高中人教物理選擇性必修二第三章章末總結(jié)交變電流（同步練習(xí)）（解析版）-【精創(chuàng)】同步備課

1、章末復(fù)習(xí) 交變電流一、選擇題（111題，每題5分，12題6分）1.(2020黃岡中學(xué)期末)（單選）在小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示。此線(xiàn)圈與一個(gè)R10 的電阻構(gòu)成閉合電路，電路中的其他電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是()A交變電流的周期為0.125 sB交變電流的頻率為8 HzC交變電流的有效值為eq r(2) AD交變電流的最大值為4 A【答案】：C【解析】：由圖可知交變電流的周期為0.250s，因?yàn)椋灶l率為4HZ，交變電流的峰值電壓為20v，所以其電壓的有效值為，電流的有效值為A。2.(2020廣西桂林市、賀州市期末聯(lián)考)（

2、單選）交變電流電壓的有效值為6 V，它和電阻R1，R2及電容器C、電壓表一起連接成如圖所示的電路，圖中電壓表的讀數(shù)為U1，為了保證電容器C不被擊穿，電容器的耐壓值為U2，電容器在電路中正常工作，則()AU16eq r(2) VU26 V BU16 VU23eq r(2) VCU16eq r(2) VU26 V DU16 VU26eq r(2) V【答案】D【解析】交流電源的有效電壓是6 V，而電壓表測(cè)量的是交流電的有效值，則電壓表的示數(shù)為U16 V；因正弦式交流電的最大值是有效值的eq r(2)倍，則知電壓的最大值為6eq r(2) V，所以電容器要能正常工作，其耐壓值必須不低于6eq r(2

3、) V，即U26eq r(2) V。故D項(xiàng)正確，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。3.（2011年全國(guó)2）（單選）一個(gè)矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示，則下列說(shuō)法正確的是()At0時(shí)刻，線(xiàn)圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時(shí)刻，的變化率最大Ct0.02 s時(shí)刻，交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D該線(xiàn)圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示【答案】：B【解析】：由 t圖知，在t0時(shí)，最大，即線(xiàn)圈處于中性面位置，此時(shí)e0，故A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖知T0.04 s，在t0.01 s時(shí)，0，eq f(,t)最大，e最大，則B項(xiàng)正確；在t0.02 s時(shí)，最大，eq f(,t)0，e0

4、，則C項(xiàng)錯(cuò)誤。4.（2020濟(jì)南期末考試）(多選)如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖像，則()A發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500 VB用戶(hù)用電器上交流電的頻率是50 HzC輸電線(xiàn)的電流只由降壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比決定D保持升壓變壓器原線(xiàn)圈匝數(shù)不變，增加副線(xiàn)圈匝數(shù)，可減少輸電線(xiàn)上損失的功率【答案】BD【解析】發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是eq f(500,r(2) V，A項(xiàng)錯(cuò)誤；交流電的周期為0.02 s，故頻率為50 Hz，B項(xiàng)正確；輸電線(xiàn)的電流由輸送功率和輸送電壓決定，C項(xiàng)錯(cuò)誤；保持升壓變壓器原線(xiàn)圈匝數(shù)不變，增加副線(xiàn)圈匝數(shù)，由eq f(U1,U2)

5、eq f(n1,n2)得增大了輸送電壓，由PUI知減少了輸電線(xiàn)上的電流，故減少了損失的功率，D項(xiàng)正確5.(2019黃岡中學(xué)模擬)（單選）下列關(guān)于交變電流、變壓器和遠(yuǎn)距離輸電的說(shuō)法中不正確的是()A理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓和原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比決定B交變電流的最大值是有效值的eq r(2)倍C降低輸電損耗有兩個(gè)途徑：減小輸電線(xiàn)的電阻和提高輸電電壓D如果把升壓變壓器的原線(xiàn)圈串聯(lián)在電路中，副線(xiàn)圈的兩端接在普通的交流電流表上，可以制成電流互感器【答案】B【解析】理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓和原副線(xiàn)圈匝數(shù)比決定，選項(xiàng)A正確；正弦交變電流的最大值是有效值的eq r(2)倍，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；降低輸電損耗有兩

6、個(gè)途徑：減小輸電線(xiàn)的電阻和提高輸電電壓，選項(xiàng)C正確；如果把升壓變壓器的原線(xiàn)圈串聯(lián)在電路中，副線(xiàn)圈的兩端接在普通的交流電流表上，可以制成電流互感器，選項(xiàng)D正確。6.（2020濟(jì)南期末考試）（單選）小一般發(fā)電機(jī)組輸出的電壓在十千伏上下，不符合遠(yuǎn)距離輸電的要求要在發(fā)電站內(nèi)用升壓變壓器，升壓到幾百千伏后再向遠(yuǎn)距離輸電到達(dá)幾百公里甚至幾千公里之外的用電區(qū)之后，再經(jīng)“一次高壓變電站”、“二次變電站”降壓已知經(jīng)低壓變電站降壓變壓器（可視為理想變壓器）后供給某小區(qū)居民的交流電u=220sin100tV，該變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為50：1，則（）A 原線(xiàn)圈上的電壓為11000VB 原線(xiàn)圈中電流的頻率是100Hz

