2020届高考物理山东省二轮复习训练题:中档防错10-二极管在交变电流中的易错点
- 格式:pdf
- 大小:201.95 KB
- 文档页数:2
交变电流一、单选题1.如图所示,M 为理想变压器,原线圈直接接在电压311sin314(V)u t =的正弦交流电源上,负线圈直接接上滑动变阻器作为负载。
图中的电表均可视为理想电表。
当滑动变阻器的滑片P 向上滑动时,示数发生变化的电表是( )A .2A 、2VB .1A 、2AC .1A 、2A 、2VD .1A 、2A 、1V 、2V2.如图所示,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n ∶1,原线圈两端接入正弦交流电源,电压为u =U 0cos100πtV ,副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。
电动机线圈电阻为R ,当开关S 接通后,电流表读数为I ,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,电动机带动一电阻为r 、质量为m 、长为l 的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v 匀速上升,重力加速度为g 。
下列判断正确的是( )A .电动机两端电压为IR ,其消耗的电功率为I 2RB .电动机的热功率为I 2R ,副线圈电压的有效值为U nC .原线圈中的电流为nI ,副线圈电流的频率为50HzD .变压器的输入功率为2222B l v I R mgv r++3.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为 10:1 ,当输入电压增加20V 时,输出电压( ) A .增加200VB .增加2VC .降低200VD .降低2V甲所示,线圈a 作为原线圈连接到学生电源的交流输出端,电源输出的电压如图乙所示,线圈b 接小灯泡。
若他组成的新变压器可视为理想变压器,则( )A .电源输出电压的频率为100HzB .减少副线圈b 的匝数,小灯泡变暗C .小灯泡两端并联一个电阻,电源的输出功率减小D .将线圈a 改接在学生电源的直流输出端,小灯泡也能发光5.近年来,手机无线充电技术越来越普及。
图甲是某款手机的无线充电装置,其工作原理如图乙所示,其中送电线圈和受电线圈的匝数比12:5:1n n =,两个线圈中所接电阻的阻值均为R 。
选择题题型6 变压器、交变电流问题1.(2020·山东临沂二模)线圈ab,cd绕在同一软铁芯上,如图(甲)所示,在ab线圈中通以如图(乙)所示的电流(电流从a流入为正),已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈中感应电动势U cd随时间变化关系的图中,正确的是( )2.(2020·四川资阳二诊)如图(甲)所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图(乙)所示.若外接电阻的阻值R=9 Ω,线圈的电阻r=1 Ω,则下列说法正确的是( )A.线圈转速为100π rad/sB.0.01 s末穿过线圈的磁通量最大C.通过线圈的最大电流为10 AD.电压表的示数为90 V3.(2020·四川广元二模)在如图(甲)所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1,原线圈接入图(乙)所示的电压,副线圈接火灾报警系统(报警器未画出),图中电压表和电流表均为理想电表,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小.下列说法中正确的是( )A.电压表的示数为44 VB.图(乙)中电压的有效值为220 VC.R处出现火灾时电流表示数减小D.R处出现火灾时电阻R0消耗的电功率增大4.(2020·河北张家口二模)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交变电流,下列说法正确的是( )A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小C.保持P的位置不动,将Q向下滑动时,电流表读数变大D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小5.(2020·宁夏银川三模)(多选)如图所示,N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想交流电流表○A 和二极管D,二极管D具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大.下列说法正确的是( )A.图示位置电流表的示数为0B.R两端电压的有效值U=NBSC.一个周期内通过R的电荷量q=D.交流电流表的示数I=NBS6.(多选)某小型发电站通过升压变压器向60 km远处的用户供电,在用户端用降压变压器将电压变为220 V 供用户使用(设两个变压器均为理想变压器),输电示意图如图所示.