交变电流----2027届高中物理一轮复习常考题型合集习题专项训练含答案【通用版】

这是一份交变电流----2027届高中物理一轮复习常考题型合集习题专项训练含答案【通用版】，共44页。试卷主要包含了浮桶式发电灯塔可以利用波浪发电等内容，欢迎下载使用。

A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B．线圈转动到如图所示位置时产生的电动势为零
C．线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上
D．线圈转动一周电流方向改变两次，图示位置正是电流变向的时刻
2．浮桶式发电灯塔可以利用波浪发电。如图所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向做简谐运动，线圈始终处于磁体产生的方向沿半径向外的水平辐射磁场中。则（ ）
A．线圈中产生的电流是恒定电流
B．线圈中电流频率小于浮桶振动频率
C．线圈向上运动时，俯视线圈电流为顺时针方向
D．灯泡中电流最大时，线圈处于简谐运动的平衡位置
3．（多选）如图甲所示为交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路，线圈ABCD逆时针方向转动，图示位置磁感线与线圈平面平行，图乙所示为通过线圈的磁通量随时间t的变化关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．t1、t3时刻线圈处于中性面
B．t2、t4时刻线圈中感应电动势为零
C．线圈转动到图示位置时，线圈中磁通量变化率最大
D．线圈转动到图示位置时，感应电流方向为 A→B→C→D→A
4．数据显示，中国风电累计吊装容量占全球装机近一半、世界第一。某时刻在一风力发电机内部的线圈abcd位置如图所示。已知风机叶片转动的圆面半径约为，平均风速约为，空气密度约为，风能转化为电能的效率为。稳定发电期间，线圈转速为。下列说法正确的是（ ）
A．该时刻线圈中电流方向是
B．该时刻线圈磁通量的变化率为零
C．稳定发电期间，发电机平均发电功率约为
D．稳定发电期间，1s内线圈中电流方向改变100次
5．下图是交流发电机的示意图，装置中两磁极间产生的磁场可近似为匀强磁场，匝数N=100的线圈总电阻，外电路电阻为，若发电机产生交流电的电动势表达式为（V），下列说法正确的是（ ）
A．时线圈可能位于图乙位置
B．线圈磁通量的最大值为
C．时通过外电阻R的电流大小为11 A
D．若在EF间连接一个理想电压表，则时电压表示数为176 V
6．如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电
D．乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电
训练二：描述交变电流的物理量
7．将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上，电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为
B．通过电阻电流的峰值为
C．电阻在1秒内消耗的电能为
D．电阻两端电压表达式为
8．如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（ ）
B．
C．D．
9．（多选）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为的正方形，共匝，总阻值为。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。 大轮以角速度匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动的角速度为
B．灯泡两端电压有效值为
C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为
D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮
10．张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。输出电压为U。忽略线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电压为
B．发电机输出交变电流的频率为
C．变压器原、副线圈的匝数比为
D．发电机产生的瞬时电动势
11．如图所示，在匀强磁场中有电阻为r的单匝矩形线圈，线圈的两条边，，转轴垂直磁场且和线圈共面，从上往下看线圈绕转轴以角速度逆时针匀速旋转。从图中开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的磁通量与时间t的变化规律为
B．线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为
C．线圈的热功率
D．线圈在图中位置时，电流方向为
12．某发电机的结构简化如图，N、S是永磁铁的磁极，M是圆柱形铁芯，磁极与铁芯之间的缝隙形成沿半径方向的磁场。铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕M中心的固定转轴匀速转动。若从图示位置开始计时，取此时线圈中的电动势为正值，在一个周期内感应电动势e随时间t变化的图像是（ ）
A．B．C．D．
13．如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为L，线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO′以角速度ω匀速转动，ab边距轴。线圈中感应电动势的有效值为（ ）
A．B．C．D．