7、C 原線(xiàn)圈使用的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)該比副線(xiàn)圈的要粗D 采用高壓輸電有利于減少輸電線(xiàn)路中的損耗【答案】：D【解析】：供給某小區(qū)居民的交流電u=220sin100tV，最大值為220V，故輸出電壓有效值為220V，根據(jù)變壓比公式，輸入電壓為：U1=，故A錯(cuò)誤；交流電u=220sin100tV，故頻率：f=50Hz，故B錯(cuò)誤；變壓器原、副線(xiàn)圈的電流比等于匝數(shù)之反比，即，副線(xiàn)圈的電流大于原線(xiàn)圈的電流，所以副線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)粗，故C錯(cuò)誤；在輸送電功率一定的情況下，根據(jù)公式P=UI，高壓輸電有利于減小輸電電流，電功率損耗P=I2r也會(huì)減小，故D正確；7.（2020江西吉安一中第四次周考）（單選）如圖甲所示，理想變壓器原、副

8、線(xiàn)圈的匝數(shù)比為101，R120 ，R230 ，C為電容器已知通過(guò)R1的正弦交流電如圖乙所示，則()A 交流電的頻率為0.02 HzB 原線(xiàn)圈輸入電壓的最大值為200 VC 電阻R2的電功率約為6.67 WD 通過(guò)R3的電流始終為零【答案】：C【解析】：根據(jù)變壓器原理可知原副線(xiàn)圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02 s，頻率為50赫茲，A錯(cuò)；由圖乙可知通過(guò)R1的電流最大值為Im1 A，根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um20 V，再根據(jù)原副線(xiàn)圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線(xiàn)圈輸入電壓的最大值為200 V，B錯(cuò)；因?yàn)殡娙萜饔型ń涣鳌⒆柚绷鞯淖饔?，則有電流通過(guò)R3和電容器，D錯(cuò)；根據(jù)正弦交流電的峰值和

9、有效值關(guān)系并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電阻R2的電流有效值為I，電壓有效值為U，電阻R2的電功率為P2UIW6.67 W，C對(duì)8.（2019煙臺(tái)模擬）（單選）對(duì)于如圖所示的電流i隨時(shí)間t做周期性變化的圖象，下列說(shuō)法中正確的是()A電流大小變化，方向不變，是直流電B電流大小、方向都變化，是交流電C電流的周期是0.02 s，最大值是0.2 AD電流做周期性變化，是交流電【答案】：A【解析】：方向隨時(shí)間做周期性變化是交變電流最重要的特征因?yàn)樵诖俗鴺?biāo)系中電流的方向用正負(fù)表示，所以此電流的方向沒(méi)有改變，是直流電，A正確，B、D錯(cuò)；由圖象可以看出電流的周期是0.01 s，而不是0.02 s，C錯(cuò)誤9（2020南京、鹽

10、城二市一模）(多選)某音響電路的簡(jiǎn)化電路圖如圖所示，輸入信號(hào)既有高頻成分，也有低頻成分，則()A.電感L1的作用是通高頻 B.電容C2的作用是通高頻C.揚(yáng)聲器甲用于輸出高頻成分 D.揚(yáng)聲器乙用于輸出高頻成分【答案】BD【解析】電感的特點(diǎn)是通低頻、阻高頻，電容的特點(diǎn)是通高頻、阻低頻，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；混合信號(hào)輸入后，高頻成分被L1阻礙，再經(jīng)C1過(guò)濾一部分，則通過(guò)揚(yáng)聲器甲的是低頻成分，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)混合信號(hào)輸入后，電容C2讓高頻信號(hào)順利通過(guò)，電感L2不能過(guò)濾掉高頻成分，但可以過(guò)濾掉低頻成分，故通過(guò)揚(yáng)聲器乙的是高頻成分，選項(xiàng)D正確。10.（2019資陽(yáng)模擬）（單選）一個(gè)單匝矩形線(xiàn)框的面積為S，在磁

11、感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/秒，則()A線(xiàn)框交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為nBSB線(xiàn)框交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為eq r(2)nBSC從開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)eq f(1,4)周期，線(xiàn)框中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2nBSD感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為eeq r(2)nBSsin2nt【答案】：B【解析】：線(xiàn)框交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmBS2nBS，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為e2nBSsin 2nt，A、D錯(cuò)；該線(xiàn)框交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為Eeq f(Em,r(2)eq r(2)nBS，B對(duì)；線(xiàn)框中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Eeq f(,t)4nBS，C錯(cuò)。11.（2019天津高考）（單選）如圖甲所示，理想變

12、壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為10：1，R120 ，R230 ，C為電容器。已知通過(guò)R1的正弦交流電如圖乙所示，則（ ）A.交流電的頻率為0.02 HzB.原線(xiàn)圈輸入電壓的最大值為200 VC.電阻R2的電功率約為6.67 WD.通過(guò)R3的電流始終為零【答案】：C【解析】：根據(jù)變壓器原理可知原副線(xiàn)圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50赫茲，A錯(cuò)。由圖乙可知通過(guò)R1的電流最大值為Im1A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um20V，再根據(jù)原副線(xiàn)圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線(xiàn)圈輸入電壓的最大值為200 V、B錯(cuò)；因?yàn)殡娙萜饔型ń涣?、阻直流的作用，則有電流通過(guò)R3和電容器，D錯(cuò)；根據(jù)正弦交流