已知输电线的电阻率为ρ=1.25×10-8Ω·m,横截面积为1.5×10-4 m2,发电机输出功率为20 kW,输出电压为250 V,若线路损耗的功率为输出功率的5%.则下列说法正确的是( )A.发电机是将其他形式的能转化为电能的设备,发电原理是法拉第电磁感应定律B.输电线上的电流为10 AC.>D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压7.(2020·河南平顶山一调)(多选)如图(a)所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=55∶4,原线圈接有交流电流表A1,副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等,所有电表都是理想电表,二极管D正向电阻为零,反向电阻无穷大,灯泡L的阻值恒定.原线圈接入的交变电压的变化规律如图(b)所示,则下列说法正确的是( )A.交流电压表V的读数为32 VB.灯泡L两端电压的有效值为32 VC.当滑动变阻器的触头P向下滑动时,电流表A2示数增大,A1示数增大D.由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100 rad/s2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.如图,某同学将一足球静止摆放在收纳架上。
专题二经济活动的参与者——企业[专题解读] 本专题以民营企业、小微企业的相关热点材料命题的可能性较大,内容可能涉及生产与消费的关系、企业经营成功的因素、减税降费对企业发展的作用等。
1.企业的地位和经营目的、组织形式、融资方式2.分析不同因素对企业经营的影响(1)价格变动对生产经营的影响(这是价值规律发生作用的表现)①调节产量。
某种商品价格下降(上升),生产者获利减少(增加),这时生产者会压缩(扩大)生产规模,减少(增加)产量。
②调节生产要素的投入。
当某些生产要素之间相互替代时,为降低生产成本,哪种生产要素价格下降(上升),生产者就会增加(减少)这种要素的使用量。
商品价格的变动会引导生产要素在不同生产部门的配置。
(2)汇率变动对生产经营的影响(以人民币升值为例)(一定要分清是何种类型的企业,不可一概而论)①进口型企业:进口产品价格降低,有利于中国进口,原材料进口依赖型厂商成本下降。
②出口型企业:出口产品价格优势受限制,不利于出口,出口型企业利润降低;同时促使企业增强自主创新能力、加强管理,提高产品的科技含量和附加值。
③对外投资型企业:投资成本降低,有利于进一步扩大对外投资,助力开展全球化经营。
(3)消费对生产的反作用:企业要立足市场消费需求,促进生产创新,实施供给侧结构性改革,优化产品结构,提高产品质量,激发消费需求。
(4)企业发展与收入分配(5)企业发展与市场作用①完善市场准入制度,坚持权利平等、机会平等、规则平等,保证各类企业公平竞争,为企业发展创造公平的市场环境。
②促进以道德为支撑、法律为保障的社会信用制度的建立,构建守信激励和失信惩戒机制,增强企业经营者的诚信观念和法律意识,促进企业健康发展。
(6)企业发展与宏观调控①国家可以通过减税降费等政策措施,支持非公有制经济发展。
②要加快完善产权保护制度,依法保障各种所有制经济组织和公民财产权,激励人们创业、创新、创富,激发和保护企业家精神,使企业家安心经营、放心投资。
专题21、交变电流与远距离输电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. U mB. U m2C. U m 3D. U m2【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 =U m2,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 =(U m2)2R t =U 2m2R ·T 2,设交流电压的有效值为U ,由电流热效应得Q=U 2m2R ·T 2=U 2R ·T ,所以该交流电压的有效值U =U m 2,选项D 正确. 2.交流发电机线圈电阻r =1 Ω,用电器电阻R =9 Ω,电压表示数为9 V ,如图所示,那么该交流发电机( )A .电动势的峰值为10 VB .电动势的有效值为9 VC .交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10 2 VD .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202π 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 =U R =99A =1 A ,电动势的有效值为:E =I (R +r )=1×(1+9) V =10 V ,所以电动势的最大值为E m =2E =10 2 V ,故A 、B 错误;线圈通过中性面时Φ最大,但ΔΦΔt =0,故e =0,C 错误;线圈从中性面转过90°过程中,ΔΦ=BS ,Δt =T 4=π2ω,则E =n ΔΦΔt =2nBS ωπ,由于E m =nBS ω,所以E =2E m π=202πV ,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u 0,周期均为T ,如图所示.