2023届高三物理备考一轮总复习—交变电流必刷题 WORD版含解析.docx

1、2023届高三物理高考备考一轮总复习交变电流必刷题一、单选题（共7题）1我国民用交流的电压为220V，频率为50Hz。关于民用交流，下列说法正确的是（）A交流电压的峰值是220VB交流电压的有效值是220VC交流在1s内周期性变化50次D交流在1s内周期性变化100次2某交变电流瞬时值表达式是。从t=0到电流第一次达到最大，时间间隔是（）A0.005sB0.001sC0.02sD0.01s3手机无线充电日趋流行，其感应线圈可等效为一个理想变压器，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈，将此变压器接成如图乙所示电路，线圈匝数比，接入“，”的灯泡，当、两端加电压的交变流电时，灯泡正常工作，不考虑电压表

2、和电流表对电路的影响，则（）A电流表的示数为B时刻，电压表示数为C两端的输入功率为D在两端并上一个相同的灯泡，电压表的示数不变4如图所示，以绕中心轴匀速转动的线圈的面积是，线圈共100 匝，线圈电阻 ，定值电阻，匀强磁场的磁感应强度大小，从如图所示的线圈位置开始计时，则（）A电路中电压表的示数为B线圈转过90的过程中通过电阻的电荷量为C线圈转动时，通过电阻的电流为D线圈转动时，磁通量的变化量大小为5如图表示一交流电的电流随时间变化的图像，此交流电流的有效值是（）A10AB7ACAD8A6如图甲中圆形导体线圈电阻为，垂直于磁感应线放在变化磁场中，产生的交流电经过理想变压器变压后，在的电阻上形成如

3、图乙的电流，变压器的原、副线圈匝数比为，理想交流电压表接在连接的导线上，则下列说法正确的是（）A电阻消耗的电功率为B磁场中圆形线圈产生的电动势最大值为C电压表的读数为D磁场中圆形线圈中的电流为7两个完全相同的闭合线圈甲和乙电阻均为，匝数均为10。将它们分别放在变化的磁场中，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图甲、乙所示，其中图甲按正弦规律变化，图乙线性变化，则下列说法正确的是（）A甲线圈中产生的感应电动势为B乙线圈中感应电流的有效值为10 AC04 s内甲、乙两线圈中产生的热量之比为D一个周期内甲线圈中的电流方向改变三次二、多选题（共5题）8如图所示，面积为、匝数为、内阻不计的矩形线圈，在磁感

4、应强度为的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴以角速度匀速转动。矩形线圈通过滑环连接理想变压器。理想变压器原线圈上的滑动触头上下移动可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可变电阻，电表均为理想交流电表。下列判断正确的是（）A矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为B矩形线圈产生的感应电动势的有效值为C当位置不变，增大时，电压表示数也增大D当位置向下移动，不变时，电流表示数变小9手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，如图甲所示，可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴、以角速度匀速转动，线圈通过电

5、刷与外电路连接，如图乙所示，外电路灯泡的电阻为R，电压表为理想交流电表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90的过程中，下列说法正确的是（）A电压表的示数为B通过灯泡的电荷量为C灯泡中产生的焦耳热为D当线圈由平行于磁场方向位置转过90时，流过线圈的电流为10如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势，导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2.2A，输电线路总电阻为25，降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220V，电动机内阻为8.8，电动机的机械效率恒为80%，导线框及其余导线电阻不计，不计一切摩擦，则（）A该发电机的电流

6、方向每秒钟改变50次，图示位置线圈的磁通量变化率为0B不计摩擦，线框转动一圈过程中，克服安培力做功112.42JC保特线框转速不变，若电动机突然卡住，输电线上的损耗功率将增加D若线框转速变为25r/s，电动机的机械功率将变为220W11图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为11000，降压变压器原、副线圈匝数比为10001，输电线的总电阻为1000，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220V，下列说法正确的是（）A输电线中的电流为3AB电站输出的功率为7500kWC输电线路损耗功率为90kWD用户端交变电流的频率为50Hz12原、副线圈匝数比为5：2的理想变压器的电路

7、连接如图所示，原线圈两端接入一瞬时电压u=220sin100t（V）的交流电源，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（）A电压表的示数为88VB通过滑动变阻器R的交流电方向1s内改变50次C若滑动变阻器R=44，则电流表的示数为2.0AD当滑动变阻器R的滑片向下移动时，则变压器的输入功率增大三、解答题（共4题）13在水平方向的匀强磁场中，有一个正方形闭合线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，已知线圈的匝数为N=100匝，边长为20cm，电阻为10，转动频率f=50Hz，磁场的磁感应强度为0.5T，求：(1)外力驱动线圈转动的功率；(2)当线圈转至线圈平面与中性面的夹角为30时，线圈产生的感应电动势

