2022届高考物理二轮复习专题训练：交变电流 WORD版含答案.docx

1、交变电流一、选择题（共15题）1矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是（）A在中性面时，通过线圈的磁通量最大B在中性面时，感应电动势最大C穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D线圈每个周期内通过中性面两次，电流方向改变一次2把电热器接到110V的直流电源上，每秒产生热量为Q，现把它接到交流电源上，每秒产生的热量为2Q，则交流电压的最大值是（ ）A110VB220VC220VD110V3矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则( )At1时刻线圈中磁通量为零Bt2时刻线圈通过中性面Ct3时刻线圈中电流方向改变Dt4时刻线圈中磁通量变化率最小4如图所示的电路

2、中，变压器为可调理想自耦式变压器，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，在M、N两端输入恒定的正弦交流电，则下列判断正确的是（）A仅将滑片P1向上移，电压表示数变大B仅将滑片P1向上移，电流表示数变大C仅将滑片P2向上移，电压表示数变大D仅将滑片P2向上移，电流表示数变大5某发电站用交变电压远距离输电，在输送功率不变的前提下，若输电电压降低为原来的0.9倍，则下面说法正确的是( )A因，所以输电线上的电流减为原来的0.9倍B因，所以输电线上的电流增为原来的C因，所以输电线上损失的功率为原来的0.92倍D若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的电阻减为原来的0.9倍6如图所示，理想变压器的原线圈接

3、在的交流电源上，副线圈接有R=55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为21，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A原线圈的输入功率为B电流表的读数为1 AC电压表的读数为 D副线圈输出交流电的周期为50s7如图甲所示，矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，外接一电阻R和一个理想电流表。已知线圈的匝数为n，角速度为，面积为S，电阻为r。线圈转动产生的感应电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A在t1时刻穿过线圈平面磁通量的变化率为BSB在t1t2时间内，通过电阻R的电荷量为C在t3时刻电流表的示数为D在t2t4时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为2nBS8如

4、图甲、乙所示的两种交变电流，其中图乙是正弦交流电，则甲、乙两种电流的有效值之比等于（）A2:B3:C：1D:29在如图所示的四类电压中，A、B中的曲线为正弦曲线，则电压有效值最大的图像是（）ABCD10如图所示，水平面固定有两条平行且相距d的光滑金属导轨，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面金属棒ab垂直于导轨放置，并与导轨始终保持良好接触导轨的右端用导线与一理想变压器的原线圈相连，副线圈电路中接入理想电压表和可变电阻R，现施加外力使金属棒ab沿导轨左右运动，速度的变化规律为v=v0cost（v0、一定）已知原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，导轨和金属棒电阻忽略不计下列说法正确的是（）A电

5、压表示数为B通过电阻R的交变电流频率为C电阻R越大，一个周期内导体棒克服安培力做功越多D电阻R越小，一个周期内外力做功越多11一个匝数为100匝、电阻为0.5 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按如图所示规律变化。则线圈中产生的交变电流的有效值为（）A5AB2AC6 AD5 A12图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比，电阻，为规格相同的两只小灯泡，为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压随时间的变化关系如图乙所示现将接1、闭合，此时正常发光的功率为下列说法正确的是A输入电压的表达式B若换接到2后，消耗的电功率为C若只断开后，的功率均为D若只断开后，

6、原线圈的输入功率为13有一个交变电流u311sin(314t) V，则下列说法中正确的是()A这个交变电流的频率是50 HzB它可以使“220 V,100 W”的灯泡正常发光C用交流电压表测量时，读数为311 VD使用这个交变电流的用电器，每通过一库仑的电量时，电流做功311焦耳14如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为51，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），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是（）A图乙中电压的有效值为110VB电压表的示数为44VCR处出现火警时电流表示数减小DR

7、处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大15如图甲为一火灾报警系统。其中R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是（）A原线圈输入电压有效值为220VB副线圈输出电压瞬时值表达式u=44cos（100t）VCR处出现火情时原线圈电流增大DR处出现火情时电阻R0的电功率减小二、非选择题16在“探究变压器两个线圈电压关系”的实验中，应该选择_电压表（选填“交流”或“直流”）；某次实验中，若输入电压不变，只减小原线圈的匝数，则输出电压_（选填“不变”或“改变”）17峰值：交变电流的电压、电流能达到的最大数值叫峰值

