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1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理交变电流知识点总结全面整理届高中物理交变电流知识点总结全面整理 单选题 1、如图所示，绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交变电时，两个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。已知线圈 1、2 的匝数之比1:2=2:1。在不接负载的情况下（）当线圈 1 输入电压 220V 时，线圈 2 输出的电压为 110V 当线圈 1 输入电压 220V 时，线圈 2 输出电压为 55V 当线圈 2 输入电压 110V 时，线圈 1 输出电压为 220V 当线圈 2 输入电压 110V 时，线圈 1 输出电压为 110V ABCD 答案：B 解析：在不考虑原、副线圈内电阻的情况下，变压器原、副线圈电压之比12等于原、副线圈中产生的感应电动势之比12 当给线圈 1 输入电压1时 2 12=12=1122=1122=2121=41 所以当线圈 1 输入电压 220V 时，线圈 2 输出电压为 55V；当给线圈 2 输入电压2时 12=12=1221=1221=2112=1 当线圈 2 输入电压 110V 时，线圈 1 输出电压为 110V。所以正确，错误，即 B 正确，ACD 错误。故选 B。2、图是一正弦式交变电流的电压图象。由图可知，此交变电流的电压和频率为（）A有效值为 311VB有效值为 220V C频率为 200HzD频率为 100Hz 答案：B 解析：AB根据图象可知该交流电的电压最大值是 311V，故有效值为 =max2=3112V=220V A 错误，B 正确；CD由图可知，周期为 0.02s，所以频率为 3 =1=10.02Hz=50Hz CD 错误。故选 B。3、如图所示，交流发电机的矩形线圈面积S=0.08 m2，线圈匝数 N=50，线圈的电阻r=1，线圈在磁感应强度B=0.2 T 的匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO以角速度=200 rad/s 匀速转动，通过原、副线圈匝数比为n1：n2=1：3 的理想变压器接可变的负载电阻R，图中电表均为理想交流电表，当负载取某一阻值时，交流电流表的示数为I=102A。下列说法正确的是（）A交流电压表的示数为802V B电阻R消耗的电功率为 14002W C若增大负载电阻R，则变压器的输入功率增大 D若负载电阻R=9，则变压器的输入功率最大 答案：D 解析：A线圈转动产生正弦式交变电流，电动势最大值 Em=NBS=160V 电动势的有效值 4 =2=802V 当负载取某一阻值，交流电流表的示数为I=102A 时，交流电压表的示数为 U=E-Ir=702V 选项 A 错误；B电阻R消耗的功率 P=IU=1400W 选项 B 错误。CD根据变压器的匝数比可知，变压器次级电流为3，由 =(3)2 得此时负载电阻的阻值 R=63 设调节R的阻值后变压器原线圈电流为I1，副线圈电流为I2，变压器输入功率为P，则 1=12+由于I1有解，则 =E2-4rP0 即 24 故 max=24=22 又 5 12=21=13 解得 R=9 可知负载电阻从 63 减小到 9 时，电阻R消耗的功率（即变压器输入功率）一直增大，当负载电阻R=9，则变压器的输入功率最大，选项 C 错误、D 正确。故选 D。4、某山区有一小型水电站，每分钟有 60m3的水从高处落下冲击水轮机，水轮机与上游水位的落差是 50m。则（）A水从高处落下，重力每分钟做功3 106J B若水的机械能有 70%转化为电能，水电站的发电功率是 3.5105W C若输电电压为 10000V，输电电流是 3.5A D若输电电压为 10000V，输电线总电阻为 0.5，则输电线上每分钟产生的热量是 612.5J 答案：B 解析：A每分钟下落水的重力 =6 105N 每分钟重力做的功 =6 105N 50m=3 107J 故 A 错误；B每分钟得到的电能 有=3 107J 70%=2.1 107J 6 水电站的发电功率 =有=2.1 107J60s=3.5 105W 故 B 正确；C若输电电压为 10000V，输电电流是 =3.5 105W10000V=35A 故 C 错误；D若输电电压为 10000V，输电线总电阻为 0.5，则输电线上每分钟产生的热量 =2=(35A)2 0.5 60s=36750J 故 D 错误。故选 B。5、某电站不用变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为，不计容抗与感抗的影响，则下列说法中错误的是（）A输电线上损失电压为 B输电线上损失电功率为()2 C用户得到的功率为2 D用户得到的功率为 答案：C 解析：A电路中的电流 =7 则输电线上损失的电压 损=故 A 正确；B输电线上损失电功率为 损=损2=2=()2=22 故 B 正确；CD用户得到的功率 有=损=()2=22 故 D 正确，C 错误。