高考物理二輪復(fù)習(xí)專題練習(xí) ：交變電流（Word版含答案）

1、交變電流一、單選題12020年春新冠肺炎疫情在全世界各地爆發(fā)蔓延，口罩需求量大量增加，某汽車廠決定改建生產(chǎn)線轉(zhuǎn)產(chǎn)口罩，原生產(chǎn)線工作電壓為，而口罩機(jī)工作電壓為?，F(xiàn)在需要變壓器來進(jìn)行降壓，若變壓器原線圈匝數(shù)為3800匝，則副線圈匝數(shù)為（）A110B220C1100D22002如圖所示，理想變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比為，ab端接交流電源，此時電路消耗的總功率為P。若將電阻與電阻R互換位置，電路消耗的總功率為2P，則與R的比值為（）A2：7B7：2C1：4D4：13如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻的阻值相同。在滑動變阻器的滑片

2、從a端滑動到b端的過程中，兩個燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）AL1先變暗后變亮，L2一直變亮BL1先變亮后變暗，L2一直變亮CL1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗DL1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗4一臺理想變壓器，開始時開關(guān)S接1，此時原、副線圈的匝數(shù)比是11：1，原線圈接入電壓為220V的正弦交流電一只理想二極管和一個滑動變阻器串聯(lián)接在副線圈上，如圖所示則下列判斷正確的是（）A原、副線圈中的功率之比為11：1B若只將S從1撥到2，電流表示數(shù)增大C若開關(guān)S接1，滑動變阻器接入電路的阻值為10時，則1min內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為1200 JD若只將滑動變阻器的滑片向下滑

3、動，則兩電表示數(shù)均減小5如圖所示，某交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸OO勻速轉(zhuǎn)動。該小型發(fā)電機(jī)的線圈共220匝，線圈面積Sm2，線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50Hz，線圈內(nèi)阻不計(jì)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度BT如果用此發(fā)電機(jī)帶動兩個標(biāo)有“220V11kW”的電動機(jī)正常工作，需在發(fā)電機(jī)的輸出端a、b與電動機(jī)之間接一個理想變壓器，電路如圖。下列說法不正確的是（）A發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220VB原副線圈匝數(shù)比C電流表示數(shù)為20AD發(fā)電機(jī)的輸出功率為2.2×104W6如圖甲所示，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，從某時刻開始計(jì)時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化曲線如圖乙

4、所示，若外接電阻，線圈電阻，電壓表為理想交流電表，則下列說法正確的是（）A線圈的轉(zhuǎn)速為B時線圈平面與磁場方向平行C通過電阻R的電流有效值為D電壓表的示數(shù)為7單匝閉合矩形線框電阻為R，在勻強(qiáng)磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線框的磁通量與時間t的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是 （）A 時刻線框平面與中性面垂直B線框的感應(yīng)電動勢有效值為C線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為D從t0到t 過程中線框的平均感應(yīng)電動勢為8如圖甲所示，一圓形線圈面積SR02100cm2，匝數(shù)N100，電阻不計(jì)，處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t正弦變化的圖象如圖乙所示（取垂直紙面向里為正方向）。導(dǎo)線框右邊與理想變壓器的原

5、線圈連接，已知變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1：10，與副線圈連接的電阻R100，下列說法中正確的是（）At0.01s時，圓形線圈中有逆時針方向的電流Bt0.005s時，圓形線圈中有最大電流C變壓器輸入電壓的最大值為10VDR消耗的功率為2002W9某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為150，當(dāng)輸出電流增加0.2A，則輸入電流（）A增加0.2AB降低1AC增加10AD降低2A二、多選題10如圖所示，理想變壓器的ab端所接的交變電壓（V），L1、L2是規(guī)格為“4V、3W”的燈泡，現(xiàn)調(diào)節(jié)電阻箱R為某一值時恰好能使兩個燈泡均正常發(fā)光（燈泡電阻可視為恒定），電壓表V1、V2均為理想交流電壓表。（電阻箱R調(diào)

