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-1-2014高考物理考前押题：恒定电流和交电电流(在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～12题有多项符合题目要求．)1．如图4－8－17所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝102sin10πt(V)，则()．图4－8－17A．该交变电流的频率为10HzB．该电动势的有效值为102VC．外接电阻R所消耗的电功率为10WD．电路中理想交流电流表的示数为1.0A解析由e＝102sin10πt(V)知电动势的有效值E有＝Em2＝1022V＝10V，故B选项错误；电路中的理想电流表示数为电流的有效值：I有＝E有r＋R＝1.0A，故D选项正确；电阻R消耗的电功率P＝I2有R＝9.0W，故C选项错误；转子的角速度ω＝10πrad/s，所以频率f＝ω2π＝5Hz，故A选项错误.答案D2．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图4－8－18中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则()．图4－8－18A．ab接MN、cd接PQ，Iab＜IcdB．ab接MN、cd接PQ，Iab＞IcdC．ab接PQ、cd接MN，Iab＜IcdD．ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd解析测电流时，需副线中的电流较小，由I1I2＝n2n1可知；n2较大，n1较小，所以ab接MN，-2-cd接PQ，Iab＞Icd.选项B正确．答案B3．在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图4－8－19所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时()．图4－8－19A．RM变大，且R越大，U增大越明显B．RM变大，且R越小，U增大越明显C．RM变小，且R越大，U增大越明显D．RM变小，且R越小，U增大越明显解析由题意知，S两端的电压增大，则电路中的电流增大，药液接触传感器的电阻变小，则A、B选项是错误的；将S看做外电路，其余看做等效电源，如右图根据U＝E－Ir可判断，同样的变化电流，则内阻越大电压变化越大，因此答案为C.答案C4．用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图象如图4－8－20所示，则()．图4－8－20A．变压器输入功率约为3.9WB．输出电压的最大值是110VC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin(100πt＋π2)A解析由题意知：U1＝220V，U2＝110V，所以n1n2＝U1U2＝2∶1，U2m＝1102V，选项B、C均错误．由图象可知：I2m＝0.05A，T＝0.02s，则负载电流的表达式为i＝0.05sin(100πt)A，-3-选项D错误．变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝0.052×110W≈3.9W，选项A正确．答案A5．在如图4－8－21所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流表，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态．在P向上移动的过程中，下列说法正确的是()．图4－8－21A．A表的示数变大B．油滴向上加速运动C．G中有a→b的电流D．电源的输出功率一定变大解析油滴静止时，它所受的重力等于向上的电场力F＝qE＝qUCd，在P向上移动的过程中，滑动变阻器的有效电阻变大，电路的总电阻变大，由闭合电路欧姆定律，知电路的总电流I变小，路端电压U外变大，则选项A错误；而电阻R1两端的电压U1＝IR1变小，由U外＝U1＋U并，知U并变大，UC＝U并变大，油滴所受电场力变大，将向上加速运动，QC＝CU并变大，电容器C充电，电流方向由b→a，则选项B正确，C错误；电源的输出功率变化不确定，选项D错误．答案B6．如图4－8－22所示，一个理想变压器，初级线圈的匝数为n1，a、b接交流电源，次级线圈匝数为n2，与负载电阻R相连接，R＝40Ω.图中电压表的示数为100V，初级线圈的电流为0.4A．下列说法正确的是()．图4－8－22A．次级线圈中的电流的最大值为1AB．初级和次级线圈的匝数比n1∶n2＝2∶5C．如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻并联，图中电流表的示数为2AD．如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻串联，变压器消耗的电功率是80W解析输送给变压器的功率P1＝I1U1＝0.4×100W＝40W因为P1＝P2，所以P2＝40W①-4-P2＝I22R②由①②得I2＝1A，故选项A错误，两电阻并联，副线中电流为2A，选项C正确．由n1n2＝I2I1得：n1n2＝10.4＝52，选项B错误．