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    2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题十四 交变电流 变压器 A卷

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    这是一份2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题十四 交变电流 变压器 A卷,共9页。试卷主要包含了交变电流等内容,欢迎下载使用。

     

    2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练

    专题十四 交变电流 变压器 A

    1.如图所示为某中学教学区供电示意图,供电部门通过理想变压器原线圈端送电,虚线框内表示教学区内各教室的照明电路.已知变压器副线圈端距教学区输入端的距离较远,两部分之间的输电线电阻不能忽略,已知端输入电压一定,则以下说法正确的是(   )

    A.如果教学区同时使用的电灯减少,端输入电功率仍不变

    B.端电压一定为220 V

    C.端电压一定为220 V

    D.教学区内同时使用的电灯越多,端输入电压越低

    2.如图所示为某同学设计的一个用电器的内部电路图.一理想变压器的匝数比为;原线圈回路中接一阻值恒为的监控指示灯;副线圈中接有两只均标有“6 W  6 V”的灯泡,灯泡都正常发光;副线圈中接有四只额定功率均为3 W的灯泡,灯泡也都正常发光.则下列说法正确的是(   )

    A.原线圈两端的电压为3 V 

    B.副线圈中所接灯泡的额定电压均为12 V

    C.交流电源电压为9 V  

    D.监控指示灯消耗的功率为0.4 W

    3.下列选项中表示交流电的是(   )

    A. B. 

    C. D.

    4.采用一稳压交流电源给如图所示电路供电,是三个完全相同的定值电阻,理想变压器的匝数比为2:1,开关断开时电路消耗的总功率为P,则开关闭合时电路消耗的总功率为(   )

    A.P B. C. D.

    5.一个电阻中分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如图所示,在相同时间内电阻产生热量最多的是(   )

    A. B. 

    C. D.

    6.如图所示,电阻为r的线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动,产生电动势瞬时值表达式为的交流电,把该交流电接在理想变压器原线圈的两端,变压器原、副线圈的匝数比为,电压表和电流表均为理想电表,为定值电阻,阻值为R为可变电阻,当其阻值为R时,电压表的读数为10 V,若的阻值变为,则电压表的读数为(   )

    A.210 V B.200 V C.198 V D.110 V

    7.如图所示,理想变压器原线圈串联一个定值电阻之后接到交流电源上,电压表的示数恒定不变,电压表的示数分别用表示,所有电压表都可视为理想电压表.当移动滑动变阻器的滑动触头P时,下列说法正确的是(   )

    A.的比值不变  

    B.的比值变大

    C.减小,则消耗的功率也减小 

    D.电阻R消耗的功率的比值总是等于

    8.如图甲所示,变压器原、副线圈的匝数比为3:1为四只规格均为“9 V  6 W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端交变电压u的图象如图乙所示,则以下说法正确的是(   )

    A.电压表的示数为36 V B.电压表的示数为27 V

    C.电流表的示数为3 A  D.四只灯泡均不能正常发光

    9.如图所示,磁感应强度大小分别为B的两匀强磁场相邻,磁场方向均垂直于纸面向里,一单匝矩形线圈的边刚好位于两个磁场的分界处,线圈以边为转轴按图示方向匀速转动.已知线圈转动的角速度为ω边长为边长为,则线圈中产生的感应电动势的有效值为(   )

    A. B. C. D.

    10.手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。在充电过程中(  

    A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化

    B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变

    C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递

    D.手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失

    11.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为,副线圈的输出端接有一交流电动机,正在将质量为m的重物以速度v匀速提升,若不计摩擦和空气阻力,变压器的输入功率为P,理想电流表示数为I,则下列说法正确的是(   )

    A.通过原线圈的电流为 B.原线圈的输入电压为

    C.电动机消耗的功率为 D.电动机的内阻为

    12.如图所示,N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管D.二极管D具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大.下列说法正确的是(   )

    A.交流电流表的示数为 

    B.一个周期内通过R的电荷量为

    C.R两端电压的有效值 

    D.图示位置电流表的示数为0

    13.一台小型发电机的最大输出功率为,输出电压恒为,现用电阻率为、横截面积为的输电线向距离处的用电单位输电,要使发电机满负荷运行时,输电线上的损失功率为发电机总功率的4%,理想升压变压器原、副线圈匝数分别为,理想降压变压器原、副线圈匝数分别为.