8、电容器所能承受的电压要_交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿。18电磁波在真空中的传播速度是_m/s有一按正弦规律变化的交变电流u=200sin100t（V），其电压的最大值是_V，电压的有效值是_V。19如图所示，一交流电的电流随时间变化的图像，此交流电的电流的最大值是_A，有效值是_A20如图所示，一半径为的圆形线圈共100匝，在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线以的转速匀速转动，当线圈转至中性面位置（图中位置）时开始计时。（1）写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式；（2）求线圈从图示位置开始在时电动势的瞬时值。21如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO轴匀速转动，

9、磁场方向与转轴垂直，线圈匝数n=40匝，ab边长=0.5m，bc边长=0.4m，线圈总电阻r=1。线圈转动的角速度=100rad/s，磁场的磁感应强度B=0.2T。线圈两端外接R=9的电阻和一个理想交流电流表。求(1)感应电动势的最大值；(2)从图示位置开始计时，闭合电路中电流随时间变化的函数表达式；(3)电流表的示数；(4)线圈从图示位置转过90的过程中通过电阻R的电荷量。22如图，匀强磁场的磁感应强度B0.5T，边长为L10cm的正方形线圈abcd共N100匝，线圈电阻r1.线圈绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动，转动的角速度2rad/s，外电路电阻R4。（1）求感应电动势的最大值；（2）取2

10、10，求电阻R的功率。23如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴OO在匀强磁场中匀速转动，转速n=60r/min.若已知ab=bc=10cm，匝数N=100，线圈总电阻r=2，外接电阻R=8，磁感应强度B=T，若从图示位置开始计时，求：(1)线圈转动过程中产生电动势的有效值；(2)线圈中感应电动势的瞬时表达式；(3)线圈转一圈电阻R上产生的焦耳热.参考答案：1A【详解】A在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大，故A正确；B在中性面时，没有边切割磁感线，感应电动势为零，故B错误；C穿过线圈的磁通量为零时，线圈与磁场平行，有两边垂直切割磁感线，感应电动势最大，故C错误；D线圈每转动一周，通过中性面两

11、次，感应电流方向改变两次，故D错误。故选A。2C【详解】设电热器的电阻为R当电热器接在U=110V的直流电源上时有：Q=t；当电热器改接到交流电源上时有：；两式可得：U=220V，故选C.3C【详解】A、t1时刻感应电动势为零，磁通量最大故A错误B、t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直故B错误C、t3时刻线圈通过中性面，线圈中电流方向改变故C正确D、t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大故D错误故选C4C【详解】A仅将滑片P1向上移，原线圈匝数增大，根据变压比，=可知，U2减小，根据分压原理可知，电压表的示数变小，A错误；B副线圈电阻变大，根据 可知电路消耗的功率减小，原线圈输

12、入功率变小，电流表的示数变小，B错误；CD仅将滑片P2向上移，R2接入电路的电阻变大，因此副线圈中的电流减小，R1两端的电压变小，电压表的示数变大，根据变流比，电流表的示数变小，C正确，D错误。故选C。5B【详解】A、B、输送的功率一定，根据，知输电电压越高，输电电流越小，若输送电压变为到原来的0.9倍，则电流增大到倍，A错误，B正确；C、电流增大到n倍，根据，可知，电线上损失的功率为原来的，C错误；D、若要使输电线上损失的功率不变，根据，可将输电线的电阻减为原来的，D错误；故选B6B【详解】AC理想变压器原线圈两端电压的有效值为根据解得即电压表的读数为110 V，通过负载电阻的电流则副线圈的

13、输出功率原线圈的输入功率也是220 W，AC错误。B根据解得即电流表的读数为1 A，B正确；D由可知，角速度原线圈所接交流电的周期副线圈输出交流电的周期不变，仍为0.02 s，D错误。故选B。7A【详解】A在t1时刻电动势则由法拉第电磁感应定律则磁通量的变化率为A正确；Bt1t2时间内，磁通量的变化量为BS，根据B错误；C在t3时刻，感应电动势最大，电流表的示数为交变电流的有效值C错误；D由题图可知，在t2和t4时刻穿过线圈平面的磁通量大小分别为BS和-BS，则在t2t4时间内穿过线圈平面的磁通量的变化量为2BS，D错误。故选A。8C【详解】在甲图中，对于方波，根据焦耳定律得解得乙图为正弦交流

