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2019届澳门新莆京娱乐物理二轮复习模拟检测(12)

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2019届澳门新莆京娱乐物理二轮复习模拟检测(12) 交变电流 1、如图, 为半圆形导线框,圆心为;是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框、在时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过和的轴,以相同的周期逆时针匀速转动,则(???) A.两导线框中均会产生正弦交流电 B.两导线框中感应电流的周期都等于 C.在时,两导线框中产生的感应电动势相等 D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等 2、如图所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图中曲线、所示,则(???) A.两次时刻线圈平面与中性面重合 B.曲线、对应的线圈转速之比为2:3 C.曲线表示的交变电动势频率为25 D.曲线表示的交变电动势最大值为10 3、—正弦式交变电流随时间变化的规律图象如图所示,由图可知(?? ) A.用电流表测该电流其示数为10A B.该交变电流的频率为200Hz C.该交变电流通过100Ω电阻时,电阻消耗的电功率为1000W D.该交变电流瞬时值表达式为 4、在匀强磁场中,一电阻为R的单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动,如图所示,某时刻线框平面与磁感线垂直,穿过线框的磁通量为。当线框再转过60°时,回路电流瞬时值为,则线框转动的期是(?? ) A. B. C. D. 5、如图所示是实验室的手摇发电机给小灯泡供电的装置示意图。在匀速转动手柄的过程中,小灯泡会周期性地闪亮。以下判断正确的是(???) A.图示位置线框中产生的感应电动势最大 B.若增大手摇发电机的转速,小灯泡亮度将不变 C.若增大手摇发电机的转速,小灯泡闪亮的频率将变大 D.小灯泡周期性闪亮的主要原因是电路接触不良 6、如图所示,一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率为500kW,输出端电压为500V,升压变压器B1的原、副线圈的匝数比为1:5,两变压器间输电导线的总电阻为1.5Ω,降压变压器的输出为民用电压220V,不计变压器的损耗,则(?? ) A.升压变压器B1的副线圈的端电压U2=2500V B.输电导线上通过的电流为200A C.降压变压器B2的原、副线圈的匝数比为10:1 D.用户得到的输送功率为P=494kW 7、为了浴室用电安全,某同学用理想变压器降压给浴室供电;如图所示,理想变压器原线圈输入交变电压u=311sin100πt(V),变压器原、副线圈匝数比为5:1,已知照明灯额定功率为66W,排气扇电动机内阻为1Ω,电流表示数为3A,各用电器均正常工作,电表均为理想电表,则(?? ) A.电压表示数为62V B.变压器的输入功率为186W C.排气扇输出功率为63.75W D.保险丝熔断电流不得低于3A 8、如图所示是一种理想自耦变压器的示意图。线圈绕在一个圆环形的铁芯上,P是可移动的滑动触头。A、B间接交变电压U,输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2,Q为滑动变阻器的滑动触头。当开关S闭合,P处于如图所示的位置时,两灯均能发光。下列说法正确的是(?? ) A.P不动,将Q向右移动,变压器的输入功率变大 B.P不动,将Q向左移动,两灯均变暗 C.Q不动,将P沿逆时针方向移动,变压器输入功率变大 D.P、Q都不动,断开开关S,L1将变暗 9、有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图所示,在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电,则(?? ) A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大 B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数不变 C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大 D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小 10、如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,原线圈输入如图乙所示的电压,副线圈接火灾报警系统(报警器未画出),电压表和电流表均为理想交流电表,R0为定值电阻,R为半导体热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小)。