13、電的峰值和有效值關(guān)系并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電阻R2的電流有效值為I、電壓有效值為UUm/V，電阻R2的電功率為P2UIW、C對(duì)。12（2020黑龍江牡丹江一中期末考試）（單選）如圖所示，理想變壓器MN原線(xiàn)圈接一交流電源，副線(xiàn)圈回路中有一定值電阻R0和兩個(gè)小燈泡L1、L2，電表為理想電表最初電鍵S是斷開(kāi)的，現(xiàn)閉合電鍵S，則()A. 副線(xiàn)圈兩端電壓變大B. 燈泡L1變亮C. 電流表A1示數(shù)變大D. 電阻R0中的電流變小【答案】C【解析】 A、由于輸入的電壓的大小和變壓器的匝數(shù)比不變，所以變壓器的輸出的電壓始終不變，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)S接通后，電路的總電阻減小，總電流變大，所以電阻R上消耗的電壓變大，由于輸

14、出的電壓不變，所以燈泡L1的電壓減小，故燈泡L1變暗，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)S接通后，電路的總電阻減小，總電流變大，而變壓器的匝數(shù)比不變，所以原線(xiàn)圈中的電流增大，故C正確；D、當(dāng)S接通后，原線(xiàn)圈電路的總電阻減小，總電流變大，故D錯(cuò)誤；故選：C輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)理想變壓器的原理分析即可本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問(wèn)題徹底理解二、非選擇題（13題12分，14題13分，15題14分）13.（2019石家莊模擬）一個(gè)電阻為r、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)圈ab

15、cd共N匝，線(xiàn)圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸OO以如圖所示的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。(1)在圖中標(biāo)出圖示時(shí)刻線(xiàn)圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向。(2)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是多少?(3)線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)夾角為60時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?(4)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng)，其他能量損失不計(jì)，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)一周，柴油機(jī)做多少功?(5)從圖示位置開(kāi)始，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)60的過(guò)程中通過(guò)R的電量是多少?【答案】：見(jiàn)解析【解析】：（1）結(jié)合右手定則選擇ab邊或cd邊即可標(biāo)出；（2）Em=NBSW=NBL2;(3)線(xiàn)框的起始位置與中性面垂直，其瞬時(shí)速度可表達(dá)為e=Em.cos,當(dāng)=60度時(shí)代入的e=Em=NBL2；

16、（4）因?yàn)椴裼蜋C(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以柴油機(jī)的動(dòng)力與阻礙線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)的安培力等大反向，所以其做功大小與安培力做功相等，而安培力做功大小等于全電路的電熱，Q=；（5），轉(zhuǎn)過(guò)60度時(shí)的磁通量大小為故代入得：14.(2019甘肅第一次診斷)如圖所示，矩形線(xiàn)框的匝數(shù)n=250匝，ab=12 cm,ad=10 cm，線(xiàn)框置于B=T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以120 r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框通過(guò)滑環(huán)與外電路相連，外電路接有R=12 的電阻及一只發(fā)光的電壓為12 V的氖泡L，求：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接e時(shí)，A表的讀數(shù)為多少？R的熱功率為多大？10 min內(nèi)外力對(duì)線(xiàn)框做功多少？（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接f時(shí)，氖泡的閃光頻率為多大？通電

17、10 min，氖泡發(fā)光的總時(shí)間為多少？（線(xiàn)框電阻不計(jì)）【答案】：見(jiàn)解析【解析】：(1)開(kāi)關(guān)s接e時(shí)，A表的讀數(shù)為干路中的總電流，且為有效值；(1)(2)； =（3） Em=NBS=2500.0124=24V(4) 1、2、3、4式聯(lián)立得：I=A；電阻R的熱功率用有效值來(lái)計(jì)算；PR=I2R=24w；10分鐘內(nèi)外力對(duì)線(xiàn)框做的功等于全電路的電熱W=I2Rt=212600=1440J(2)當(dāng)電壓的值為12V時(shí)氖泡開(kāi)始發(fā)光，所以一個(gè)周期里氖泡發(fā)光兩次，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為2HZ，因而氖泡的發(fā)光頻率為4HZ；代入當(dāng)e=12V時(shí)=60，當(dāng)取0-60，120-180，180-240，300-360的過(guò)程中電壓的瞬時(shí)值大于12V氖泡發(fā)光，一個(gè)周期內(nèi)氖泡的發(fā)光時(shí)間為，T=0.5s；通電10分鐘氖泡的發(fā)光時(shí)間t=600=200s15.(2019湘潭模擬)有條河流，流量Q=2m3/s，落差h=5m，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機(jī)總效率為50%，輸出電壓為240V，輸電線(xiàn)總電阻R=30，允許損失功率為輸出功率的6%，用電線(xiàn)