    1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比值是多少?

    2)如果用户用电器的额定电压为220 V,那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比值是多少?



     

     

     

     

     

     

     


    答案以及解析

    1.答案:D

    解析:如果教学区同时使用的电灯减少,消耗的电功率减小,根据变压器输入功率等于输出功率,则输入功率也减小,A错误;由于输电线电阻不能忽略,如果保证电灯能正常工作,则端的电压大于220 VB错误;教学区内同时使用的电灯越多,功率越大,输电线的电阻分压越大,则两端的电压越小,C错误,D正确.

    2.答案:D

    解析:根据,解得,A错误;根据,解得,B错误;根据理想变压器输入功率与输出功率相等得,解得,则交流电源电压为,C错误;监控指示灯消耗的功率为,D正确.

    3.答案:C

    解析:交流电的重要特征是电流的方向随时间做周期性变化,故选项C表示的是交流电,选项ABD表示的是直流电.

    4.答案:C

    解析:设三个完全相同的定值电阻的阻值为R,电源输出电压为U,开关断开时,根据等效电路可得,电路的总电阻,电路消耗的总功率,开关闭合时,根据等效电路可得,电路的总电阻,电路消耗的总功率,ABD错误,C正确.

    5.答案:D

    解析:选项AB中交变电流的有效值都为,选项C中恒定电流的大小为1.5 A,选项D中交变电流的有效值为2 A,根据热量的表达式得出选项D正确.

    6.答案:C

    解析:由可知,该线圈中产生的交变电动势的有效值应为;因为开始时,电压表的读数为10 V,则,根据,得,所以;又根据,得,因此;若的阻值变为,有,联立解得C正确,ABD错误.

    7.答案:D

    解析:的比值由变压器原、副线圈匝数之比决定,是一个常数,B错误;因为有电阻的存在,并不等于原线圈两端的电压,所以的比值将会改变,A错误;因为的比值不变,当减小时,也随着减小,电阻两端的电压将增加,消耗的功率也增大,C错误;设通过原线圈的电流为I,则副线圈的输出功率即滑动变阻器R消耗的功率为消耗的功率为,电阻R消耗的功率的比值为,所以D正确.

    8.答案:B

    解析:由输入端两端电压的有效值,原、副线圈的电压之比,电流之比为1:3;设两端电压为,有,则,原线圈电压即电压表的示数为B正确,A错误.四只灯泡两端电压均为9 V,故均能正常发光,D错误.电流表的示数为C错误.

    9.答案:B

    解析:单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中转动时,产生的感应电动势的有效值为,在磁感应强度为的匀强磁场中转动时,产生的感应电动势的有效值为,根据交变电压有效值的定义可知,解得,选项B正确,ACD错误.

    10.答案:AC

    解析:由题意可知送电线圈中通入了正弦式交变电流,可知电流产生的磁场也呈周期性变化,A正确;由变压器的工作原理可知,受电线圈中输出的电流按余弦规律变化,因此受电线圈中感应电流产生的磁场随电流的变化而变化,B错误;送电线圈和受电线圈的能量传递是通过互感现象实现的,C正确;由于送电线圈产生的磁场并没有全部穿过受电线圈,即有磁通的损失,因此该充电过程存在能量的损失,D错误。

    11.答案:AD

    解析:由理想变压器线圈匝数和电流的关系为,解得通过原线圈的电流,故A正确;原线圈的输入电压,解得,故B错误;理想变压器的输入功率等于输出功率,所以电动机消耗的功率为P,故C错误;电动机的总功率,解得,故D正确.

    12.答案:AB

    解析:矩形闭合导线框在磁场中转动,产生的交流电的电压最大值,由于二极管具有单向导电性,故一个周期内只有一半时间电路中有电流,根据电流的热效应得,解得R两端电压,则电流表的示数为A正确,C错误;一个周期内只有一半时间电路中有电流,由,得电荷量B正确;电流表显示的是有效值,不会随瞬时值的变化而变化,即图示位置电流表的示数不为0D错误.

    13.答案:(1)导线电阻,代入数据解得

    升压变压器原线圈中电流满足,得

    升压变压器副线圈中电流满足

    解得

    ,得.

    2)降压变压器的输入电压满足,代入数据解得

    因为输出电压,由,得.





     

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