则Q 方:Q 正等于( )A. 1∶ 2B. 2∶1C. 1∶2D. 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=u 0,在周期T 内产生的热量为Q 方=u 20R·T ,对于正弦交流电源,电压的有效值u 正=u 02,在周期T 内产生的热量为Q 正=(u 02)2R·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 间接有交变电压u =311sin100πt (V),电路中接有“220 V 440 W ”的电暖宝、“220 V 220 W ”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。
高考物第二轮复习交变电流21如图甲所示,想变压器原副线圈的匝比为101,b 是原线圈的中心抽头,图中电表均为想的交流电表,定值电阻R =10Ω,其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压。
则下列说法中正确的有A .当单刀双掷开关与连接时,电压表的示为311VB .当单刀双掷开关与b 连接且在001时,电流表示为22A.当单刀双掷开关由拨向b 时,副线圈输出电压的频率变为25HzD .当单刀双掷开关由拨向b 时,原线圈的输入功率变大答案:BD 解析:当单刀双掷开关与连接时,电压表的示为22V ,选项A 错误;当单刀双掷开关与b 连接且在001时,电流表示为22A ,选项B 正确;当单刀双掷开关由拨向b 时,副线圈输出电压的频率仍为50Hz ,选项错误;当单刀双掷开关由拨向b 时,副线圈输出电压为44V ,副线圈输出功率增大,原线圈的输入功率变大,选项D 正确。
[XXK]2如图2甲所示,一个想变压器图2s 乙甲原、副线圈的匝比1:2=6:1,副线圈两端接三条支路,每条支路上都接有一只灯泡,电路中L为电感线圈、为电容器、R为定值电阻。
当原线圈两端接有如图2乙所示的交流电时,三只灯泡都能发光。
如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变,而将其频率变为原的2倍,则对于交流电的频率改变之后与改变前相比,下列说法中正确的是()A.副线圈两端的电压有效值均为216VB.副线圈两端的电压有效值均为6V.灯泡Ⅰ变亮D.灯泡Ⅲ变亮答案:BD解析:由变压器变压公式,将其频率变为原的2倍,副线圈输出电压不变,副线圈两端的电压有效值均为6V,选项A错误B正确;将其频率变为原的2倍,灯泡Ⅰ亮度不变。
由于容抗变小,感抗变大,灯泡Ⅲ变亮,灯泡II变暗,选项错误D正确。
[||]3如图所示,某变电站用10V的高压向10外的小区供电,输送的电功率为200W。
现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%,下列不同规格的输电线中,符合要求的是06答案:D解析:由P=UI解得输电电流I=P/U=20A。
十二、电磁感应中动力学与能量问题易错分析 杆+导轨模型的情况,现总结如下:(1)单杆模型的常见情况v 0≠0v 0=0质量为m,电阻不计的单杆ab 以一定初速度v 0在光滑水平轨道上滑动,两平行导轨间距为L轨道水平光滑,单杆ab 质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为L 轨道水平光滑,单杆ab 质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为L,拉力F 恒定轨道水平光滑,单杆ab 质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为L,拉力F 恒定导体杆做加速度减小的减速运动,最终杆静止杆做加速度减小的加速运动,当E 感=E 时,v最大,且v m =,最后EBL 以v m 匀速运动杆做加速度减小的加速运动,当a=0时,v 最大,v m =时,FRB 2L 2杆开始匀速运动Δt 时间内流入电容器的电荷量Δq=CΔU=CBLΔv电流I==Δq Δt CBL =CBLaΔvΔt 安培力F 安=BLI=CB 2L 2a F-F 安=ma,a=Fm +B 2L 2C所以杆以恒定的加速度匀加速运动 (2)双杆模型的常见情况①初速度不为零,不受其他水平外力的作用光滑的平行导轨光滑不等距足够长导轨示意图质量m 1=m 2电阻r 1=r 2长度L 1=L 2质量m 1=m 2电阻r 1=r 2长度L 1=2L 2分析杆MN 做变减速运动,杆PQ 做变加速运动,稳定时,两杆MN 做变减速运动,杆PQ 做变加速运动,稳定时,两杆的加速度均杆的加速度均为零,以相同的速度匀速运动为零,两杆的速度之比为1∶2 ②初速度为零,一杆受到恒定水平外力的作用光滑的平行导轨不光滑平行导轨示意图质量m 1=m 2电阻r 1=r 2长度L 1=L 2摩擦力F f1=F f2质量m 1=m 2电阻r 1=r 2长度L 1=L 2分析开始时,两杆做变加速运动;稳定时,两杆以相同的加速度做匀加速运动开始时,若F f <F ≤2F f ,则PQ 杆先变加速后匀速运动;MN 杆静止。
