2018届高三物理一轮复习 高频考点强化（九）交变电流、变压器问题

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1、高频考点强化(九)　交变电流、变压器问题(45分钟　100分)　选择题(本题共16小题,1～12题每小题6分,13～16题每小题7分,共100分。1～10题为单选题,11～16题为多选题)1.小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6V　6W”的小灯泡连接形成闭合回路,不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n=5r/s时,小灯泡恰好正常发光,则电路中电流的瞬时表达式为　(　　)A.i=sin5t(A)　　　　B.i=sin10πt(A)C.i=1.41s

2、in5t(A)D.i=1.41sin10πt(A)【解析】选D。因为小灯泡正常发光,所以电路中电流的有效值为I==1A,则电流的最大值为Im=A≈1.41A。因为转速n=5r/s,且ω=2nπ,所以ω=10πrad/s,故电路中电流的瞬时值表达式为i=1.41sin10πt(A),选项D正确。2.图甲、图乙分别为两种电压的波形,其中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压是正弦函数的一部分。下列说法不正确的是　(　　)A.图甲、图乙均表示交流电B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100πt(V)C.图乙所

3、示电压的有效值为20VD.图乙所示电压的有效值为10V【解析】选C。根据交变电流的定义,图甲、图乙均表示交流电,图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100πt(V),选项A、B正确。根据有效值的定义得:=T,解得图乙所示电压的有效值U=10V,选项D正确,C错误。3.(2017·枣庄模拟)在雨雪冰冻天,为清除高压输电线上的凝冰,有人设计了这样的熔冰思路:利用电流的热效应除冰。若在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为I,热损耗功率为ΔP;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9ΔP,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻

4、不变)　(　　)导学号42722570A.输电电流为B.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为【解析】选D。根据P=UI,ΔP=I2R可得ΔP=R,所以输电功率和输电线电阻不变,热耗功率变为9ΔP时,输电电流为3I,输电电压为,选项D正确。4.如图所示为一交变电流随时间变化的图象,从t=0时刻开始,每半个周期时间内的图象均为正弦曲线,求此交变电流的有效值　(　　)A.AB.2AC.AD.3A【解析】选C。选择一个周期的时间,利用在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相同,由焦耳定律求得I2RT=R+R,其中I1

5、=A,I2=2A,解得I=A。故C正确。5.在如图所示的装置上,磁场垂直于光滑导轨平面,光滑导轨MN、PQ固定在水平面上,导体棒ab在导轨上做简谐运动,产生交变电流的电压表达式为u=4sin100πtV,理想变压器原副线圈匝数比为n1∶n2=2∶1,不计导轨和导线电阻,定值电阻R=10Ω。当t=0.01s时,理想电流表读数为　(　　)A.0　　B.0.2A　　C.0.28A　　D.0.56A【解析】选B。据题原线圈所接的交变电流的电压表达式为u=4sin100πtV,电压的最大值U1m=4V,有效值为U1==4V。根据

6、=,得:U2=U1=×4V=2V。理想电流表测量交变电流的有效值,则其读数为I2==A=0.2A,故B正确。6.(2017·厦门模拟)如图所示,a、b间接入正弦交流电,变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图,R2为热敏电阻,随着温度升高其电阻变小,所有电表均为理想电表,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻。当R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是　导学号42722571(　　)A.V1的示数不变,V2的示数减小B.V1的示数减小,V2的示数减

7、小C.A1的示数增大,A2的示数增大D.A1的示数减小,A2的示数减小【解析】选A。V1测量的是电源的电压,由电源本身决定,与负载无关,B项错;变压器的输出电压由输入电压及变压器的变压比决定,故是否出现火情,输出电压均不变;将输出电压等效为负载电路中电源的电动势,R3等效为电源的内电阻。出现火情时,R2所处位置温度升高,其电阻减小,故电路总电阻减小,因此电压表V2示数减小,A项正确;由欧姆定律可知,通过电阻R1的电流减小,C项错;电路总电流增大,变压器输出功率增大,故变压器输入功率也增大,由P=UI可知,原线圈中电流增

8、大,D项错。7.如图所示,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n∶1,原线圈接正弦交流电,电压为u=U0cos100πt(V),副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R,当开关S接通后,电流表读数为I,电动机带动一电阻为r,质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升。下列判断正确的是　(　　)