下列说法正确的是(?? ) A.图乙中电压的有效值为110V B.交流电压表的示数为44V C.处出现火情时,交流电流表示数减小 D.处出现火情时,电阻R0消耗的电功率增大 11、某同学设计的家庭电路保护装置如图所示.铁芯左侧线圈由火线和零线并行绕成.当右侧线圈中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关,从而切断家庭电路.仅考虑,在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有(?? ) A.家庭电路正常工作时, 中的磁通量为零 B.家庭电路中使用的电器增多时, 中的磁通量不变 C.家庭电路发生短路时,开关将被电磁铁吸起 D.地面上的人接触火线发生触电时,开关将被电磁铁吸起 12、远距离输电线路的示意图如图所示,若发电机的输出电压不变,则下列叙述错误的是(?? ) A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率有关 B.输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C.当用户用电器的总电阻增加时,输电线上损耗的功率减小 D.升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压 13、如图所示,边长为L的正方形线圈abcd的匝数为n,线圈电阻为r,线圈平面与磁场方向垂直,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO'恰好位于匀强磁场的边界上, 磁感应强度为B,现在线圈以OO'为轴,以角速度ω匀速转动,以图示位置开始计时,求: 1.闭合电路中电流瞬时值的表达式; 2.线圈从图示位置转过90°的过程中外电路电阻上产生的热量; 3.线圈从图示位置转过90°的过程中外电路电阻上通过的电荷量; 4.外电路电阻上的最大电压。 14、如图所示,矩形线圈abcd在磁感应强度B=2T的匀强磁场中绕轴OO′以角速度ω=10πrad/s匀速转动,线圈共10匝,电阻r=5Ω,ab=0.3m,bc=0.6m,负载电阻R=45Ω求: 1.写出从图示位置开始计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式 2.电阻R在0.05s内产生的热量 3.0.05s内流过电阻R上的电荷量(设线圈从垂直中性面开始转动) 15、某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为100kW,输出电压为500V,输电导线的总电阻为10Ω,导线上损耗的电功率为4kW,该村的用电电压是220V. 1.输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比; 2.如果该村某工厂用电功率为60kW,则该村还可以装 “220V,40W”的电灯多少盏? 答案以及解析 1答案及解析: 答案:BC 解析:当导线框N完全进入磁场后,通过线框的磁通量将不变,故无感应电流产生,因此它不会产生正弦交流电,A 项错误;导线框每转动一圈,产生的感应电流的变化为一个周期,B项正确;在时,导线框转过角度为45°,切割磁感线的有效长度相同,均为绕圆心的转动切割形式,设圆弧半径为R,则感应电动势均为,C项正确;导线框N转动的一个周期内,有半个周期无感应电流产生,所以两导线框的感应电动势的有效值并不相同,由闭合电路欧姆定律可知,两导线框的电阻相等时,感应电流的有效值一定不相同,D项错误。 2答案及解析: 答案:AC 解析:从题中图象可以看出,金属线圈旋转至中性面时开始计时,曲线a表示的交变电动势的周期为s,頻率为25 Hz,曲线b表示的交变电动势的周期为s,曲线a、b对应的线圈转速之比为,所以AC正确,B错误;由可知, ,故,曲线b表示的交流电动势的有效值为5V,D错误 3答案及解析: 答案:A 解析:电流表显示的是有效值,示数为,选项A正确;由题图知周期为0.01s,频率为100Hz.选项B错误;电阻消耗的电功率为,选项C错误;角速度ω=2πf=628rad/s,所以瞬时值表达式,选项D错误。 4答案及解析: 答案:D 解析:由题意可知瞬时值,故,当时, ,解得,选项D正确。 5答案及解析: 答案:C 解析:题图示位置线框处于中性面位置,感应电动势为零即最小,选项A错误;由感应电动势的最大值知,转速n增大时,感应电动势的最大值Em将增大,有效值将增大,小灯泡将变亮,选项B错误;转速n增大时,感应电动势、感应电流的频率f将增大,小灯泡闪亮的频率将变大,选项C正确;小灯泡周期性闪亮的主要原因是通过小灯泡的感应电流的频率较低,选项D错误。 