高考物理预测交变电流练习题Word格式文档下载.docx

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n2=1：

2，R是规格为“220V、1100W”的用电器，电表均为理想电表.当用电器正常工作时，电压表和电流表的示数分别为（  ）

A.110V、10A B.110V、2.5A C.440V、2.5A D.440V、10A

6.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（  ）

A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大

B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大

C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大

D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大

7.供电站向远方送电，输送的电功率恒定，若将输电电压提高到原来的4倍，以下判断中正确的是（  ）

A.输电电流为原来的4倍

B.输电导线上损失的电压为原来的4倍

C.输电导线上损失的电功率为原来的14

D.输电导线上损失的电功率为原来的116

8.如图所示，理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两组副线圈，其中n2=36匝与标有“9V，9W”的灯相连，n3与“6V，12W”的电灯相连，且均能正常发光.则n1与n3的匝数分别为（  ）

A.880 

24 B.660 

27 C.880 

27 D.660 

24

9.如图所示为一交变电流随时间变化的图象，根据图象，下列说法正确的是（  ）

A.该交变电流的有效值是10A B.该交变电流的峰值是10A

C.该该交变电流的周期是0.1s D.该交变电流的频率是10HZ

10.如图所示，灯泡L1接在变压器初级电路中，灯泡L2、L3、L4接在变压器次级电路中.变压器为理想变压器，交变电流电源电压为U，L1、L2、L3、L4都是额定电压为U0的同种型号灯泡，若四个灯泡都能正常发光，则（  ）

A.n1n2=31，U=4U0 B.n1n2=41，U=4U0 C.n1n2=13，U=3U0 D.n1n2=14，U=3U0

11.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（  ）

A.该交流电压瞬时值的表达式u=100sin（25πt）V

B.该交流电的频率为50Hz

C.该交流电的电压的有效值为1002

D.若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W

12.如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动.磁场的磁感应强度B=1.0×

10−2T，线圈的边长ab=20cm、bc=10cm，匝数n=400，线圈总电阻r=2.0Ω，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=18Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，线圈的转速n0=50r/s.在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是（  ）

A.交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=25cos50t（V）

B.交流电压表的示数为17.8V

C.从t=0时刻开始转过30∘的过程中，通过电阻的电量为 

2.0×

10−3C

D.电阻R上的热功率为3.24W

13.如图所示，理想变压器MN原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R0和两个小灯泡L1、L2，电表为理想电表.最初电键S是断开的，现闭合电键S，则（  ）

A.副线圈两端电压变大 B.灯泡L1变亮

C.电流表A1示数变大 D.电阻R0中的电流变小

14.如图所示，一理想变压器的原线圈接有电压为U的交流电，副线圈接有电阻R1、光敏电阻R2（阻值随光照增强而减小），开关K开始时处于闭合状态，下列说法正确的是（  ）

A.当光照变弱时，变压器的输入功率增加

B.当滑动触头P向下滑动时，电阻R1消耗的功率增加

C.当开关K由闭合到断开，原线圈中电流变大

D.当U增大时，副线圈中电流变小

二、多选题（本大题共8小题，共32.0分）

15.国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座.变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=2002sin100πt（V），电压表、电流表都为理想电表.则下列判断正确的是（  ）

A.输入电压有效值为200V，电流频率为50 

Hz

B.S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电压表示数都增大

C.S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小

D.若变阻器的滑片不动，S打到b处，电压表V2和电流表A1的示数都减小

16.如图所示，边长为L的正方形线圈abcd，其匝数为n，总电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断中正确的是（  ）

A.闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=nBL2ωsinωt

B.在t=π2ω时刻，磁场穿过线圈的磁通量最大，但此时磁通量的变化率为零

C.从t=0时刻到t=π2ω时刻，电阻R上产生的热量为Q=n2B2L4nωR16（R+r）

D.从t=0时刻到t=π2ω时刻，通过R的电荷量Q=nBL22（R+r）

17.如图所示，用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变.当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和原线圈输入功率P变化情况是（  ）

A.V1不变，V2不变 B.V1不变，V2变大

C.A1变大，A2变小 D.P变小

18.如图（a）所示，理想变压器原副线圈匝数比n1：

n2=55：

4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电压表A2、滑动变阻器R等，所与电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定.原线圈接入的交表电流电压的变化规律如图（b）所示，则下列说法正确的是（  ）

