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1如圖所示，為理想變壓器，原線圈直接接在電壓的正弦交流電源上，負線圈直接接上滑動變阻器作為負載。圖中的電表均可視為理想電表。當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，示數(shù)發(fā)生變化的電表是（）A、B、C、D、2如圖所示，有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n1，原線圈兩端接入正弦交流電源，電壓為u=U0cos100tV，副線圈接有一個交流電流表和一個電動機。電動機線圈電阻為R，當(dāng)開關(guān)S接通后，電流表讀數(shù)為I，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，電動機帶動一電阻為r、質(zhì)量為m、長為l的金屬桿在光滑的沒有電阻的導(dǎo)軌上以速度v勻速上升，重力加速度為g。下列判斷正確的是（）A電動機兩端電壓為IR，其消耗

2、的電功率為I2RB電動機的熱功率為I2R，副線圈電壓的有效值為C原線圈中的電流為nI，副線圈電流的頻率為50HzD變壓器的輸入功率為3某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為 ，當(dāng)輸入電壓增加20V時，輸出電壓（          ）A增加200VB增加2VC降低200VD降低2V4某同學(xué)自己繞制了兩個線圈套在可拆變壓器的鐵芯上，組成了一個新變壓器，如圖甲所示，線圈a作為原線圈連接到學(xué)生電源的交流輸出端，電源輸出的電壓如圖乙所示，線圈b接小燈泡。若他組成的新變壓器可視為理想變壓器，則（）A電源輸出電壓

3、的頻率為B減少副線圈b的匝數(shù)，小燈泡變暗C小燈泡兩端并聯(lián)一個電阻，電源的輸出功率減小D將線圈a改接在學(xué)生電源的直流輸出端，小燈泡也能發(fā)光5近年來，手機無線充電技術(shù)越來越普及。圖甲是某款手機的無線充電裝置，其工作原理如圖乙所示，其中送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比，兩個線圈中所接電阻的阻值均為R。當(dāng)a、b間接上220V的正弦交變電壓后，受電線圈中產(chǎn)生交變電流以給手機充電，這時手機兩端的電壓為5V，充電電流為2A。設(shè)送電線圈端輸入電壓為，受電線圈cd端輸出電壓為，若把裝置線圈視為理想變壓器，則下列說法正確的是（）A若送電線圈中電流均勻增加，則受電線圈中電流也一定均勻增加B流過送電線圈與受電線圈的電流之比

4、為5:1C充電時，電壓大小為42.5VD電阻R阻值為18.756如圖（a），在水平方向的勻強磁場中，有一正方形閉合線框繞豎直軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動，已知線框的匝數(shù)為100匝，通過線圈的磁通量隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A線框轉(zhuǎn)動的角速度為B內(nèi)線圈的平均感應(yīng)電動勢為C時線圈的瞬時感應(yīng)電動勢為D一個周期內(nèi)線圈中感應(yīng)電動勢的有效值為7如圖所示，理想變壓器的原線圈與輸出電壓有效值恒定的正弦交流電源相連，副線圈通過導(dǎo)線與燈泡L和滑動變阻器R相連，若將滑動變阻器滑片上滑，則滑動過程中，下列說法正確的是（）A副線圈兩端電壓變大B原線圈中電流增大C電源的輸出功率不變D燈泡L亮度變亮二、多選

5、題8如圖所示，一小水電站，輸出的電功率為，輸出電壓，經(jīng)理想升壓變壓器升壓后遠距離輸送，升壓變壓器的匝數(shù)比，輸電線總電阻為，最后經(jīng)理想降壓變壓器降為向用戶供電。下列說法正確的是（）A輸電線上的電流為B用戶得到的電功率為C輸電線上損失的電壓為500VD變壓器的匝數(shù)比9如圖所示，MN、PQ是兩條在水平面內(nèi)、平行放置的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的右端接理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈與阻值為R的電阻組成閉合回路，變壓器的原副線圈匝數(shù)之比n1n2k，導(dǎo)軌寬度為L。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直MN、PQ放在導(dǎo)軌上，在水平外力作用下做往復(fù)運動，其速度隨時間變化的規(guī)律是vvmsin（t），范圍足夠大的勻強磁場垂直于軌道平面

