确故选:BD【思路点拨】假设没有二极管,则可根据理想变压器的原副线圈的功率相等,且电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,即可求解电压关系,电流变化情况,再由二极管的单向导电性,根据副线圈的电压与时间变化规律,从而可求得结果考查变压器的电压与匝数的关系,掌握闭合电路欧姆定律的应用,理解二极管单向导电性,注意原副线圈的功率相等,是解题的关键【题文】(物理卷xx届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试(xx.05)7、如图所示,单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为,电阻为.线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为,下列说法正确的是( )A线框中感应电流的有效值为B线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为D线框转动一周的过程中,产生的热量为 【知识点】 法拉第电磁感应定律;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率L2 M1 M3【答案解析】BC解析A、线圈中产生感应电动势最大值Em=BS,线框转过时的感应电流为I=Imsin=sin=,感应电动势有效值E=,感应电流为I则电流的有效值为I=,故A错误;B、由A可知,则磁通量的最大值=BS=,故B正确;C、从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为:q=It=,故C正确;D、线框转一周的过程中,产生的热量Q=,故D错误;故选:BC【思路点拨】线圈中产生正弦式电流感应电动势最大值Em=BS,由E=及欧姆定律求解电流的有效值根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求出电量根据Q=I2RT求解线框转一周的过程中,产生的热量对于交变电流,直流电路的规律,比如欧姆定律同样适用,只不过要注意对应关系【题文】(理综卷xx届西藏自治区高三最后一次模拟统一考试(xx.05)20.如图,理想变压器原副线圈匝数之比为20: 1,原线圈接入一电压为 u=U0sint的交流电源,副线圈接一个R=5.5的负载电阻若 U0=220V ,=100rad/s , 则下述结论正确的是 : ( )A副线圈中电压表的读数为 11VB副线圈中输出交流电的周期为0.02sC原线圈中电流表的读数为0.1A D原线圈中的输入功率为11W【知识点】 变压器的构造和原理M2 M3【答案解析】BC解析A、由瞬时值的表达式可知,原线圈的电压最大值为220V,所以原线圈的电压的有效值为220V,再根据电压与匝数成正比可知,副线圈的电压的有效值为110V,即为电压表的读数,所以A错误B、变压器不会改变电流的周期,电流的周期为T= =0.02s,所以B正确C、副线圈的电流为 =2A,根据电流与匝数成反比可得,且原副线圈匝数之比为20:1,原线圈的电流大小为0.1A,所以C正确D、变压器的输入功率和输出功率相等,副线圈的功率为P=220W,所以原线圈中的输入功率也为220W,所以D错误故选:BC【思路点拨】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,再根据电压与匝数成正比即可求得结论掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,最大值和有效值之间的关系即可解决本题
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