2020年高考物理《交变电流与远距离输电》专项练习及答案解析.doc

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1、高考物理《交变电流与远距离输电》专项练习1.如图所示为一个经双向可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为(　　)A.Um　　　　B.　　　　C.　　　　D.【答案】D【解析】设电灯的阻值为R，正弦交流电压的有效值与峰值的关系是U＝，由于一个周期内半个周期有交流电压，一周期内交流电产生的热量为Q＝t＝·，设交流电压的有效值为U，由电流热效应得Q＝·＝·T，所以该交流电压的有效值U＝，选项D正确．2.交流发电机线圈电阻r＝1Ω，用电器电阻R＝9Ω，电压表示数为

2、9V，如图所示，那么该交流发电机(　　)A．电动势的峰值为10VB．电动势的有效值为9VC．交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10VD．交流发电机线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为V【答案】D【解析】电压表示数等于路端电压，电路中的电流为I＝＝A＝1A，电动势的有效值为：E＝I(R＋r)＝1×(1＋9)V＝10V，所以电动势的最大值为Em＝E＝10V，故A、B错误；线圈通过中性面时Φ最大，但＝0，故e＝0，C错误；线圈从中性面转过90°过程中，ΔΦ＝BS，Δt＝＝，则＝n＝，由于Em＝nBSω，所以＝＝V，

3、D正确。3.(2018·全国Ⅲ卷)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示．则Q方:Q正等于(　　)A.1∶　　　　B.∶1　　　　C.1∶2　　　　D.2∶1【答案】D【解析】对于方波交流电源，电压的有效值和最大值相等，即u方＝u0，在周期T内产生的热量为Q方＝·T，对于正弦交流电源，电压的有效值u正＝，在周期T内产生的热量为Q正＝·T，整理可得Q方∶Q正＝2∶1，选项D正确．4.如图所示电路中，A、B间接

4、有交变电压u＝311sin100πt(V)，电路中接有“220V　440W”的电暖宝、“220V　220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是(　　)A．交流电压表的示数为311VB．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3AC．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D．1min内抽油烟机消耗的电能为1.32×104J【答案】　D【解析】由u＝311sin100πt(V)可知，交变电压的有效值为220V，故交流电压表的示数为220V，选项A错误；已知两用电器的额定电压和额定功率，根据并联电路电流规律及P＝UI可知

5、，I干＝＋＝A＋A＝3A，故保险丝的额定电流应不小于3A，选项B错误；因抽油烟机功率包括热功率及机械功率，故电暖宝发热功率大于抽油烟机发热功率的2倍，选项C错误；根据W＝Pt可得1min内抽油烟机消耗的电能为1.32×104J，选项D正确。5.在如图甲所示电路中，D为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)．R1＝30Ω，R2＝60Ω，R3＝10Ω.在MN间加上如图乙所示的交变电压时，R3两端电压表的读数大约是(　　)A.3VB.3.5VC.4VD.5V【答案】B【解析】在0～0.01s内，二极管导通，R3两端电压为U3＝U

6、m＝4V，在0.01～0.02s内，二极管截止，R3两端电压为U′3＝Um＝3V．根据交流电有效值的定义得：×＋×＝×T，U≈3.5V，B正确．6.(多选)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是(　　)A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3∶2C．交流电a的瞬时值为u＝10sin5πt(V)D．交流电b的最大值为V【答案】BCD【解析】由题图可知，t＝0时刻线圈均在中性面，穿过

7、线圈的磁通量最大，A错误；由题图可知Ta∶Tb＝2∶3，故na∶nb＝3∶2，B正确；由题图可知，C正确；交流电最大值Um＝NBSω，故Uma∶Umb＝3∶2，故Umb＝Uma＝V，D正确。7.(多选)如图所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R的两端．线框在磁感应强度为B的匀强磁场中，以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度ω匀速转动，不计其他电阻，则下列说法正确的是(　　)A.若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωsinωtB

8、.线框通过中性面前后，流过电阻R的电流方向将发生改变，1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次C.线框从图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量为D.电压表的示数跟线框转动的角速度ω大小无关【答案】ABC【解析】　从图示位置开始计时，即从线框处于中性面位置开始计