专题12交变电流【考纲定位】高考命题点考纲要求高考真题1.交变电流、正弦式交变电流及描述通过实验,认识交变电流.能用公式和图象描述正弦交变电流.2020·山东·高考T52.变压器及远距离输电通过实验,探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系.知道远距离输电时通常采用高压输电的原因.2022·山东·高考T42021·山东·高考T93.发电机和电动机了解发电机和电动机工作过程中的能量转化.认识电磁学在人类生活和社会发展中的作用.【知识重现】一、正弦式交变电流的产生及变化规律1.交变电流的产生(1)交变电流:电流的大小和方向都做周期性的变化,这种电流叫交变电流,简称交流电.下图为几种交流电的电流随时间变化的图象.(2)产生原理:将闭合线圈置于匀强磁场中,并绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动,线圈中将产生按正弦规律变化的交流电.注意:正弦式交流电的变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关.(3)交流电产生过程中的两个特殊位置图示概念中性面位置与中性面垂直的位置特点B⊥S B∥SΦ=BS ,最大 Φ=0,最小 e =nΔΦΔt=0,最小 e =nΔΦΔt=nBS ω,最大 感应电流为零,方向改变 感应电流最大,方向不变2.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数表达式图象磁通量Φ=Φm cos ωt =BS cos ωt注意:Φ与线圈匝数无关电动势e =E m sin ωt =nBS ωsin ωt电压u =U m sin ωt =RE mR +r sin ωt电流i =I m sin ωt =E mR +rsin ωt二、描述交变电流的物理量 1.瞬时值、最大值和有效值(1)瞬时值:交流电在任一时刻的值叫瞬时值. (2)最大值:瞬时值中最大的值叫最大值,又称峰值.(3)有效值:交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的.让交流电与恒定电流通过大小相同的电阻,如果在交流电的一个周期内它们产生的热量相等,而这个恒定电流是I 、电压是U ,我们就把I 、U 称为这个交流电的有效值. 2.交变电流“四值”的区别与联系正弦式交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、瞬时值和平均值.以电动势为例:最大值用E m 表示,有效值用E 表示,瞬时值用e 表示,平均值用E -表示,它们之间的关系如下表所示.物理含义 重要关系 适用情况 瞬时值交变电流某 一时刻的值e =E m sin ωt i =I m sin ωt计算线圈某时刻的受力最大值最大的瞬时值E m =nBS ωI m =E mR +r确定用电器的耐压值,如电容器、晶体管等的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值对正弦式交流电:E =E m2, U =U m2, I =I m2①计算与电流热效应相关的量,如功、功率、热量等;②交流电表的测量值;③电气设备所标注的额定电压、额定电流;④保险丝的熔断电流平均值交变电流图象中图线与时间轴围成面积与时间的比值E -=nΔΦΔtI -=E-R +r计算通过电路某一截面的电荷量:q =I -·t3.周期和频率(1)周期T :交流电完成一次周期性变化所需的时间.在一个周期内,交流电的方向变化两次. (2)频率f :交流电在1 s 内完成周期性变化的次数. 角频率:ω=2πT=2πf ,单位为弧度/秒.三、电感、电容对交流电的阻碍作用1.电感:通直流,阻交流;通低频,阻高频. 2.电容:通交流,隔直流;通高频,阻低频. 四、理想变压器1.理想变压器的构造和原理变压器由铁芯、原线圈、副线圈组成,如图所示.当原线圈中通入交流电时,由于互感作用,变压器原、副线圈中磁通量变化率相同,由法拉第电磁感应定律有E =n ΔΦΔt ,则E 1E 2=n 1n 2.由于理想变压器忽略铜损和铁损,则E =U ,P 1=P 2,故而得出U 1U 2=n 1n 2,I 1I 2=n 2n 1. 2.理想变压器原、副线圈基本量的关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,即P 入=P 出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比,即U 1U 2=n 1n 2,与副线圈的个数无关 电流关系①只有一个副线圈时:I 1I 2=n 2n 1;②有多个副线圈时:由P 入=P 出得U 1I 1=U 2I 2+U 3I 3+…+U n I n 或I 1n 1=I 2n 2+I 3n 3+…+I n n n频率关系f 1=f 2,变压器不改变交流电的频率3.