6、節(jié)過程中所有元件均可安全工作）則（）Aa、b端所接交流電的有效值為16V，頻率為100HzB變壓器原、副線圈匝數(shù)比為31C原副線圈匝數(shù)比不變時，減小電阻箱R連入電路的阻值，電壓表V1的示數(shù)不變D原副線圈匝數(shù)比不變時，增大電阻箱R連入電路的阻值，燈泡L1亮度變暗11如圖甲所示，包括變壓器在內(nèi)，所有電路元件均為理想交流元件，交流電源電壓的有效值為，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比均為定值電阻，且知。己知電阻中的電流隨時間t變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A所用交流電的頻率為B的阻值為C電流表的示數(shù)為D交流電源輸出的總電功率為12b、c是額定電壓均為，的兩個完全相同小燈泡，與小燈泡a（額定電壓為）

7、分別與理想變壓器相接，如圖所示，當(dāng)MN兩端的輸人電壓為的交流電時，三盞小燈泡恰好正常發(fā)光，則下列說法正確的是（）A原、副線圈的匝數(shù)比為4：1B原、副線圈的匝數(shù)比為2：1C此時a和b的電功率之比為1：1D此時a 和b的電功率之比為2：1三、填空題13實(shí)驗(yàn)室中有一臺銘牌模糊的可拆卸式變壓器，如圖所示，該變壓器可近似看做理想變壓器。某同學(xué)欲測量它的初級次級線圈匝數(shù)：先在閉合鐵芯的上端鐵軛處緊密纏繞100匝漆包細(xì)銅線，并將細(xì)銅線兩端與理想交流電壓表構(gòu)成閉合回路。(1)變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是因?yàn)椋╛）A增大渦流，提高變壓器的效率B增大鐵芯中的電阻，以產(chǎn)生更多的熱

8、量C減小渦流，提高變壓器的效率D增大鐵芯中的電阻，以減小發(fā)熱量(2)在次級線圈左右兩端的接線柱上輸入12V低壓交流電壓，理想交流電壓表示數(shù)為60V，則次級線圈的匝數(shù)為_匝；在初級線圈左右兩端的接線柱上輸入12V低壓交流電壓，理想交流電壓表示數(shù)為30V，則初級線圈的匝數(shù)為_匝。(3)若初級線圈左右兩端接線柱接入的交變電壓瞬時表達(dá)式為u=311sin100t（V），則與次級線圈左右兩端接線柱直接相連的理想交流電壓表的示數(shù)為_V。14如圖甲所示，矩形線框ABCD（C端被B端遮住，D端被A端遮?。┮訟D邊為軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動，角速度為。已知AB和CD邊長為L1，BC和AD邊長為L2，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為

9、B，線框只有一匝。從線圈經(jīng)過中性面（圖中虛線位置）時開始計(jì)時，并規(guī)定此后四分之一周期內(nèi)電流沿正方向。（1）轉(zhuǎn)動中_（哪一條或哪幾條）邊切割磁感線；（2）轉(zhuǎn)動中，BC邊的速率是_。（3）t時刻（圖中實(shí)線位置），線框平面與中性面的夾角是_，BC邊的速度與磁場夾角是_。（4）t時刻，BC邊中的電動勢eBC=_，線框中的電動勢e=_。（5）如果線框共n匝，并用S表示線框的面積（也就是）。則t時刻線框中的電動勢e=_，其最大值是Em=_。（6）在乙圖中畫出e-t圖線_。15（1）如圖為一正弦交變電流的圖象，由圖可知電流的有效值I=_，電流瞬時值表達(dá)式i=_；（2）如圖所示，和是輸電線，在圖中空圈內(nèi)填入所

10、用的電表的符號_，若已知變壓比為1001，變流比為1001，并且知道電壓表示數(shù)為220V，電流表示數(shù)為1000A，則輸電線路中的功率為_W。四、解答題16有一臺理想變壓器，其原線圈的匝數(shù)匝，接在電壓為的交流電源上?，F(xiàn)用該變壓器給11盞并聯(lián)的標(biāo)有“”字樣的燈泡供電，能使這些燈泡正常發(fā)光。（1）該變壓器副線圈的匝數(shù)和原線圈中的電流分別是多少？（2）若關(guān)閉5盞燈泡，則原線圈中的電流是多少？17如圖甲所示為一個小型電風(fēng)扇的電路簡圖，其中理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比n1：n2=10：1，接線柱a、b接上一個正弦交流電源，電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，輸出端接有額定電壓均為12V的燈泡和風(fēng)扇電動機(jī)，燈泡

