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

1、章末復習 交變電流一、選擇題（111題，每題5分，12題6分）1.(2020黃岡中學期末)（單選）在小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生的感應電動勢與時間呈正弦函數(shù)關系，如圖所示。此線圈與一個R10 的電阻構成閉合電路，電路中的其他電阻不計。下列說法正確的是()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，因為，所以頻率為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項正確，A、B、C項錯誤。3.（2011年全國2）（單選）一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖甲所示，則下列說法正確的是()At0時刻，線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時刻，的變化率最大Ct0.02 s時刻，交流電動勢達到最大D該線圈產生的交流電動勢的圖象如圖乙所示【答案】：B【解析】：由 t圖知，在t0時，最大，即線圈處于中性面位置，此時e0，故A、D兩項錯誤；由圖知T0.04 s，在t0.01 s時，0，eq f(,t)最大，e最大，則B項正確；在t0.02 s時，最大，eq f(,t)0，e0

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

5、eq f(n1,n2)得增大了輸送電壓，由PUI知減少了輸電線上的電流，故減少了損失的功率，D項正確5.(2019黃岡中學模擬)（單選）下列關于交變電流、變壓器和遠距離輸電的說法中不正確的是()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途徑：減小輸電線的電阻和提高輸電電壓D如果把升壓變壓器的原線圈串聯(lián)在電路中，副線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圈匝數(shù)比決定，選項A正確；正弦交變電流的最大值是有效值的eq r(2)倍，選項B錯誤；降低輸電損耗有兩

6、個途徑：減小輸電線的電阻和提高輸電電壓，選項C正確；如果把升壓變壓器的原線圈串聯(lián)在電路中，副線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D正確。6.（2020濟南期末考試）（單選）小一般發(fā)電機組輸出的電壓在十千伏上下，不符合遠距離輸電的要求要在發(fā)電站內用升壓變壓器，升壓到幾百千伏后再向遠距離輸電到達幾百公里甚至幾千公里之外的用電區(qū)之后，再經“一次高壓變電站”、“二次變電站”降壓已知經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、副線圈匝數(shù)比為50：1，則（）A 原線圈上的電壓為11000VB 原線圈中電流的頻率是100Hz

7、C 原線圈使用的導線應該比副線圈的要粗D 采用高壓輸電有利于減少輸電線路中的損耗【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，根據變壓比公式，輸入電壓為：U1=，故A錯誤；交流電u=220sin100tV，故頻率：f=50Hz，故B錯誤；變壓器原、副線圈的電流比等于匝數(shù)之反比，即，副線圈的電流大于原線圈的電流，所以副線圈的導線粗，故C錯誤；在輸送電功率一定的情況下，根據公式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、線圈的匝數(shù)比為101，R120 ，R230 ，C為電容器已知通過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R3的電流始終為零【答案】：C【解析】：根據變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02 s，頻率為50赫茲，A錯；由圖乙可知通過R1的電流最大值為Im1 A，根據歐姆定律可知其最大電壓為Um20 V，再根據原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200 V，B錯；因為電容器有通交流、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容器，D錯；根據正弦交流電的峰值和

9、有效值關系并聯(lián)電路特點可知電阻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8.（2019煙臺模擬）（單選）對于如圖所示的電流i隨時間t做周期性變化的圖象，下列說法中正確的是()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】：方向隨時間做周期性變化是交變電流最重要的特征因為在此坐標系中電流的方向用正負表示，所以此電流的方向沒有改變，是直流電，A正確，B、D錯；由圖象可以看出電流的周期是0.01 s，而不是0.02 s，C錯誤9（2020南京、鹽

10、城二市一模）(多選)某音響電路的簡化電路圖如圖所示，輸入信號既有高頻成分，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.揚聲器甲用于輸出高頻成分 D.揚聲器乙用于輸出高頻成分【答案】BD【解析】電感的特點是通低頻、阻高頻，電容的特點是通高頻、阻低頻，選項A錯誤，B正確；混合信號輸入后，高頻成分被L1阻礙，再經C1過濾一部分，則通過揚聲器甲的是低頻成分，選項C錯誤；當混合信號輸入后，電容C2讓高頻信號順利通過，電感L2不能過濾掉高頻成分，但可以過濾掉低頻成分，故通過揚聲器乙的是高頻成分，選項D正確。10.（2019資陽模擬）（單選）一個單匝矩形線框的面積為S，在磁