理想变压器的制约关系(1)电压:原决定副.根据变压器的原理可知,输入电压U 1决定输出电压U 2,U 2=n 2n 1U 1.当U 1不变时,不论负载电阻R 变化与否,U 2都不会改变.(2)电流:副决定原.输出电流I 2决定输入电流I 1.当负载电阻R 增大时,I 2减小,则I 1相应减小;当负载电阻R 减小时,I 2增大,则I 1相应增大.因此,在使用变压器时不能使变压器副线圈短路. (3)功率:副决定原.输出功率P 2决定输入功率P 1.理想变压器的输出功率与输入功率相等,即P 2=P 1.在输入电压U 1一定的情况下,当负载电阻R 增大时,I 2减小,则P 2=I 2U 2减小,P 1也将相应减小;当R 减小时,I 2增大,P 2=I 2U 2增大,则P 1也将增大. 4.常见变压器(1)自耦变压器(如家用调压变压器)铁芯上只有一个线圈,可升压,也可降压,如图甲、乙所示.(2)电压、电流互感器 ①原理:如图所示.②用途:测高电压和强电流. 五、远距离输电 1.采用高压输电的原因输电线上损耗的功率:P 损=I 线ΔU =I 2线R 线=⎝ ⎛⎭⎪⎫P 2U 22R 线.当输送的电功率一定时,输电电压增大到原来的n 倍,输电线上损耗的功率就减小到原来的1n2.2.远距离输电相关的问题 (1)输电电路图(2)基本关系电流关系:n 1I 1=n 2I 2,n 3I 3=n 4I 4,I 2=I 3. 电压关系:U 1n 1=U 2n 2,U 3n 3=U 4n 4,U 2=U 3+ΔU . 功率关系:P 1=P 2,P 3=P 4,P 2=P 3+ΔP . (3)电压损失ΔU①电压损失:输电线路始端电压U 2与输电线路末端电压U 3的差值,ΔU =U 2-U 3=IR 线(R 线为输电线路电阻).②减小输电线路电压损失的两种方法减小输电线路电阻:由R =ρl S可知,间距一定时,使用电阻率小的材料或增大导体横截面积均可减小电阻.减小输电电流I :由P =UI 可知,当输送功率一定时,升高电压可以减小电流.注意:(1)明确U 和ΔU 的区别,U 是输电电压,ΔU 是输电导线上的电压损失.(2)高中阶段的计算中,只考虑电线电阻所造成的电压损失,而忽略因容抗、感抗造成的电压损失. (4)功率损失ΔP①输送功率是指升压变压器输出的功率,损失功率是指由于输电线发热而消耗的功率.两者关系是ΔP =P -P ′(P 为输送功率,P ′为用户所得功率).②除了利用ΔP =P -P ′计算输电线路上的功率损失外,还可用下列方法计算: ΔP =I 2R 线,I 为输电线路上的电流,R 线为线路电阻. ΔP =ΔU 2R 线,ΔU 为输电线路上损失的电压,R 线为线路电阻.ΔP =ΔUI ,ΔU 为输电线路上损失的电压,I 为线路上的电流.【真题汇编】1.(2022·山东·高考真题)如图所示的变压器,输入电压为220V ,可输出12V 、18V 、30V 电压,匝数为1n 的原线圈中电随时间变化为m cos(100π)=U t μ.单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为0.1V 。
姓名,年级:时间:十、二极管在交变电流中的易错点交变电流通过二极管会造成半波损失,因此在计算交变电流的有效值或计算能量关系时要注意这一点,是分析解答此类问题的易错点。
典例1某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知纯电阻R的阻值不随温度变化。
与R并联的是一个理想的交流电压表,D是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在A、B 间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20√2sin 100πt(V),则交流电压表示数为( )A.10 VB.20 VC.15 V D。
14。
1 V答案 D 二极管具有单向导电性,使得半个周期内R通路,另半个周期内R断路,在半个周期内,交流电的有效值大小为U 有效=20 V,故一个周期内的电阻发热为Q=U2R T=U有效2R·T2,解得U=10√2V≈14.1 V,选项D正确.典例2如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1,原线圈接入如图乙所示的正弦交流电,副线圈与二极管(正向电阻为零,相当于导线;反向电阻为无穷大,相当于断路)、定值电阻R0、热敏电阻R t(阻值随温度的升高而减小)及报警器P(电流增加到一定值时报警器P将发出警报声)组成闭合电路,电压表、电流表均为理想电表。
则以下判断正确的是( )A。
变压器线圈输出交流电的频率为25 HzB。
电压表的示数为22√2 VC.R t处温度减小到一定值时,报警器P将发出警报声D.报警器报警时,变压器的输入功率比报警前小答案 B 由题图乙可知f=1T=50 Hz,而理想变压器不改变交流电的频率,A项错误;由题图乙可知原线圈输入电压的有效值U1=220 V,则副线圈两端电压有效值U2=n2n1U1=44 V,设电压表示数为U,由于二极管作用,副线圈回路在一个周期内只有半个周期的时间有电流,则由有效值定义有U22R总·T2=U2R总·T,解得U=2√2=22√2 V,B项正确;由题给条件可知,R t处温度升高到一定值时,报警器会发出警报声,C项错误;因报警器报警时回路中电流比报警前大,则报警时副线圈回路的总功率比报警前大,而输入功率与输出功率相等,D项错误。