14、电，电流的有效值解得故选C。9D【详解】选项A中的电压的有效值为；选项B中，根据有效值的定义有解得电压的有效值为；选项C中，根据有效值的定义有得电压的有效值；选项D中，根据有效值的定义有得电压的有效值。综上所述可知选项D中图像的电压有效值最大。故选D。10D【详解】原线圈产生的电压：U1=Bdv=Bdv0cost，电压的峰值为Bdv0，则有效值为，原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，则电压表的读数：故A错误；变压器不改变交流电的频率，通过电阻R的交变电流频率为f=故B错误；一个周期内导体棒克服安培力做的功：W=，可知电阻R越大，一个周期内导体棒克服安培力做功越少故C错误；变压器的输入功率等于输

15、出功率，所以外力做功的功率等于R消耗的电功率，根据W=可知，电阻R越小，一个周期内外力做功越多故D正确11B【详解】由题图可知，01 s内线圈中产生的感应电动势E1n100V1 V11.2 s内线圈中产生的感应电动势E2n100V5 V由电流的热效应有联立并代入数据解得I2AACD错误，B正确。故选B。12D【详解】周期是0.02s，所以 所以输入电压u的表达式应为故A错误；若换接到2后，电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为故B错误；若只断开后，的的电压变为原来的1/2，所以功率 变为原来的1/4，故C错误；若只断开后，负载的电阻变为原来的2倍，根据可知负载的功率变为原来的1/2，则原线圈

16、的输入功率也变为，故D正确；故选D13ABD【详解】A、由交流电，可知，则频率，故A正确；BC、由题电压的最大值，有效值，可以使“220V100W”的灯泡正常发光，用交流电压表测量时，读数为220V，故B正确，C错误；D、使用此交流电的用电器，每通过1C的电量时，电流作功W=qU=220J，故D正确；故选ABD14AD【详解】A设将此电流加在阻值为R的电阻上，电压的最大值为，电压的有效值为U代入数据得图乙中电压的有效值为，故A正确；B变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是5：l，所以电压表的示数为，B错误；CR处温度升高时，阻值减小，副线圈电流增大，而输出功率

17、和输入功率相等，所以原线圈增大，即电流表示数增大，故C错误；DR处出现火警时通过的电流增大，所以电阻消耗的电功率增大，故D正确故选AD15AC【详解】A由图可知副线圈电压最大值，则副线圈的有效值为44V，根据 所以故A正确；B由图可知副线圈电压最大值，周期T=0.016s，所以所以故B错误；CR处出现火情时电阻变小，则副线圈电流变大，线圈匝数比不变，所以原线圈电流增大，故C正确；DR处出现火情时电阻变小，则副线圈电流变大，根据可知电阻R0的电功率增大，故D错误。故选AC。16 交流 改变【详解】在“探究变压器两个线圈电压关系”的实验中，应该选择交流电压表；某次实验中，若输入电压不变，只减小原线

18、圈的匝数，根据变压器电压和匝数的关系可知，输出电压改变17高于18 3108 200【详解】电磁波在真空中的传播速度是3108m/s；由电压瞬时表达式可知，该交流电的电压最大值为Um=200V所以有效值为U=V=200V19 5【详解】第一空根据图像可知，最大值为A第二空根据电流的热效应，设有效值为I， ，解得 20（1） ；（2）【详解】（1）感应电动势的最大值线圈转动的角速度线圈的面积 从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为代入数据解得 （2）当时21(1)160V；(2)；(3)11.3A；(4)0.16C【详解】(1)线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为：(2)从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值为所以电流的瞬时表达式为(3)电流表测量的是有效值，所以电流表的示数为(4)从图示位置转过的过程中，平均电动势为则平均电流为则从图示位置转过的过程中，通过电阻的电量为22（1）V；（2）0.8W【详解】（1）感应电动势的最大值 （2）电动势有效值电流有效值 则R的电功率23(1) (2) (3)【详解】(1)线圈的转速：频率：角速度：最大电动势：电动势的有效值为：(2)瞬时电动势为：V(3)电阻R的发热量为：