A.交流电压表V的读数为32V

B.灯泡L两端电压的有效值为32V

C.当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，A1示数增大

D.由图（b）可知交流发电机转子的角速度为100rad/s

19.如图所示，有一矩形线圈的面积为s，匝数为N，内阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，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e=NBSωcosωt

B.矩形线圈从图示位置经过πω时间时，通过电流表的电荷量为0

C.当P位置不动，R增大时，电流表与电压表读数变大

D.当P位置向上移动、R不变时，电压表读数不变，电流表读数变大

20.如图所示，l1和l2是高压输电线，甲、乙是两个互感器.若已知甲和乙的原、副线圈匝数比分别为1000：

1和1：

100，两个电表的示数分别为10A和220V.则（  ）

A.电表A是电压表 B.电表A是电流表

C.线路输送的电功率为2.2×

108W D.线路输送的电功率为2.2×

104W

21.如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U，副线圈接有光敏电阻R1（光敏电阻随光照强度增大而减小）、定值电阻R2.则（  ）

A.仅增强光照时，原线圈的输入功率减小

B.仅向下滑动P时，R2两端的电压增大

C.仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小

D.仅增大U时，R2消耗的功率增大

22.如图所示为某发电站向某用户区供电的输电原理图，T1为匝数比为n1：

n2的升压变压器，T2为匝数比为n3：

n4的降压变压器.若发电站输出的电压有效值为U1，输电导线总电阻为R，在某一时间段用户需求的电功率恒为Po，用户的用电器正常工作电压为U2，在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是（  ）

A.T1原线圈中的电流有效值为P0U1 B.T2副线圈中的电流有效值为P0U2

C.输电线上损耗的功率为n42P02Rn32U22 D.输电线上损耗的功率为n12P02Rn22U12

答案和解析

【答案】

1.C 2.D 3.D 4.D 5.A 6.B 7.D

8.A 9.B 10.A 11.D 12.C 13.C 14.B

15.AD 16.CD 17.AD 18.AC 19.ABD 20.AC 21.BD

22.BC

【解析】

1.【分析】

根据交流电有效值的定义可知，让交流电与直流电通过相同的电阻，在相同时间内交流电产生的热量与直流电产生的热量相同，则直流电的数值即为交流电的有效值，根据有效值的定义列式求解。

本题考查的是根据交变电流有效值的定义计算有关交变电流的有效值.要注意求交流电产生的热量时要用有效值。

【解答】

交变电流一个周期内通过电阻R上产生的热量为：

Q=I022R⋅T2+I02R⋅T2；

设交流电的有效值为I，则由交流电有效值的定义可知：

Q=I2RT

解得：

I=32I0，故C正确，ABD错误。

故选C。

2.解：

A、在A和C时刻感应电流最大，感应电动势最大，而磁通量为零，磁通量的变化率最大，线圈处于与中性面垂直的位置.故A错误，D正确．

B、在B和D时刻感应电流为零，感应电动势为零，而磁通量最大.故B错误．

C、从A时刻到D时刻经过时间为34周期，线圈转过的角度为1.5π弧度.故C错误．

故选：

D

线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，由电流图象读出感应电流的变化.由欧姆定律得知感应电流与感应电动势成正比，而由法拉第电磁感应定律得知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，当线圈磁通量最大时，感应电动势为零；

而当线圈的磁通量为零时，感应电动势最大.线圈转动一周的过程，感应电流方向改变两次．

本题考查理解正弦交变电流与磁通量关系的能力及把握电流的变化与线圈转过的角度的关系的能力.比较简单．

3.解：

A、当线圈平面与磁感线平行时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，线圈中电流不为零，故A错误；

B、根据Em=NBSω得感应电动势最大值是NBSw，所以感应电动势有效值U=NBSw2，

所以电流有效值I=NBSw2（R+ r），故B错误，C错误；

D、根据能量守恒得：

外力做功的平均功率等于整个电路消耗的热功率，

所以外力做功的平均功率P=I2（R+r）

P=N2B2S2w22（R+r），故D正确；

D．

根据Em=NBSω求解感应电动势最大值.根据电动势的最大值与有效值的关系求解电流有效值．

根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求解外力做功的平均功率．

对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，而求解电量要用平均值.注意磁通量与线圈的匝数无关．

4.解：

A、由于输入的电压的大小和变压器的匝数比不变，所以变压器的输出的电压始终不变，故A错误；

BC、当K接通后，电路的总电阻减小，总电流变大，所以电阻R上消耗的电压变大，由于输出的电压不变，所以灯泡L1的电压减小，电流减小，故BC错误；

D、由于输出的电压不变，但是副线圈的电流变大，由P=UI可知，副线圈的功率变大，所以原线圈的功率也要变大，原线圈中的电流增大，故D正确．

本题和闭合电路中的动态分析类似，可以根据断开s后电路电路电阻的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况．