2020届高考物理题:交变电流、传感器二轮练习附答案*交变电流、传感器*1、(双选)如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.则()A.两种形式的交变电流最大值相同B.两种形式的交变电流有效值之比为1∶ 2C.两种形式的交变电流周期之比为2∶3D.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1 min的时间,两电阻消耗的电能之比为1∶32、(双选)(2019·湖北黄冈中学模拟)如图甲所示是一种振动发电装置的示意图,半径为r=0.1 m、匝数n=20的线圈位于辐向分布的磁场中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示),线圈所在位置的磁感应强度的大小均为B=0.20πT,线圈电阻为R1=0.5 Ω,它的引出线接有R2=9.5 Ω的小电珠L,外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示(摩擦等损耗不计),则()甲乙丙A.小电珠中电流的峰值为0.16 AB.小电珠中电流的有效值为0.16 AC.电压表的示数约为1.5 VD.t=0.1 s时外力的大小为0.128 N3、如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2.则()A.用户端的电压为I1U1 I2B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为I21rD.输电线路上损失的电功率为I1U4、从发电站输出的功率为220 kW,输电线的总电阻为0.05 Ω,用110 V和11 kV 两种电压输电。
两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为() A.100∶1 B.1∶100C.1∶10 D.10∶15、(多选)霍尔传感器测量转速的原理图如图所示,传感器固定在圆盘附近,圆盘上固定4个小磁体,在a、b间输入方向由a到b的恒定电流,圆盘转动时,每当磁体经过霍尔元件,传感器c、d端输出一个脉冲电压,检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速。
十、二极管在交变电流中的易错点
交变电流通过二极管会造成半波损失,因此在计算交变电流的有效值或计算能量关系时要注意这一点,是分析解答此类问题的易错点。
典例1 某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知纯电阻R 的阻值不随温度变化。
与R 并联的是一个理想的交流电压表,D 是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零,反向电阻为无穷大)。
在A 、B 间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20 sin 100πt(V),则交流电压表示数为( )
2
A.10 V
B.20 V
C.15 V
D.14.1 V
答案 D 二极管具有单向导电性,使得半个周期内R 通路,另半个周期内R 断路,在半个周期内,交流电的有效值大小为U 有效=20 V,故一个周期内的电阻发热为Q=T=·,解得U=10 V ≈14.1 V,选项D 正确。
U 2
R U 2
有效R T 22典例2 如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1,原线圈接入如图乙所示的正弦交流电,副线圈与二极管(正向电阻为零,相当于导线;反向电阻为无穷大,相当于断路)、定值电阻R 0、热敏电阻R t (阻值随温度的升高而减小)及报警器P(电流增加到一定值时报警器P 将发出警报声)组成闭合电路,电压表、电流表均为理想电表。
则以下判断正确的是( )
A.变压器线圈输出交流电的频率为25 Hz
B.电压表的示数为22 V
2C.R t 处温度减小到一定值时,报警器P 将发出警报声 D.报警器报警时,变压器的输入功率比报警前小
答案 B 由题图乙可知f==50 Hz,而理想变压器不改变交流电的频率,A 1T 项错误;由题图乙可知原线圈输入电压的有效值U 1=220 V,则副线圈两端电压有效
值U 2=U 1=44 V,设电压表示数为U,由于二极管作用,副线圈回路在一个周期内只n 2
n 1有半个周期的时间有电流,则由有效值定义有·=·T,解得U==22 V,B U 22R 总T 2U
2R 总U 2
22项正确;由题给条件可知,R t 处温度升高到一定值时,报警器会发出警报声,C 项错误;
因报警器报警时回路中电流比报警前大,则报警时副线圈回路的总功率比报警前大,而输入功率与输出功率相等,D 项错误。