14．某科技公司研发的新型家用光伏储能系统中，太阳能电池板输出的正弦式交变电流经转换器处理后，其电流随时间变化的图像如图所示。下列关于该交变电流“四值”的说法正确的是（ ）
A．该交变电流的瞬时值表达式为
B．该交变电流的有效值为
C．该交变电流在时间内的平均值为0
D．若将一个阻值为的定值电阻接入该电路，电阻在1分钟内产生的热量为
15．（多选）单匝闭合矩形线框电阻为，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间的关系图像如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势有效值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从到过程中线框的平均感应电动势为
16．如图甲，矩形金属线框abcd在匀强磁场中绕固定轴匀速转动，轴垂直于磁感线。通过线框的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，线框共100匝。下列说法中正确的是（ ）
A．交变电流的频率为
B．交变电流电动势的有效值为
C．时刻线框转至图甲所示位置
D．时刻线框电流方向发生改变
17．为自行车灯供电的发电装置结构如图，N、S是磁铁的磁极，M是圆柱形铁芯；磁极和铁芯间的磁场均匀辐向分布，圆心角所对应的区域没有磁场；铁芯外的矩形线圈P在车轮带动下，绕M中心的固定转轴O匀速转动。若规定从图示位置开始计时的电动势为正值，则能反映线圈中感应电动势e随时间t变化的图像是（ ）
A．B．C．D．
18．（多选）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（ ）
A．框内电流方向不变B．电动势的最大值为Um
C．流过电阻的电荷D．电阻产生的焦耳热
训练三：交变电流有效值的求解
19．一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（ ）
A．1∶B．∶1C．1∶2D．2∶1
20．如图所示为某一交变电压的图像，曲线部分为正弦式交流电的部分图像，其峰值为U1=10V，直线部分的电压大小为U2=10V，则该交变电压的有效值为（ ）
A．B．10VC．D．
21．三个相同的电阻，分别通过如图（甲）、（乙）、（丙）所示的电流，（甲）为正弦式交流电，三个图中的I0和周期T都相同。下列说法中正确的是（ ）
A．在相同时间内三个电阻发热量相等
B．在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的一半
C．在相同时间内，（甲）、（乙）发热量相等，是（丙）发热量的2倍
D．在相同时间内，（乙）发热量最大，（甲）次之，（丙）的发热量最小
22．如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（ ）
A．B．C．D．
23．（多选）如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像，每个周期内，前二分之一周期电压按正弦规律变化，后二分之一周期电压恒定。若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为50Ω，电源内阻不计。则（ ）
A．理想电压表读数为50V
B．理想电流表读数为0.9A
C．该交流电的频率为100Hz
D．电阻R在50秒内产生的热量为2025J
训练四：发电机与变压器的连接分析
24．（多选）如图所示，一矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，通过电刷与理想变压器相连。已知线框的匝数匝，面积，总电阻，角速度，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，电表均为理想电表，电压表、电流表的示数分别为50V、2A．下列说法正确的是（ ）
A．匀强磁场的磁感应强度
B．匀强磁场的磁感应强度
C．线框转动的角速度增大时，理想变压器的输入功率一定增大
D．处温度升高时，电流表的示数变大，电压表的示数不变
25．学校实验室有一台教学用发电机，输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示的理想变压器的ab两端，闭合开关S，四只相同灯泡均正常发光，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲所示的交变电压瞬时值表达式为
B．变压器原、副线圈的匝数比为1：3
C．小灯泡的额定电压为9V
D．若断开开关S，灯泡变亮、变暗
26．（多选）图1为一种等离子体工作电路，理想变压器原线圈两端接电压为的正弦交流电源，原、副线圈的匝数分别为、，为保护电阻。稳定工作时交流电流表的读数为，若等离子体可等效为定值电阻，其两端的正弦交流电压波形如图2所示，为电压峰值，为周期，则下列说法正确的是（ ）
A．副线圈电压为B．原线圈中电流为
C．电源电压周期为D．等离子体的等效电阻为
27．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接R=22Ω的电阻。原、副线圈的匝数比为10：1，电压表为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．交流电的频率为100Hz
B．电压表的示数约为31.1V
C．原线圈电流的有效值为1A
D．原线圈的输入功率为22W
28．（多选）如图，发电机的矩形线圈长为、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有电阻和，当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电流为B．电阻两端的电压为