8、及感应电流的大小；(3)线圈由中性面转至与中性面成60角的过程中，通过导线横截面的电荷量。14一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共n匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO以如图所示的角速度匀速转动，外电路电阻为R。（1）线圈平面与磁感线夹角为30时的感应电动势多大；（2）设发电机由柴油机带动，若其他能量损失不计，则线圈转一周，柴油机做多少功；（3）从图示位置开始，线圈转过30的过程中通过R的电荷量是多少。15我国水力资源居世界首位，西部地区水力发电潜力巨大。其中，西南地区的云、贵、川三省水力资源占全国的68%，但开发还不到8%，国家启动“西电东输”战略工程，不仅有效

9、利用了这些水利资源，更为西部地区的发展提供了契机。水力发电的基本原理就是将水流的机械能（主要指重力势能）转化为电能。某小型水力发电站水流量为，落差为，现利用它来发电，水电站的总效率为5%，发电机的输出电压为，通过升压变压器升压后向远处输电，两地间输电线的总电阻为，输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，在用户端用降压变压器把电压降为，认为所用的变压器都是理想变压器，已知水的密度，重力加速度。求：（1）发电机的输出功率；（2）升压变压器原、副线圈的匝数比；（3）降压变压器副线圈中的电流（计算结果保留2位有效数字）。16如图所示，理想变压器有两个副线圈，原线圈1接220V交流电源，副线圈2的匝数

10、为30匝，两端接有“6V 12W”的灯泡L，副线圈3的输出电压为110V，两端接有电阻R。若L正常发光且通过R的电流为0.4A，求：（1）副线圈3的匝数n3（2）原线圈1的匝数n1和通过它的电流I1参考答案1C【详解】AB我国民用交流电压的有效值为220V，峰值为，故AB错误；CD我国民用交流在1s内周期性变化50次，故C正确，D错误。故选C。2D【详解】因周期为从t=0到电流第一次达到最大，时间间隔是故选D。3B【详解】A由图乙知，电流表测量的是变压器输入端的电流。电流表的示数为有效值，根据变压器电流与匝数比关系有因为灯泡正常发光，故有两式联立求得即电流表的示数为0.025A，故A错误；B由

11、图乙知，电压表测量的电压为灯泡两端的电压，电压表示数为交流电的有效值，由于灯泡上所标电压为有效值且灯泡正常发光，所以电压表示数为，故B正确；C由图乙知，两端的输入功率为故C错误；D由图乙知，电压表测量的是输出端的电压。若在两端并上一个相同的灯泡，变压器输出端负载电阻将减小，假设灯泡仍然正常发光，则输出端的电流增大，输入端电流也将增大，则变压器输入端电压为交流电输出电压不变，变压器线圈匝数比不变，则将减小，根据电压与匝数比关系则可得输出端电压也将减小，这与假设相矛盾，所以电压表读数不可能不变，故D错误。故选B。4B【详解】A感应电动势的最大值为从图示位置开始计时，则瞬时值为电路中电压表的示数为有

12、效值，即故A错误；B线圈转过90的过程中通过电阻的电荷量为故B正确；C线圈转动时，通过电阻的电流为故C错误；D线圈转动时，转过的角度磁通量的变化量大小为故D错误。故选B。5A【详解】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有解得故选A。6C【详解】A由题图乙可知通过电阻R的电流有效值为电阻R消耗的电功率为故A错误；C根据欧姆定律可得副线圈两端电压为根据理想变压器变压规律可知原线圈两端电压（即电压表的读数）为故C正确；BD根据理想变压器变流规律可知原线圈中的电流（即圆形线圈中的电流）为根据闭合电路欧姆定律可知磁场中圆形线圈产生电动势的有效值为易知感应电动势随时间按正弦

13、规律变化，所以感应电动势的最大值为故BD错误。故选C。7C【详解】AD图甲按正弦规律变化，甲线圈产生的感应电动势按余弦规律变化，由可知甲线圈产生的感应电动势为因此一个周期内甲线圈中的电流方向改变两次，A、D错误；B乙线圈中的磁通量线性变化，则时间内和时间内电动势在时间内电动势因此电流的有效值满足代入数据得B错误；C甲线圈中电流的有效值为因此04 s内甲线圈中产生的热量为04s内乙线圈中产生的热量为故C正确。故选C。8BD【详解】A从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 ，故A错误；B矩形线圈产生的感应电动势的有效值为，故B正确；C交流发电机内电阻不计，故变压器输入电