11、感應強度為B的勻強磁場中，從線圈平面與磁場垂直的位置開始計時，轉速為n轉/秒，則()A線框交變電動勢的最大值為nBSB線框交變電動勢的有效值為eq r(2)nBSC從開始轉動經過eq f(1,4)周期，線框中的平均感應電動勢為2nBSD感應電動勢瞬時值為eeq r(2)nBSsin2nt【答案】：B【解析】：線框交變電動勢的最大值為EmBS2nBS，產生的感應電動勢瞬時值為e2nBSsin 2nt，A、D錯；該線框交變電動勢的有效值為Eeq f(Em,r(2)eq r(2)nBS，B對；線框中的平均感應電動勢Eeq f(,t)4nBS，C錯。11.（2019天津高考）（單選）如圖甲所示，理想變

12、壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R120 ，R230 ，C為電容器。已知通過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R3的電流始終為零【答案】：C【解析】：根據變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50赫茲，A錯。由圖乙可知通過R1的電流最大值為Im1A、根據歐姆定律可知其最大電壓為Um20V，再根據原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200 V、B錯；因為電容器有通交流、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容器，D錯；根據正弦交流

13、電的峰值和有效值關系并聯(lián)電路特點可知電阻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。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原線圈接一交流電源，副線圈回路中有一定值電阻R0和兩個小燈泡L1、L2，電表為理想電表最初電鍵S是斷開的，現(xiàn)閉合電鍵S，則()A. 副線圈兩端電壓變大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錯誤；B、當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錯誤；C、當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，所以原線圈中的電流增大，故C正確；D、當S接通后，原線圈電路的總電阻減小，總電流變大，故D錯誤；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，根據理想變壓器的原理分析即可本題主要考查變壓器的知識，要能對變壓器的最大值、有效值、瞬時值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解二、非選擇題（13題12分，14題13分，15題14分）13.（2019石家莊模擬）一個電阻為r、邊長為L的正方形線圈ab

15、cd共N匝，線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO以如圖所示的角速度勻速轉動，外電路電阻為R。(1)在圖中標出圖示時刻線圈內感應電流的方向。(2)轉動過程中感應電動勢的最大值是多少?(3)線圈平面與磁感線夾角為60時的感應電動勢為多大?(4)設發(fā)電機由柴油機帶動，其他能量損失不計，線圈轉一周，柴油機做多少功?(5)從圖示位置開始，線圈轉過60的過程中通過R的電量是多少?【答案】：見解析【解析】：（1）結合右手定則選擇ab邊或cd邊即可標出；（2）Em=NBSW=NBL2;(3)線框的起始位置與中性面垂直，其瞬時速度可表達為e=Em.cos,當=60度時代入的e=Em=NBL2；

16、（4）因為柴油機勻速轉動，所以柴油機的動力與阻礙線框運動的安培力等大反向，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），轉過60度時的磁通量大小為故代入得：14.(2019甘肅第一次診斷)如圖所示，矩形線框的匝數(shù)n=250匝，ab=12 cm,ad=10 cm，線框置于B=T的勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以120 r/min勻速轉動，線框通過滑環(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）當開關S接e時，A表的讀數(shù)為多少？R的熱功率為多大？10 min內外力對線框做功多少？（2）當開關S接f時，氖泡的閃光頻率為多大？通電

17、10 min，氖泡發(fā)光的總時間為多少？（線框電阻不計）【答案】：見解析【解析】：(1)開關s接e時，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計算；PR=I2R=24w；10分鐘內外力對線框做的功等于全電路的電熱W=I2Rt=212600=1440J(2)當電壓的值為12V時氖泡開始發(fā)光，所以一個周期里氖泡發(fā)光兩次，線圈轉動的頻率為2HZ，因而氖泡的發(fā)光頻率為4HZ；代入當e=12V時=60，當取0-60，120-180，180-240，300-360的過程中電壓的瞬時值大于12V氖泡發(fā)光，一個周期內氖泡的發(fā)光時間為，T=0.5s；通電10分鐘氖泡的發(fā)光時間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)電機總效率為50%，輸出電壓為240V，輸電線總電阻R=30，允許損失功率為輸出功率的6%，用電線