高中物理高考 专题10 交变电流-2020年高考考前再回首易错题（原卷版）

这是一份高中物理高考 专题10 交变电流-2020年高考考前再回首易错题（原卷版），共9页。
易错点1：：对交流电的产生、变化规律理解不透彻.
【典例1】一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知( )
1
2
3
4
5
6
0
100
u/V
t/10－2 s
A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin（25t）V
B．该交流电的频率为25 Hz
C．该交流电的电压的有效值为100
D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W

易错点2：对交流电的“四值”理解不到位，不会计算有关有效值的问题.
【典例2】如图所示,矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路.线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,转动的角速度ω=100π rad/s.线圈的匝数N= 100,边长ab= 0.2 m,ad=0.4 m,电阻不计.磁感应强度大小B= T.电容器放电时间不计.下列说法正确的是( )
A.该线圈产生的交流电动势峰值为50 V
B.该线圈产生的交流电动势有效值为50 V
C.电容器的耐压值至少为50 V
D.电容器的电容C变大时,电流表的示数变小
【答案】B
【解析】:Em=NBSω=100× QUOTE ×(0.2×0.4)×100π V=50 QUOTE V,故A错误;E= QUOTE =50 V,故B正确;电容器的耐压值为电压的最大值,至少为50 QUOTE V,故C错误;电容器的电容C变大时,容抗变小,故电流表的示数变大,故D错误.
易错点3：对交流电图像的意义认识不清.
【典例3】如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时
A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流
B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势
C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d
D 线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力
易错点4：不能正确分析涉及变压器的电路动态变化问题.
【典例4】理想变压器的原线圈连接电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q调节，在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，如图所示，若（ ）
A．Q位置不变，将P向上滑动，U′变大
B．Q位置不变，将P向上滑动，电流表的读数变大
C．P位置不变，将Q向上滑动，电流表的读数变大
D．P位置不变，将Q向上滑动，变压器的输入功率不变
易错点5：不会根据输电导线损耗功率的计算，分析有关实际问题.
【典例5】有一台内阻为lΩ的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示．升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有“220 V，40W”灯6盏．若保证全部电灯正常发光，则：
（l）发电机输出功率多大？
（2）发电机电动势多大？
（3）输电线上损耗的电功率多大？
（4）输电效率是多少？
（5）若使用灯数减半并正常发光发电机输出功率是否减半．
答案：（1）P出=5424 W；（2）ε＝250 V；（3）输电线上损耗的电功率PR=IR2R=144W
（4）η＝P有用/P出×100％=×100%=97％
（5）P/出=2676w，发电机的输出功率减少一半还要多，因输电线上的电流减少一半，输电线上电功率的损失减少到原来的1/4。
举一反三，纠错训练
1.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是 （ ）
A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz
B．通过电阻的电流为A
C．电阻消耗的电功率为2.5 W
D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V
2.一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.
(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向.
(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大?
(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大?
(4)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功?
(5)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少?
(6)图中电流表和电压表的示数各是多少?
【名师点拨】本题关键明确瞬时值、有效值、最大值的求解方法，记住最大值公式Em=NBSω，知道电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．而通过某一电量时，则用平均值来求．
3. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝eq \f(\r(2),5π) T．单匝矩形线圈面积S＝1 m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，Ⓐ为交流电流表．调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为1∶2时，副线圈电路中标有“36 V,36 W”的灯泡正常发光．以下判断正确的是( )
A．电流表的示数为1 A
B．矩形线圈产生电动势的最大值为18 V
C．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为e＝18eq \r(2)sin (90πt) V
D．若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移
4.(多选)如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为L(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则( )
A．滑动变阻器上消耗的功率为P＝100I2R
B．变压器原线圈两端的电压U1＝10IR
C．取ab在环的最低端时t＝0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i＝eq \r(2)Isin ωt
D．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F＝eq \r(2)BIL
5.(多选)如图所示为原、副线圈匝数比为n1∶ n2=10∶1的理想变压器,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈c,d两端加上u1=220 sin 100πt(V)的交变电压,则( )
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 V
B.当单刀双掷开关与a连接时,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
C.当仅把单刀双掷开关由a扳向b时,原线圈输入功率变小
D.当单刀双掷开关由a扳向b时,调节滑动变阻器滑片到适当位置,有可能实现调节前、后原线圈输入功率相等
6．如图所示，某发电机输出功率是100 kW，输出电压是250 V，从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220 V，求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( )
A．16∶1 190∶11 B．1∶16 11∶190
C．1∶16 190∶11 D．16∶1 11∶190
7.在如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是 （ ）
A．合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭
B．合上开关，先亮，后亮；断开开关，先熄灭，后熄灭
C．合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭
D．合上开关，、同时亮；断开开关，先熄灭，后熄灭
8.如图所示L为电感线圈，C为电容，A、B为两只相同的灯泡，将他们接在电压为U的交流电源上，两灯泡的亮度相同，若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列关于两灯泡发光情况说法正确的是 （ ）
A．两灯泡亮度不变
B．A灯泡亮度不变，B灯泡变亮
C．A灯泡变暗，B灯泡变亮
D．A灯泡变亮，B灯泡变暗
9.如图所示，长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图所示的变化时（图中所示电流方向为正方向），线框中的感应电流与线框受力情况为 （ ）
A．t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右
B．t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向左
C．在t2时刻，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右
D．在t3时刻，线框内无电流，线框不受力
10.如图，一理想变压器，原线圈的匝数为，两个副线圈的匝数分别为和．变压器输入电压V，电压表V1和V2的读数分别为和．变压器输入电流为，通过和的电流分别为和．变压器的输入功率为，和的电功率分别为和．则下列式子正确的是（ ）
A． ；
B．．
C．．
D．