C．与的比值为D．发电机的功率为
训练五：电容与电感对交变电流的影响
29．如图所示，交流电流表A1、A2、A3分别与电容器C、线圈L和电阻R串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为u=Usinωt，三个电流表各有不同的读数。现保持U不变，使ω变小，则（ ）
A．A1读数变小；A2读数变小；A3读数不变
B．A1读数变小；A2读数变大；A3读数不变
C．A1读数变大；A2读数变小；A3读数不变
D．A1读数变大；A2读数变大；A3读数变小
30．如图所示，在恒压交流电源的两端接上电容、电感和光敏电阻，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同。已知光敏电阻的阻值随着光照强度增加而减少，则（ ）
A．若抽掉电感线圈内部的铁芯，则变亮
B．若增大电容器两极板间距，则变亮
C．若增大交流电源的频率，则比暗
D．若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗
31．四个相同的小灯泡接在如图所示交流电路中均能发光，其中与亮度相同，已知每个小灯泡的电阻均为并保持不变，二极管正向电阻为0，反向电阻看作无穷大。下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R的阻值为
B．增大交流电频率，小灯泡变亮
C．增大交流电频率，小灯泡两端电压变大
D．增大交流电频率，通过小灯泡电流变大
32．如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的边以角速度匀速转动，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同，则（ ）
A．若增大线圈角速度，则比亮
B．若增大电容器两极板间距，则变亮
C．若抽掉电感线圈内部的铁芯，则变暗
D．若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗
33．（多选）图甲是探究电感器对交变电流的作用电路图，图乙是探究自感现象电路图，不计线圈电阻，下列有关说法正确的是（ ）
A．闭合图甲中的电键S，增大交变电流的频率，灯泡将变亮
B．闭合图甲中的电键S，抽离铁芯，灯泡将变亮
C．闭合图乙中电键S，灯泡立即变亮，然后逐渐变暗
D．断开图乙中电键S，灯泡立即熄灭
34．在如图所示的电路中，、、是三盏相同的灯泡，电感线圈电阻忽略不计，当a、b两端接6V正弦式交流电时，三盏灯的发光情况相同。下列说法正确的是（ ）
A．电容器的耐压值至少为6V
B．增大交流电频率，比亮
C．若a、b两端改接6V直流电，比先亮
D．若a、b两端改接6V直流电，稳定后不亮，比亮
训练六：变压器的相关计算
35．（多选）电动汽车充电站变压器输入电压为10kV，输出电压为220V，每个充电桩输入电流16A，设原副线圈匝数分别为、，输入正弦交流的频率为50Hz，则下列说法正确的是（ ）
A．交流电的周期为0.02s
B．原副线圈匝数比
C．输出的最大电压为220V
D．若10台充电桩同时使用，输入功率为35.2kW
36．如图所示，交流电电压，滑动变阻器（阻值）的滑片处于某一位置时，理想交流电压表示数，灯泡（，100W）、（50V，50W）均恰好正常发光。变压器为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．变压器输出电压频率为100Hz
B．电阻
C．变压器原副线圈匝数比
D．若将滑动变阻器触头向端移动，灯泡将会变暗
37．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数的比值为（ ）
A．2B．3C．4D．5
38．（多选）如图甲为某景区的电动汽车应急充电站，由山下的光伏储能电站供电。由于充电站与储能电站距离较远，需要通过变压器远程输电。图乙为远程输电示意图，升压变压器原线圈的电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，输电线上的电阻，其余电阻不计，变压器均视为理想变压器。充电桩正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．降压变压器的输入电压
B．输电线上电阻r消耗的功率为500W
C．升压变压器的原、副线圈匝数之比为
D．升压变压器的输入功率为12kW
《交变电流》参考答案
1．C
【详解】A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量为零，最小，故A错误；
B．线圈转动到如图所示位置时，磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，此时产生的电动势最大，不为零，故B错误；
C．根据右手定则可知，线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势，根据左手定则可知，线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上，故C正确；
D．线圈转动一周电流方向改变两次，线圈经过中性面一次电流方向改变，图示位置是峰值面，故图示位置不是电流变向的时刻，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】A．线圈做简谐运动，速度的大小、方向都随时间周期性变化，因此感应电流的大小、方向也周期性变化，是交变电流，不是恒定电流，故A错误；
B．线圈随浮桶一起运动，感应电流的周期性变化和浮桶振动完全同步，电流频率等于浮桶的振动频率，故B错误；