11、額定功率為3W，電動機(jī)線圈電阻r=3，電阻R=8，接通電源后，燈泡正常發(fā)光，風(fēng)扇正常工作，求：（1）副線圈電流的頻率；（2）副線圈兩端的電壓；（3）電動機(jī)輸出的機(jī)械功率。18如圖所示，供電電源的電壓始終是，當(dāng)用戶的總功率是時，該小組測得用戶端實(shí)際得到的電壓是，當(dāng)用戶的總功率為時，通過輸電線的電流是多少？輸電線上的電阻是多少？在內(nèi)輸電線上消耗的電能是多少？19如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在與線圈平面垂直的均勻分布的磁場。已知線圈的匝數(shù)匝，總電阻，所圍成的矩形的面積，小燈泡的電阻，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖乙（正弦函數(shù)）。取3.14

12、，不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化。求：（1）電壓表的示數(shù)；（2）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量。試卷第9頁，共9頁參考答案1D【詳解】根據(jù)解得故ABC錯誤，D正確。故選D。2A【詳解】設(shè)ab端輸入的總電壓為U，原線圈兩端電壓為U1，電流為I1，副線圈兩端電壓為U2，電流為I2，則又由則所以又根據(jù)得則當(dāng)電阻與電阻R互換位置后又由則所以又根據(jù)所以則又因?yàn)榭偣β实脛t聯(lián)立可得即故A正確，BCD錯誤。故選A。3A【詳解】設(shè)CD間電壓有效值為U，L1兩端電壓為，原線圈兩端電壓為，原線圈電路中電流為，副線圈兩端的為，副線圈干路電流為，所在支路電流為，L2的電阻為，根據(jù)變壓器原理可知且由并聯(lián)電路電阻關(guān)

13、系得因由數(shù)學(xué)公式可知，當(dāng)是，最大，此時滑片位于R中點(diǎn)處，所以副線圈總電阻先變大后變小，副線圈總電流先變小后變大，在原電路中，根據(jù)歐姆定律可知，L1的電壓先變小后變大，即L1先暗后變亮；根據(jù)所以先變大后變小，同樣先變大后變??；則滑動變阻器R滑片從a端R中點(diǎn)的過程中，有因變大，變小，所以變大，L2變亮；滑片從R中點(diǎn)到b的過程中，因變小，變大，所以變小，又變大，所以變大，所以L2繼續(xù)變亮，BCD錯誤，A正確。故選A。4C【詳解】A理想變壓器傳輸能量無損傷，則原副線圈的輸入功率等于輸出功率，故A錯誤；B若只將S從1撥到2，副線圈的電壓減小，副線圈電流減小，原線圈電流即電流表示數(shù)減小，故B錯誤；C原、副

14、線圈的電壓與匝數(shù)成正比，所以副線圈兩端電壓為20 V，由于副線圈接著二極管，它具有單向?qū)щ娦?，根?jù)電流的熱效應(yīng)知解得若滑動變阻器接入電路的阻值為10，則1 min內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為故C正確；D將滑動變阻器滑片向下滑動，接入電路中的阻值變大，電流表的讀數(shù)變小，但對原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的讀數(shù)不變，故D錯誤；故選C。5A【詳解】A線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢最大值為EmNBS1100 V由于線圈內(nèi)阻不計(jì)，則輸出電壓就等于電動勢，得發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值為1100 V，故A錯誤；B由于電動機(jī)的額定電壓為220 V，所以理想變壓器輸出端的電壓也為220V，則理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1n

15、2=U1U2=51故B正確；CD由電路可知電源輸出功率等于電動機(jī)的輸入功率，故發(fā)電機(jī)的輸出功率為P出2.2×104 W由理想變壓器為P入P出而P入U(xiǎn)1I1解得I120 A故CD正確。本題選錯誤的，故選A。6B【詳解】A根據(jù)乙圖可知交流電的周期為T=0.04s，故線圈轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為故A錯誤；B由乙圖可知，時線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為峰值，故此時線圈平面與磁場方向平行。故B正確；C由乙圖可知，線圈產(chǎn)生電動勢最大值為，則有效值為根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得故C錯誤；D由公式即電壓表的示數(shù)為100V。故D錯誤。故選B。7C【詳解】A時刻，磁通量最大，線框平面位于中性面，A錯誤；B角速度感應(yīng)電動勢的最