6、，磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、導(dǎo)線電阻不計，電流表為理想交流電表.則下列說法中正確的是（）A導(dǎo)體棒兩端的電壓有效值為BLvmB電阻R上的電壓為C電流表的示數(shù)為D導(dǎo)體棒克服安培力做功的功率為10如圖所示為某水電站的輸電原理圖。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4，則（）An1<n2Bn1>n2Cn3>n4Dn3<n411如圖所示，一個匝數(shù)N=20、電阻的矩形線圈，以固定轉(zhuǎn)速50r/s在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)，從圖示位置開始計時，其產(chǎn)生的交變電流通過一匝數(shù)比的理想變壓器，給副線圈電路供電，定值電阻，；燈泡L的電阻恒為，額定電壓為24V

7、，燈泡正常工作，可以判斷（       ）A 電阻R消耗的電功率為2.25WB穿過線圈平面的最大磁通量為C矩形線圈的熱功率為0.1296WD時刻流過線圈的電流為零12如圖所示，有矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，整個線圈內(nèi)阻為r，在勻強磁場B中繞OO軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R。當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，下列說法正確的是（）A磁通量的變化量為B平均感應(yīng)電動勢為C電阻R所產(chǎn)生的熱量為D通過電阻R的電荷量為三、填空題13如圖所示，線圈的自感系數(shù)L和電容器的電容C都很?。↙=1mH，C=200pF），結(jié)合線圈

8、和電容器的主要功能，可知該電路的輸出端就只有_（填“直流”或“交流”）和_（填“高頻”或“低頻”）電流。14（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=_，電流瞬時值表達式i=_；（2）如圖所示，和是輸電線，在圖中空圈內(nèi)填入所用的電表的符號_，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15一臺發(fā)電機產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的電動勢的峰值為400V，線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度為314rad/s，試寫出電動勢瞬時值的表達式，如果該發(fā)電機與只含電阻的負載組成的閉合電路的總電阻為2000，則電路中電流的峰值為

9、多少？電流的瞬時值表達式怎樣？16如圖所示，理想變壓器有兩個副線圈，原線圈1接220V交流電源，副線圈2的匝數(shù)為30匝，兩端接有“6V   12W”的燈泡L，副線圈3的輸出電壓為110V，兩端接有電阻R。若L正常發(fā)光且通過R的電流為0.4A，求：（1）副線圈3的匝數(shù)n3（2）原線圈1的匝數(shù)n1和通過它的電流I117某發(fā)電站通過燒煤發(fā)電。發(fā)電站通過升壓變壓器、輸電線和降壓變壓器把電能輸送給生產(chǎn)和照明用戶，發(fā)電機輸出功率是，輸出電壓是，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，輸電線的總電阻為，用戶需要的電壓為。求：（1）輸電線上損失的電功率；（2）降壓變壓器原、副線錢的匝數(shù)

10、比。參考答案：1B【解析】【詳解】理想變壓器原線圈直接接在電壓的正弦交流電源上，因電表測量交流電的有效值，可知V1讀數(shù)不變，根據(jù)變壓器匝數(shù)比等于電壓比可知，次級電壓不變，即V2示數(shù)不變；當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，變壓器次級電阻減小，則次級電流變大，即A2讀數(shù)變大，則變壓器初級電流也變大，即A1示數(shù)變大。故選B。2D【解析】【詳解】A電動機不是純電阻元件，不能用歐姆定律計算其兩端電壓，其消耗的電功率也不等于I2R，故A錯誤；B電動機的熱功率為I2R，由題意可知原線圈電壓的有效值為根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律有解得副線圈電壓的有效值為故B錯誤；C根據(jù)理想變壓器變流規(guī)律有所以原線圈中的電流為變壓器不改

11、變電流的頻率，所以副線圈電流的頻率等于原線圈電流的頻率，為故C錯誤；D金屬桿上升過程中所受安培力大小為電動機的輸出功率為變壓器的輸入功率為故D正確。故選D。3B【解析】【詳解】根據(jù) 得 即 解得 即輸出電壓增加2V，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。4B【解析】【詳解】A根據(jù)電源輸出的電壓的圖像可讀出正弦交流電的周期，則頻率為A錯誤；B變壓器的輸入電壓為不變，增大原線圈匝數(shù)，根據(jù)可知，副線圈的輸出電壓變小，即小燈泡獲得的電壓變小，故燈泡的功率變小而變暗，B正確；C在小燈泡旁邊并接一個電阻，則負載總電阻變小，而副線圈的輸出電壓，故變壓器的輸出功率為變大，則電源的輸出功率變大，C錯誤；D將線

