2019年高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 课时分层作业 三十一 11.1 交变电流的产生和描述

A.输入电压u的表达式u=20sin(50πt) V B.只断开S2后,L1、L2均正常发光 C.只断开S2后,原线圈的输入功率增大 D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W

【解析】选D。周期是0.02 s,ω==100π,所以输入电压u的表达式应为u=20sin (100πt)V,A项错误;只断开S2后,负载电阻变大为原来的2倍,电压不变,副线圈电流变小为原来的一半,L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一,B项错误;只断开S2后,原线圈的输入功率等于副线圈的功率,都减小,C项错误;若S1换接到2后,电阻R电压有效值为4 V,R消耗的电功率为=0.8 W,D项正确。 【加固训练】

(xx·昭通模拟)如图,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,输出电 压通过输电线送给用户(电灯等用电器),R表示输电线的电阻。 ( )

A.用电器增加时,变压器输出电压增大 B.用电器增加时,变压器的输入功率增加 C.用电器增加时,输电线的热损耗减少 D.要提高用户的电压,滑动触头P应向下滑

【解析】选B。用电器增加,表示负载值减小,输出功率会变大,但变压器输出电压不变,故A项错误;用电器增加时,输出功率要增加,又P入=P出,故输入功率也要增加,B项正确;用电器增加时,变压器的输出功率增加,输出电压不变,由P出=UI输电电流I变大,根据P热=IR知输电线的热损耗增加,故C项错误;要提高用户的

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电压,根据=应使副线圈匝数增加,滑动触头P应向上滑,故D项错误。

4.钳形电流测量仪的结构图如图所示,其铁芯在捏紧扳手时会张开,可以在不切断被测载流导线的情况下,通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0,则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是

( )

A.该测量仪可测量直流电的电流 B.载流导线中电流大小I0=

C.若钳形部分铁芯没有完全闭合,测量出的电流将小于实际电流 D.若将载流导线在铁芯上多绕几匝,钳形电流测量仪的示数将变小

【解析】选C。钳形电流测量仪实质上是一个升压变压器,只能测量交流电的电流,故A项错误;根据=得载流导线中电流大小I0=nI,故B项错误;若钳形部分铁芯没有完全闭合,载流导线中电流产生的磁场减弱,磁通量变化率减小,在内置线圈产生的感应电动势减小,感应电流减小,则测量出的电流将小于实际电流,故C项正确;根据n1I1=n2I2,知若将载流导线在铁芯上多绕几匝,即n1变大,I1、n2不变,则钳形电流测量仪的示数I2将变大,故D项错误。

5.某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示,发电机输出的电压恒定,通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电,已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,它的副线圈两端的交变电压如图乙所示,R0为负载电阻。若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是 ( )

A.降压变压器T2原线圈的输入电压为55 V B.降压变压器T2的输入功率与输出功率之比为4∶1 C.当R0增大时,升压变压器T1的输出电压不变

D.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压

【解析】选C。降压变压器的输出电压U4= V=220 V,根据=得,降压变压器T2原线圈的输入电压U3=880

V,故A项错误;变压器是理想变压器,变压器的输入功率和输出功率相等,故B项错误;当R0增大时,由于发电机输出的电压恒定,则升压变压器T1的输出电压不变,故C项正确;升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压和输电线上的电压损失之和,故D项错误。

6.(xx·南昌模拟)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光。要使灯泡变亮,可以采取的方法有

( )

A.向下滑动P

B.增大交流电源的电压 C.增大交流电源的频率 D.减小电容器C的电容

【解析】选B、C。向下滑动P,副线圈匝数减少,电压减小,故A项错误;增大交流电源的电压,副线圈两端电压也增大,故B项正确;增大交流电源的频率,减小了容抗,通过电容器的电流增大,故C项正确;减小电容器的电容,增大了容抗,通过灯泡的电流减小,灯泡变暗,故D项错误。

7.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1=20 Ω,R2=30 Ω,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50 Hz

B.原线圈输入电压的最大值为200 V C.电阻R2的电功率约为6.67 W D.通过R3的电流始终为零

【解析】选A、C。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0.02 s、频率为50 Hz,A项正确;由图乙可知通过R1的电流最大值为Im=1 A,根据欧姆定律可知其最大电压为Um=20 V,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项错误;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= A= A,电阻R2的电功率为P=IR2=×30

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W≈6.67 W,C项正确;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项错误。

8.如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n1∶n2=3∶1,且分别接有阻值相同的电阻R1和R2,R1=R2=100 Ω,通过电阻R1瞬时电流如图乙所示,则此时

( )

A.用电压表测量交流电源电压约为424 V

B.断开开关K后,通过电阻R1的瞬时电流还是如图乙所示 C.交流电源的功率为180 W D.R1和R2消耗的功率之比为1∶3

【解析】选A、C。由=,=得,通过R1的电流有效值为I1=A= A,通过R2的电流的有效值I2= A,副

线圈两端的电压U2=I2R2=×100 V=90 V,原线圈两端电压U1=270 V,而U=U1+I1R1=300 V≈424 V,故A项正确;断开开关K后,通过电阻R1的电流为0,故B项错误;交流电源的功率P=UI1=180 W,故C项正确;R1消耗的功

率P1=R1=18 W,R2消耗的功率P2=R2=162 W,【加固训练】

=,故D项错误。

(xx·雅安模拟)如图所示电路中,变压器为理想变压器,电表均为理想电表,L1、L2、L3、L4为额定电压均为2 V的相同灯泡。当ab端接一正弦交流电时,闭合电键S,四只灯泡均正常发光,则以下说法正确的是

( )

A.变压器原、副线圈匝数比为3∶1 B.ab端所接正弦交流电电压最大值为6 V

C.只增大ab端所接正弦交流电的频率,灯泡亮度均会变化 D.断开电键S后,L1、L2仍能正常发光