电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法.注意本题中线圈匝数和输入电压不变时，输出电压是不变的．

5.解：

用电器正常工作时，副线圈两端的电压U2 =220V，输出功率P2 =1100W

根据电压与匝数成正比，有：

U1 U2 =n1 n2 

代入数据：

U1 220=12

U1 =110V

根据输入功率等于输出功率，有：

P1 =P2 =1100W

I1 =P1 U1 =1100110=10A

故A正确，BCD错误

A

根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率等关系逐项分析即可得出结论．

考查交流电的表达式中各量的物理意义，明确电表的示数为有效值，最大值与有效值之间的关系．

6.解：

A、滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电阻变大，则干路电流变小，则R1消耗的功率变小，则A错误

B、干路电流变小，R1分压变小，则电压表V的测量的电压变大，示数变大，则B正确

C、因输出电流变小，则输出功率变小即输入功率变小，电流表A1示数变小。

则C错误

D、闭合开关S并联支路增加，电阻变小，则副线圈即R1的电流变大，分压变大，则R2的分压变小，电流变小。

电流表A1示数随副线圈电流的变大而变大，则D错误

B。

滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路中的阻值变大，因输出电压不变，则总电流变小，据欧姆定律确定各表的示数变化．

考查电路的动态分析：

本题中P的移动与电键的闭合均会引起电阻的变小，再由电路的联接关系可分析各表的示数的变化，可见明确电路的结构是求解的关键．

7.解：

A、B、输送的功率一定，根据P=UI，知输电电压越高，输电电流越小，若输送电压提高到原来的4倍，则电流减小14倍，输电导线上损失的电压△U=Ir也减小为原来的14倍，故AB错误；

C、D、电流减小到14倍，根据P损=I2R可知，电线上损失的功率为原来的116倍，故C错误，D正确；

输送的功率一定，根据P=UI和P损=I2R可知高压输电的电压、电流与电能变化情况．

解决本题的关键掌握输送功率与输电电压和输电电流的关系，以及知道P损=I2R的应用．

8.解：

根据题意，灯泡均正常发光，则有U2 =9V，U3 =6V

U1 n1 =U2 n2 =U3 n3 

代入数据有：

220n1 =936=6n3 

n1 =880匝

n3 =24匝

根据题意，两个副线圈的灯泡都能正常发光，即可知两个副线圈两端的电压为灯泡的额定电压，再根据电压与匝数成正比即可求出n1与n3的匝数

本题主要考查了变压器的特点，知道原副线圈电压与匝数的关系，难度不大，属于基础题．

9.解：

A、根据图象可知，该交流电的电流的最大值为10A，所以有效值I=I m2=102A=52A，故A错误，B正确；

C、根据图象可知，该交流电的电流的周期为0.20s，频率f=1T=5Hz，故CD错误．

B

根据图象可以直接读出电流的最大值和周期，再根据频率与周期的关系求解频率，根据有效值与最大值的关系求解有效值．

解决本题的关键就是根据交变电流的图象得到电流的最大值和周期，进而求得电流的有效值和频率，难度不大，属于基础题．

10.解：

设灯泡的额定电流为I，则原线圈电流I1 =I，副线圈电流I2 =3I

根据电流与匝数成反比，有

n1 n2 =I2 I1 =3II=31

因为灯泡正常发光，副线圈两端的电压U2 =U0 

根据电压与匝数成正比，有

U1 U2 =n1 n2 =31

U1 =3U2 =3U0 

交变电流电源电压U=U0 +U1 =4U0 ，故A正确，BCD错误；

根据灯泡正常发光，求出原副线圈的电流，由电流与匝数成反比求出匝数比，根据电压与匝数成正比求出原线圈两端的电压，交流电源的电压等于灯泡L1 两端的电压和原线圈两端的电压之和；