12、圈改接在學(xué)生電源的直流輸出端，變壓器上的磁通量不變，不能利用互感產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則副線圈無電流，燈泡不能發(fā)光，D錯誤；故選B。5D【解析】【分析】本題考查理想變壓器與輸電線路?！驹斀狻緼若送電線圈中電流均勻增加，則受電線圈中電流為恒定電流，所以A錯誤；B根據(jù)理想變壓器的工作原理，原副線圈的電流與匝數(shù)成反比，則流過送電線圈與受電線圈的電流之比為1:5，所以B錯誤；CD根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系有整理可得聯(lián)立解得所以C錯誤，D正確。故選D。6C【解析】【詳解】A由圖（b）可知，線框中磁通量變化的周期為，角速度為A錯誤；B根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可得B錯誤；C時線圈的磁通量為零，磁通量變化率最大，

13、此時的瞬時感應(yīng)電動勢為最大值為C正確；D根據(jù)定義可知，有效值為D錯誤。故選C。7B【解析】【詳解】A原線圈輸入電壓不變，原副線圈端電壓不變，故A錯誤；B滑動變阻器滑片向上滑動，滑動變阻接入電路中電阻變小，由于副線圈兩端電壓不變，由歐姆定律可知，通過滑動變阻電流變大，副線圈中電流變大，則原線圈電流變大，故B正確；C.原線圈電壓不變，原線圈輸入電流變大，原線圈輸入功率變大，原線圈輸入功率等于電源輸出功率，既然原線圈輸入功率增大，則電源的輸出功率變大，C錯誤；D副線圈兩端電壓不變，燈泡電阻不變，由可知燈泡實際功率不變，燈泡亮度不變，故D錯誤。故選B。8BD【解析】【詳解】A設(shè)理想升壓變壓器的輸出電壓

14、為，則解得對于理想升壓變壓器輸入輸出功率相等，則可得輸電線上的電流為故A錯誤；B輸電線損失的電功率為兩變壓器均為理想變壓器，因此用戶得到的電功率為故B正確；C輸電線上損失的電壓為故C錯誤；D降壓變壓器的輸入電壓為用戶端電壓為，則降壓變壓器的匝數(shù)比為故D正確。故選BD。9BD【解析】【詳解】A根據(jù)題意，電動勢的瞬時值表達式為則最大電動勢為有效值為A錯誤；B由于大電動勢為則電動勢的有效值為則副線圈兩端的電壓為則B正確；C則副線圈電流為在根據(jù)則電流表讀數(shù)為C錯誤；D根據(jù)能量守恒，導(dǎo)體棒克服安培力做功的功率等于電阻R的熱功率，故D正確。故選BD。10AC【解析】【詳解】AB根據(jù)解得n1<n2A正

15、確，B錯誤；CD根據(jù)解得n4<n3C正確，D錯誤。故選AC。11ACD【解析】【詳解】A.燈泡L的電阻恒為，額定電壓為24V，燈泡正常工作，則則因此A正確；B以固定轉(zhuǎn)速50r/s在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)，則由A推理得由則由則所以因為則B錯誤；C矩形線圈的熱功率為C正確；D時刻，磁通量最大，磁通量變化率為零，流過線圈的電流為零，D正確。故選ACD。12BD【解析】【詳解】A圖示位置磁通量為轉(zhuǎn)過時磁通量為則磁通量的變化量故A錯誤；B根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，平均感應(yīng)電動勢為故B正確；C感應(yīng)電動勢的最大值為有效值為電流的有效值為電阻R產(chǎn)生的熱量時間為聯(lián)立解得故C錯誤；D通過電阻R的電量故D正確。故選BD

16、。13     直流     低頻【解析】【詳解】電感器對直流無阻礙，對交流電有阻礙作用，根據(jù)XL=2Lf知，自感系數(shù)很小，頻率越低，感抗越小，所以阻礙作用為：通低頻，阻高頻。電容器不能通過直流，而交流電通過電容器，根據(jù)知電容C越小，頻率越低，容抗越大，所以阻礙作用為：通高頻，阻低頻。因此電路的主要作用是阻高頻、通低頻，輸出低頻交流電和直流電；14          20sin100t（A）          【解析】【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。4根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律可知輸電電壓為根據(jù)理想變壓器變流規(guī)律可知輸電電流為所以輸電線路中的功率為15e=400sin314tV，0.2A，i=0.2sin314tA【