本题选错误项，故选 C。多选题 6、家用燃气热水器点火装置的原理简化图如图所示，将家用交流电2202sin100（V）接入理想变压器原线圈，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。已知点火针与感应针之间的电压瞬时值大于 2000V 时，就会引发火花，点燃气体。以下判断正确的是（）A变压器原线圈两端电压的有效值是2202V B交变电流方向每秒钟改变 100 次 C变压器原、副线圈的匝数比可以为12=15 8 D变压器原、副线圈的匝数比可以为12=17 答案：BD 解析：A由原线圈的输入电压表达式可知，原线圈两端电压的最大值为2202V，有效值为 220V，A 错误；B该交变电流的频率为 2=1002=50Hz 一个周期内电流方向改变两次，所以电流方向每秒钟改变 100 次，B 正确；C由题可知点火针与感应针之间的瞬时电压大于 2000V 时会引发火花，原线圈最大的瞬时电压为2202V，由公式12=12可知当变压器原、副线圈的匝数比为15时，副线圈的最大瞬时电压为11002V，小于 2000V；当变压器原、副线圈的匝数比为17时，副线圈的最大瞬时电压为15402V，大于 2000V。C 错误，D 正确。故选 BD。7、如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（）A线圈转动的转速为 50r/s 9 B电流表的示数为m=102A C1s 钟内线圈中电流方向改变了 50 次 D0.01s 时线圈平面与中性面垂直 答案：AD 解析：A周期T=0.02s，角速度 =2=100rad/s 转速 =1=10.02r/s=50r/s A 正确；B由题图乙可知交流电电流的最大值是=102A 由于电流表的示数为有效值，故示数 =1022A=10A B 错误；C交流电的频率为 50Hz，每个周期内电流方向改变 2 次，故 1s 钟内线圈中电流方向改变了 100 次，C 错误；D0.01s 时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为 0，故线圈平面与磁场方向平行，与中性面垂直，D 正确。故选 AD。8、家用燃气热水器电子脉冲点火装置的原理图如图所示。将3V的直流电压通过转换器转换为正弦交变电压=12sin100(V)，将该交变电压加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接放电针，当放电针之间电压的最大10 值达到18kV时，就可以放电，利用放电针高压放电所产生的电火花可点燃燃气。下列说法正确的是（）A热水器每秒点火 100 次 B理想交流电压表 V 的示数为12V C在转换器损坏的情况下，只要副线圈的匝数足够大，就可以点燃燃气 D要使点火装置正常工作，变压器原、副线圈的匝数之比不能超过1:1500 答案：AD 解析：A理想变压器不改变交变电流的周期，放电针之间交流电压的周期=2=0.02s，热水器每秒点火的次数为10.02 2=100，选项 A 正确；B交流电压表的示数为有效值，可得其示数1=62V=8.48V，选项 B 错误；C在转换器损坏的情况下，变压器原线圈接恒定电流，副线圈两端的电压为零，不能点燃燃气，选项 C 错误；D根据理想变压器的变压规律，当放电针之间电压的最大值恰好为18kV时，有 12=1m2m=11500 选项 D 正确。故选 AD。填空题 9、输电线上的功率损失：P_，I为输电电流，r为输电线的电阻。11 答案：I2r 解析：略 10、电阻R1、R2与交流电源按照如图甲所示方式连接，R110，R220。合上开关 S 后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则通过R1的电流有效值是_，通过R2的电流最大值是_，R2两端的电压最大值是_。答案：0.6A 0.62A 122V 解析：1 R1与R2串联，则流过的电流相等，所以通过R1的电流有效值是 =max2=0.622A=0.6A 2由图可知，通过R2的电流最大值是0.62A；3由欧姆定律可得，R2两端的电压最大值是 max=max2=0.62A 20=122V 11、李明最近购买了一台冷热两用空调，这台空调的说明书主要技术数据如下表所示。电源电压 220V 频率 50Hz 额定制冷功率 1320W 额定制热功率 1420W 12 (1)空调工作时应选下图中_孔插座（填“二”或“三”）。(2)空调正常制冷时工作电流为_A，连续正常制冷 30min 消耗的电能为_kWh。答案：三 6 0.66 解析：(1)1空调工作时应选下图中三孔插座。(2)2空调正常制冷时工作电流为 =1320220A=6A 3连续正常制冷 30min 消耗的电能 =1320 30 60J=2.376 106J=0.66kW h