理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；

二是没有出现漏磁现象.输入电压决定输出电压，而输出功率决定输入功率．

11.解：

A、由图象可知交变电流的周期T=0.04s，角速度ω=2πT=2π0.04=50πrad/s，频率f=1T=25 

Hz，故该交流电压瞬时值的表达式u=100sin（50πt）V，故AB错误；

C、该交流电的电压的有效值为U=Um2=502V，故C错误；

D、若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为：

P=U2R=（502）2100W=50W，故D正确

D

从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解．

本题考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题，要学会正确分析图象，从图象获取有用信息求解．

12.解：

A、磁场的磁感应强度B=1.0×

10−2T，线圈的边长ab=20cm、bc=10cm，匝数n=400，线圈总电阻r=2.0Ω，

线圈的转速n0=50r/s.所以ω=100πrad/s

最大值Em=nBSω=8πcos100πt，故A错误

B、交流电压表显示的是路端电压有效值，示数为EmR2（R+r）=16V，故B错误

C、从t=0时刻开始转过30∘的过程中，通过电阻的电量n△ΦR+r=400×

12×

0.01×

0.1×

0.220=2.0×

10−3C，故C正确

D、电阻R上的热功率P=I2R=（22EmR+r）2⋅R=14.2w，故D错误

故选C．

交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω，交流电压表显示的是路端电压有效值，通过电阻的电量为n△ΦR+r，电阻R上的热功率p=I2R

本题考查了交流电的峰值和有效值、周期和频率的关系，记住，求电量用电动势的平均值，求热量用有效值．

13.解：

B、当S接通后，电路的总电阻减小，总电流变大，所以电阻R上消耗的电压变大，由于输出的电压不变，所以灯泡L1的电压减小，故灯泡L1变暗，故B错误；

C、当S接通后，电路的总电阻减小，总电流变大，而变压器的匝数比不变，所以原线圈中的电流增大，故C正确；

D、当S接通后，原线圈电路的总电阻减小，总电流变大，故D错误；

C．

输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可．

本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解．

14.解：

A、当光照变弱时，光敏电阻的阻值变大，输出功率减小，输入功率也变小，故A错误；

B、当滑动触头P向下滑动时，原线圈匝数减小，根据电压与匝数成正比知，副线圈两端的电压增大，电阻R1 两端的电压增大，电阻R1 消耗的功率增大，故B正确；

C、当开关K由闭合到断开，副线圈回路电阻增大，输出电流减小，匝数比不变，所以原线圈电流减小，故C错误；

D、当U增大时，副线圈电压增大，副线圈中电流变大，故D错误；

B

变压器的输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率；

结合功率表达式分析判断即可．

本题关键是明确变压器的电压、电流、功率关系，然后结合变压比公式和功率公式进行动态分析．

15.解：

A、输入电压的最大值U1m =2002V，有效值U1 =U1m 2=20022=200V，由瞬时值知，加速度ω=100π，电流频率f=ω2π=100π2π=50Hz，故A正确；

B、s打到a处，副线圈匝数增加，U1 U2 =n1 n2 ，U2 =n2 n1 U1 输入电压不变，输出电压增大，即V1 示数不变，V2 示数增大，故B错误；

C错误；

D、若变阻器的滑片不变，S打到b处，副线圈匝数减少，输入电压不变，输出电压减少，电压表V2 示数减少，输出功率P2 减少，根据输入功率等于输出功率，P1 减少，U1 不变，则I1 减少，即电流表A1的示数减小，故D正确；

AD

根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论

电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法

16.解：

A、由闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=Emsinωt，得回路中感应电动势的瞬时表达式e=12nBωL2sinωt，故A错误；

B、在t=π2ω时刻，线圈从图示位置转过90∘，此时磁场穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大，故B错误；

C、电压有效值为Em2，从t=0到t=π2ω时刻，电阻R产生的焦耳热为Q=E2R+r⋅π2ω=n2B2L4nωR16（R+r），故C正确；

D、从t=0到t=π2ω时刻，通过R的电荷量q=n⋅△Φ△t⋅（R+r）=nBL22（R+r），故D正确；

CD．

线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流，根据规律可列出感应电动势的瞬时表达式，最大值与有效值的2倍；

每当线框通过中性面时，电流方向改变；

当磁通量为零时，线框切割速度最大，产生的电动势也最大．

线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流.而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定.而通过某一电量时，则用平均值来求.同时注意磁场只有一半．

17.解：

AB、输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以变压器的输出电压也不变，所以V1、V2的示数都不变，故A正确，B错误；

C、当变阻器的滑动头P向上移动时，滑动变阻器的电阻增大，所以负线圈的电流减小，原线圈的电流也要变小，即A1、A2的示数都减小，故C错误；

D、根据P=UI，U2 不变，I2 减小，则变压器的输出功率减小，输入功率也减小，故D正确，

AD．

和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况．

电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．

18.解：

A、由图b可知，原线圈输入电压有效