2019-2020年高考物理一轮复习 第24讲 电流（上）交流电经典精讲2.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 第24讲 电流（上）交流电经典精讲21、正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接，R=10，交流电压表的示数是10V，图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。则V交变电源图1u/Vt/10-2sOUm-Um12图2A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100t (A)B.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos50t (V)C.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=10cos100t (V)D.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=5cos50t (V)2、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R120 ，R230 ，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则A.交流电的频率为0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为200 VC.电阻R2的电功率约为6.67 WD.通过R3的电流始终为零3、如图(a)所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角=45时如图(b)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是( )4、图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ ）A.周期是0.01s B.最大值是311V C.有效值是220V D.表达式为U=220sin100t（V） 5、某学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1 ,升压变压器的匝数比为14,降压变压器的匝数比为41,输电线的总电阻为R=4 ,全校22个教室,每个教室用“220 V40 W”的灯泡6盏,要求所有灯都正常发光,则(1)输电线上损耗的电功率多大?(2)发电机的输出功率多大?(3)发电机的电动势多大?6、在如图的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（ ）A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大7、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图象如图2所示，则（ ）A. t=0.005s时线框的磁通量变化率为零B. t=0.01s时线框平面与中性面重合C. 线框产生的交变电动势有效值为311VD. 线框产生的交变电动势频率为100HZ 8、一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是()At0时刻，线圈平面与中性面垂直Bt0.01 s时刻，的变化率最大Ct0.02 s时刻，交流电动势达到最大D该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示9、两个完全相同的电热器，分别通过如图a和b所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比PaPb等于多少？10、如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲W乙为()A1 B12 C13 D16.11、图甲所示电路中， 为相同的电流表，C为电容器，电阻的阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在时间内 A电流表的示数比的小 B电流表的示数比A3的小 C电流表和的示数相同 D电流表的示数都不为零12、如图所示，电路中A、B是完全相同的灯泡，L是一带铁芯的线圈.开关S原来闭合，则开关S断开的瞬间( )A.L中的电流方向改变，灯泡B立即熄灭B.L中的电流方向不变，灯泡B要过一会儿才熄灭C.L中的电流方向改变，灯泡A比B熄灭慢D.L中的电流方向不变，灯泡A比B熄灭慢13、如图，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向_（填“左”或“右”）运动，并有_（填“收缩”或“扩张”）趋势。ASERP14、如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、b将如何移动( )A.a、b将相互远离B.a、b将相互靠近C.a、b将不动D.无法判断 第24讲 电流交流电1、AC详解：由图可知：交流电的周期：T=0.02S，f=50Hz，电压表指示的是有效值，最大值是V，R两端电压uR随时间t变化的规律是uR=10cos100t (V)，C正确，D错；根据欧姆定律, 通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100t (A),A 正确，B错误。2、C详解：根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50赫兹，A错。由图乙可知通过R1的电流最大值为Im1A、根据欧姆定律可知其最大电压为Um20V，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 V、B错；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过R3和电容器，D错；根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻R2的电流有效值为I、电压有效值为UUm/V，电阻R2的电功率为P2UIW、C对。3、D.详解：t=0时，由右手定则得，此时ad中电流方向为由a到d，与规定的正方向相反，电流为负值.又因为此时ad、bc两边的切割速度方向与磁场方向成45夹角，由E=2Blv，可得E=2Blv=Em，故电流是最大值的，A、B均错.线圈在接下来45的转动过程中，ad、bc两边的切割速度越来越小，所以感应电动势应减小，感应电流应减小，因此C错D正确.4、BC详解：由图知：最大值Um=311V有效值周期T=0.02s 表达式 选BC。5：C D详解：逐项判断A.应不变，A错误； B.，,，因P变大，I变大，所以U损变大，所以降压变压器初级电压U3变小，B错误； C.,因P变大，所以P损变大，C正确； D.，因P变大，所以比值变大，D正确；6、(1)144 W (2)5 424 W (3)250 V详解：(1)根据题意,画出从发电机到教室灯泡之间的传输过程,如图所示.所有灯都正常工作的总功率为P2=22640 W=5 280 W 用电器都正常工作时的总电流为I2=A=24 A 两个变压器之间输电线上的电流为IR=I2= =6 A 故输电线上损耗的电功率PR= R=144 W (2)升压变压器的输出功率为P1=PR+P2=5 424 W 而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率P出=P1=P1=5 424 W (3)降压变压器上的输入电压U2=4U2=880 V 输电线上的电压损失为UR=IRR=24 V因此升压变压器的输出电压为U1=UR+U2=904 V 升压变压器的输入电压为U1= =226 V 升压变压器的输入电流为I1=4IR=24 A 发电机的电动势E=U1+I1r=226 V+241 V=250 V 7、选B。详解：由图2可知该正弦交变电流的电压最大值为311v，周期等于0.02s，因此，根据正弦交变电流的最大值与有效值之间的关系式得知选项C错误，又，则频率为，选项D错误，当t=0.005s时，取得最大值，穿过线圈的磁通量变化率最大，选项A错误，当t=0.01s时，交变电压及电流方向发生改变，电压值最小等于零，线框平面与中性面重合，选项B正确。8、B详解：由t图知，t0时，最大，即线圈处于中性面位置，此时e0，故A、D两项错误；由图知T0.04 s，在t0.01 s时，0，最大，e最大，则B项正确；在t0.02 s时，最大，0，e0，则C项错误9、21详解：有效值与最大值关系I=是仅对正弦交变电流适用，即对于b图才有Ib=，Pb=R=R，对于a图的方波交变电流来说，由于每时刻通过电阻R的电流都是Im，只是方向做周期性变化，而对于电流通过电阻发热来说，它与电流方向是没有关系的.因此从热效应来说,a图交变电流与电流是Im的恒定电流是等效的，也可以说a图交变电流有效值就是Im.因此Ia=Im，Pa=R=R.所以PaPb =1=21. 10、C详解：电功的计算，I要用有效值计算，图甲中，由有效值的定义得2R210202R2102I12R6102，解得I1 A；图乙中，I的值不变I21 A，由WUItI2Rt可以得到W甲W乙13.11、C详解：由B-t图像知在t1-t2时间内，原线圈中磁场先负向减小后正向增大，则副线圈中磁通量是均匀变化的，根据法拉第电磁感应定律在副线圈中产生的感应电流大小不变，再根据楞次定则可判断负向较小时和正向增大时感应电流的方向相同，则在t1-t2时间内副线圈中个电流为稳恒电流，所以A1和A2的示数相同，A3的示数为0，正确答案C。12、选D.详解：当开关S断开时，L与灯泡A组成回路，由于自感，L中的电流由原来数值逐渐减小，电流方向不变，A灯熄灭要慢；B灯电流瞬间消失，立即熄灭，正确的选项为D.13、右，收缩详解：变阻器滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向原电流磁场方向相反，相互吸引，则金属环A将向右移动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势。14、选A.详解：根据=BS,磁铁向下移动过程中B增大,所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势，由于S不可改变,为阻碍磁通量增大,导体环应该尽量远离磁铁,所以a、b将相互远离.