14、压不变，根据理想变压器的变压比公式：，当P位置不动，R增大时，电压表读数不变，仍然等于发电机的电动势有效值；故C错误；D当P位置向下移动、R不变时，根据理想变压器的变压比公式：，输出电压变小，故电流变小，功率变小，故输入电流也变小，故电流表读数变小，故D正确；故选BD。9BC【详解】AD产生的感应电动势有效值为流过线圈的电流为电压表示数为路端电压有效值，大小为AD错误；C线圈转动周期为灯泡中产生的焦耳热为联立可解得C正确；B线圈由平行于磁场方向位置转过90的过程中，产生的平均感应电动势为平均电流为通过灯泡的电荷量为联立解得B正确。故选BC。10CD【详解】A交变电动势，角速度为，则交流电的频率

15、为因线圈每转一圈，电流的方向改变两次，因此电流方向每秒钟改变100次，图示位置磁通量为零，而线圈的磁通量变化率最大，A错误；B对电动机，根据可得流过电动机的电流回路中消耗的总的电功率由于周期为0.02s，根据能量守恒定律，线框转动一圈过程中，克服安培力做功B错误；C若电动机突然卡住，电机变成纯电阻性电路，流过电动机的电流增加，导致输电线的电流增加，输电线上的损耗功率将增加，C正确；D由题知，原来的转速为线圈产生感应电动势的有效值为可知产生的交流电的有效值变为原来的一半，所有用电器的电压和电流都变为原来的一半对电动机产生热的功率因此输出的机械功率D正确。故选CD。11BD【详解】A根据乙图可知升

16、压变压器原线圈的电压有效值为根据变压器原理可得升压变压器副线圈两端电压为降压变压器原线圈两端电压为所以输电线的电压损失为输电线中的电流为故A错误；B根据功率关系可得电站输出的功率为P出=U2I2=7.5106W=7500kW故B正确；C输电线路损耗功率为故C错误；D变压器变压不变频，所以用户端交变电流的频率为故D正确。故选BD。12AD【详解】A原线圈两端的电压根据电压与匝数成正比，有解得U2=88V即电压表的示数为88V，故选项A正确；B由瞬时电压u=220sin100t（V）可得角速度=100rad/s由=2f得f=50Hz，因变压器不变交流电的频率，所以通过变阻器R的交流电频率为50Hz

17、，交流电方向1s内改变100次，故选项B错误；C当滑动变阻器的阻值为44时，副线圈电流=2A根据电流与匝数成反比，有解得I1=0.8A即电流表示数为0.8A，故选项C错误；D因原线圈两端的电压U1及匝数比不变，可知副线圈两端的电压U2不变，当滑动变阻器R滑片往下移动时，其接入电路的阻值减小，则变压器的输出功率增大，根据理想变压器的输入功率与输出功率相等，得变压器的输入功率也增大,故选项D正确；故选AD。13（1）1.97104W；（2）314V；31.4A；（3）0.1C【详解】(1)线圈转动的角速度为=2f线圈中产生的感应电动势的最大值为Em=NBS=1000.5(0.2)2250V=628

18、V感应电动势的有效值为E=V外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等，即(2)当线圈转至线圈平面与中性面的夹角为30时，线圈产生的感应电动势的瞬时值为e=Emsin30=314V感应电流的瞬时值为(3)在线圈由中性面转过60的过程中，线圈中的平均感应电动势为平均感应电流为故通过导线横截面的电荷量为q=14（1）；（2）；（3）【详解】（1）线圈的瞬时感应电动势为线圈平面与磁感线夹角为30时的感应电动势为(2)由功能关系可知柴油机做的功等于线圈产生的内能，则有 ，联立解得（3）由 ， ，联立解得解得15(1) ； (2) ； (3) 【详解】(1)单位时间内流过的水的质量为单位时间内发电机的输出功率为(2)升压变压器输入端电流为升压变压器输出端电流为所以升压变压器的匝数比为(3)用户端的电流为16（1）n3=550匝；（2）n1=1100匝，I10.25A【详解】（1）根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系代入数据解得 匝（2）根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系代入数据解得 匝根据原副线圈的功率相等的关系可得代入数据解得I10.25