6答案及解析: 答案:ABC 解析:如图所示, ,U2=5U1=5×500V=2500V,A正确。又P出=U1I1,I1=1000A, ,I2=200A,B正确。P损=R=(200A)2×1.5Ω=6×104W,则用户得到的输送功率P=P出-P损=440kW,D错误。U3=U2-I2R=2200V, ,C正确。 7答案及解析: 答案:C 解析:变压器输入交变电压u=311sin100πt(V),有效值U=220V,变压器原、副线圈匝数比为5:1,所以副线圈两端电压U2=44V,故A错误;电流表示数为3A,所以输出功率P=44×3W=132W,所以变压器的输入功率为132W,故B错误;照明灯的电流,则排气扇的电流为I2=3A=1.5A,则排气扇输出功率为P出=I2U2-I22r=1.5×44W-1.52×1W=63.75W,选项C正确;变压器原线圈中通过的电流为,故保险丝熔断电流不得低于0.6A,选项D错误。 8答案及解析: 答案:D 解析:本题疑难点是找出相当于副线圈的部分,滑动触头P的移动如何改变副线圈的匝数。P不动,则变压器输出电压不变,将向Q右移动,滑动变阻器R接入电路的电阻变大,据(其中R灯为L1、L2的并联电阻)得变压器的输出功率、输入功率均变小,选项A错误;P不动,输出电压不变,将Q向左移动,滑动变阻器R接入电路的电阻变小,变压器的输出功率变大,据P出=I2U2得I2变大,两灯均变亮,选项B错误;Q不动,滑动变阻器R接入电路的电阻不变,将P沿逆时针方向移动,则变压器输出电压变大,据得变压器的输出功率变大,输出功率决定输入功率,选项C正确;P、Q都不动,变压器输出电压不变,断开开关S,负载总电阻变大,变压器的输出功率变小,输出电流变小,滑动变阻器R分得的电压变小,所以灯L1两端的电压变大,L1将变亮,选项D错误。 9答案及解析: 答案:C 解析:当保持Q的位置不动时,变压器的匝数比不变,由可知副线圈两端的电压U2保持不变,若将P向上滑动,R接入电路中的电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,副线圈上的电流减小,则由可知原线圈上的电流减小,AB错误;当保持P的位置不动时,电阻不变,若将Q向上滑动,副线圈的匝数n2增大,故副线圈两端的电压U2增大,电流也增大,同理可知原线圈上的电流增大,C正确,D错误。 10答案及解析: 答案: D 解析: 根据有效值的定义,设题图乙中电压的有效值为U,则,解得,选项A错误。变压器输出电压的有效值,选项B错误。R处出现火情时,其电阻因温度的升高而减小,副线圈中电流增大,所以原线圈中电流增大,此时电阻R0中的电流增大,所以消耗的电功率增大,故选项C错误,D正确。 11答案及解析: 答案:ABD 解析:当电路正常工作时,电流经火线流入用电器,再经零线流回.由于火线和零线并行绕在铁芯左侧,火线和零线中的电流反向,合磁通量为零,故AB正确.用电器短路后,火线和零线中电流仍然等大、反向,铁芯中无磁通量,开关不会被电磁铁吸起,C错误. 当地面上的人触电时,火线中的电流经人体流入大地,由于电磁感应, 中产生感应电流,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关,从而切断家庭电路,D正确. 12答案及解析: 答案:B 解析:变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的,选项A正确,B错误;用户用电器总电阻增加,根据可知,消耗功率减小,输电线中电流减小,线路损耗功率减小,C正确;升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损耗的电压加上降压变压器的输入电压,D正确。故选B。 13答案及解析: 答案:1. 2. 3. 4. 解析:1.依题意, 所以 2.依题意, 所以. 3. 所以 解得 4. ,解得. 14答案及解析: 答案:1.电动势的最大值为 故瞬时值表达式 2.电流的有效值 所以内上产生的热量 3.平均感应电动势为 平均感应电流为 所以通过电阻R的电荷量为 解析: 15答案及解析: 答案:1.1:10,240:11; 2.900 解析:1.根据如图所示输电线路,设高压输电线电流I2,输电电压为U2,由题意可知:P损=I22r=4×103W;得:I2=20A; 所以有:U2= PI2=5×103V;根据匝数与电压成正比, 则有: n1:n2=U1:U2=500:5000=1:10;U损=Ir=20×10V=200V; 则有:U3=U2-U损=5000-200=4800V;所以: n3:n4=U3:U4= 4800:220= 240:11 2.设最多安装n个40W电灯,根据功率相等,则有:P总-P损=60×103+40n 解得:n=900个 ?正确教育 侵权必纠!

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