16、大值有效值B錯誤；C根據(jù)功能關(guān)系可知，線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，則有C正確；D從t=0到 過程中線框的平均感應(yīng)電動勢D錯誤。故選C。8D【詳解】A0.005s0.015s時間內(nèi)，分析圖乙可知，垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知，圓形線圈中產(chǎn)生順時針感應(yīng)電流，故A錯誤。Bt0.005s時，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，圓形線圈中的感應(yīng)電流為零，故B錯誤。C磁感應(yīng)強(qiáng)度成正弦規(guī)律變化，產(chǎn)生正弦交流電，最大值為EmNBS20V有效值為UV故C錯誤。D根據(jù)電壓和匝數(shù)的關(guān)系可知，變壓器輸出電壓的有效值為V，R消耗的功率為P=(1002)2100W2

17、002W故D正確。故選D。9C【詳解】由理想變壓器原理由能量守恒定律綜合可得進(jìn)一步可得當(dāng)結(jié)合可得即輸出電流增加0.2A，輸入電流增加10A，故C正確。故選C。10BD【詳解】A a、b端所接交流電的有效值為 頻率為 故A錯誤；B當(dāng)兩個燈泡均正常發(fā)光時，原線圈兩端電壓為 副線圈兩端電壓為 變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 故B正確；CD設(shè)原、副線圈中電流分別為I1、I2，則 設(shè)副線圈總電阻為r，則 而 聯(lián)立以上三式可得 減小電阻箱R連入電路的阻值，則r減小，所以U1減小，即電壓表V1示數(shù)減??；增大電阻箱R連入電路的阻值，則r增大，所以U1增大，L1兩端分得的電壓減小，L1亮度變暗，故C錯誤，D正確。故選

18、BD。11BCD【詳解】A.由電流隨時間t變化的圖像可知周期T=0.02s，則交流電的頻率故A錯誤；BC流過電流的有效值為由于，則副線圈的電流副線圈的電壓為再根據(jù)解得原線圈兩段的電壓再根據(jù)解得原線圈兩段的電流所以電流表的示數(shù)為根據(jù)解得故BC正確；D交流電源輸出的總電功率為故D正確。故選BCD。12AC【詳解】AB輸入電壓為，由題可知燈泡a兩端電壓為，則原線圈的電壓為，b、c能正常發(fā)光，則副線圈的電壓為，根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，故A正確，B錯誤；CD根據(jù)原副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系可知原副線圈的電流之比為，再根據(jù)那么燈泡a的功率燈泡b的功率可知此時a和b的電功率之

19、比為1：1，故C正確，D錯誤。故選AC。13C 20 40 110 【詳解】(1)變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是為了減小渦流，提高變壓器的效率。故選C。(2)根據(jù)代入數(shù)值解得根據(jù)代入數(shù)值解得(3)根據(jù)代入數(shù)值解得14BC 【詳解】（1）轉(zhuǎn)動中BC邊切割磁感線；（2）BC邊的速率（3）t時刻（圖中實(shí)線位置），線框平面與中性面的夾角是BC邊的速度與磁場夾角是（4）t時刻，BC邊中的電動勢eBC=線框中的電動勢e=（5）t時刻線框中的電動勢8其最大值是（6）e-t圖線如圖所示15 20sin100t（A） 【詳解】（1）由題圖可知電流的有效值為由題圖可知交變電流峰值為角頻率為所以電流瞬時值表達(dá)式為（2）由題圖可知電表1所接變壓器原線圈并聯(lián)在兩根輸電線上，所以該變壓器為電壓互感器，電表1應(yīng)是電壓表V。電表2所接變壓器原線圈串聯(lián)在一根輸電線上，所以該變壓器為電流互感器，電表2應(yīng)是電流表A。根據(jù)