副线圈两个电阻串联时，消耗功率P＝U222R＝20W，故选项D错误．答案C7．如图4－8－23所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，从O向O′观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω.则线圈转至图示位置时()．图4－8－23A.线圈中感应电流的方向为abcdaB．线圈中的感应电流为nBl2ωRC．穿过线圈的磁通量为0D．穿过线圈磁通量的变化率为0解析感应电流方向为adcba，A错误．感应电流I＝ER＝2nBlωl2R＝nBl2ωR，B正确．线圈与磁场平行，穿过线圈磁通量为零，但是磁通量变化率最大，C正确，D错误．答案BC8．现用电压为380V的正弦式交流电给额定电压为220V的电灯供电，以下电路中可能使电灯正常发光的有()．解析由图可知，A、B选项中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；C选项为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；D选项为升压变压器，电灯两端的电压要大于380V，不可行．答案ABC-5-9．如图4－8－24所示为远距离输送交流电的系统示意图，变压器均为理想变压器．随着用户负载增多，发电机F达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能正常工作．那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用电功率，可采取的措施是()．图4－8－24A．适当减小输电线的电阻rB．适当提高n4n3C．适当提高n2n1的同时，降低n4n3D．适当降低n2n1的同时，提高n4n3解析当发电机输出功率一定时，为使远距离用户得到更多的功率，需减小输电线上的功率损失，根据ΔP＝I2线r，可以减小输电线的电阻r，A对；也可以通过提高输电电压，减小输送电流，即提高n2n1，这样使线圈n3两端电压变大，为使用户的用电器正常工作需要适当降低n4n3，C对．答案AC10．如图4－8－25所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图．输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动．输出电压通过输电线输送给用户，每条输电线总电阻用R0表示．当负载增加时，则()．图4－8－25A．电压表的读数减小B．电流表的读数减小C．电流表的读数减小D．电压表、的读数之差增大解析输入电压是市区电网的电压，不随负载增加而变化，变压器原副线圈的匝数不变，由变压器的原理U1U2＝n1n2，可得电压表的示数U2保持不变，当负载增加时，意味着并联了更多的用电器，即负载的总阻值减小，而I2＝U22R0＋R载，所以副线圈电流增大，即电流表的示数增大，根据变压器的原理P出＝P入，即U2I2＝U1I1，由于输出功率增大，输入电流I1增大，选项B、C错误；由于输电导线与负载串联，随负载阻值减小电流增大，导线R0上的电压U0＝I2R0增大，所以负载的电压U载＝U2－U0减小，即电压表的示数减小，选项A正确；电压-6-表与电压表示数之差为导线上的电压，即U0＝I2·2R0变大，选项D正确．答案AD11．如图4－8－26为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u－t图象．原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1.若串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1A，则()．图4－8－26A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为220VB．变压器输出端所接电压表的示数为222VC．变压器输出端交变电流的频率为50HzD．变压器的输出功率为2202W解析由原线圈所接正弦交流电u－t图象以及交变电流规律可知，变压器原线圈所接交流电压有效值U1＝Um2＝220V，输出端所接电压表示数也为有效值，因为原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，由变压器的变压关系可知U1∶U2＝n1∶n2，解得U2＝22V，变压器的输入功率等于输出功率P＝U1I1＝220W，因此A正确，B、D错误；再由u－t图象知交变电流的周期为0.02s，频率为50Hz，选项C正确．答案AC12．如图4－8－27所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是()．图4－8－27A．两电压表的示数之比为U1∶U2＝n1∶n2B．电压表V1示数等于NBωL2C．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大D．变压器的输入功率与输出功率之比为1∶1解析变压器的电压之比等于线圈匝数之比，A正确；由于线圈电阻不计，示数即为线圈产生的电动势的有效值U1＝E＝Em2＝NBωL22，B错误；的示数由和线圈匝数比决定，R的变化不影-7-响示数，C错误；理想变压器输出功率等于输入功率，D正确．答案AD