C．根据右手定则判断：磁场沿径向向外，线圈向上运动时，对线圈任意位置的导线，可得感应电流方向为俯视逆时针，故C错误；
D．感应电动势
简谐运动中，线圈经过平衡位置时速度最大，因此感应电动势最大，灯泡中电流最大，故D正确。
故选D。
3．AC
【详解】A．由图乙知线圈在、时刻，穿过线圈的磁通量最大，故t1、t3时刻线圈处于中性面处，故A正确；
B．根据图乙，由交流发电机工作原理可知，在、时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故B错误；
C．线圈转到图甲所示位置时，穿过线圈中的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故C正确；
D．线圈ABCD逆时针方向转动，根据右手定则可判断当线圈转动到图甲所示位置时，感应电流方向为D→C→B→A→D，故D错误。
故选AC。
4．C
【详解】A．根据右手定则可知该时刻线圈中电流方向是，故A错误；
B．该时刻线圈切割磁感线的有效速度最大，感应电动势最大，线圈磁通量的变化率最大，故B错误；
C．设时间内，通过扇叶转动的圆面的空气质量
则一台风力发电机平均发电功率为
代入数据可得
其中与其接近，故C正确；
D．线圈经过中性面时电流方向发生改变。风车每转一圈，经过中性面两次，线圈中电流方向改变两次，则
故1s内线圈中电流方向改变次，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】A．由，时线圈感应电动势大小为0，此时线圈可能位于图甲或者丙位置，A错误。
B．由电动势表达式知（V）、，
解得磁通量最大值，B错误。
C．当时通过外电阻R的电流大小，C错误。
D．若在EF间连接一个理想电压表，则时电压表示数，D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．甲图中细短铁丝显示的磁场分布均匀，则线圈转动区域磁场可视为匀强磁场，故A正确；
B．乙图中细短铁丝显示的磁场分布不均匀，则线圈转动区域磁场不能看成匀强磁场，故B错误；
C．根据发电机原理可知甲图中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动时才能产生正弦交流电，故C错误；
D．乙图中是非匀强磁场，则线圈匀速转动时不能产生正弦交流电，故D错误；
故选A。
7．D
【详解】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为
故A错误；
B．根据图像可知电压的峰值为，根据欧姆定律可知电流的峰值
故B错误；
C．电流的有效值为
所以电阻在1s内消耗的电能为
故C错误；
D．根据图像可知其电压表达式为
故D正确。
故选D。
8．C
【详解】根据题意可知，磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为
由题图丙可知，磁场区域变化后，当时，线圈的侧边开始切割磁感线，即当线圈旋转时开始切割磁感线，由几何关系可知磁场区域平行于x轴的边长变为
C正确。
故选C。
【点睛】
9．AC
【详解】A．大轮和小轮通过皮带传动，线速度相等，小轮和线圈同轴转动，角速度相等，根据
根据题意可知大轮与小轮半径之比为，则小轮转动的角速度为，线圈转动的角速度为，A正确；
B．线圈产生感应电动势的最大值
又
联立可得
则线圈产生感应电动势的有效值
根据串联电路分压原理可知灯泡两端电压有效值为
B错误；
C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则线圈的匝数变为原来的2倍，线圈产生感应电动势的最大值
此时线圈产生感应电动势的有效值
根据电阻定律
可知线圈电阻变为原来的2倍，即为，根据串联电路分压原理可得灯泡两端电压有效值
C正确；
D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，根据可知小轮和线圈的角速度变小，根据
可知线圈产生的感应电动势有效值变小，则灯泡变暗，D错误。
故选AC。
10．C
【详解】B．发电机线圈的转速为nz，输出交变电流的频率为
B错误；
A．线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的为正弦交流电，最大值为
输出电压的有效值为
A错误；
C．变压器原、副线圈的匝数比为
C正确；
D．发电机产生的瞬时电动势为
D错误。
故选C。
11．C
【详解】A．从图中开始计时，线圈的磁通量与时间t的变化规律为
故A错误；
B．线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为
故B错误；
C．线圈的最大电动势为
电动势有效值为
线圈的热功率为
故C正确；
D．线圈在图中位置时，根据右手定则可知，边电流方向由，边电流方向由，则线圈中的电流方向为，故D错误。
故选C。
12．A
【详解】CD．线圈匀速转动，两杆切割磁感线的线速度大小保持不变，根据磁感线的分布，线圈转动过程中两杆所处位置的磁感应强度大小也保持不变，根据可知，产生的感应电动势大小保持不变，故CD错误；
B．从图示位置转动90°后，两杆所处位置磁感应强度方向变化，因此产生的电动势方向也会变化，故B错误；
A．接下来每转动180°后，两杆所处位置磁感应强度方向都会发生变化，则产生的电动势方向随之变化，故A正确。
故选A。
13．B
【详解】交流电的最大值和两条边到转轴的距离无关，为
因此有效值为
故选B。
14．C
【详解】A．正弦式交变电流瞬时值表达式为
角频率
峰值
故瞬时值表达式应为，A错误；
B．正弦式交变电流有效值，代入得，B错误；
C．频率，代入，解得
图像中图线与横轴围成的面积表示电荷量，该正弦式交变电流在时间内正负半轴对称，通过某一横截面的净电荷量为0，根据平均值定义，可知该交变电流在时间内的平均值为0，C正确；
D．电阻在1分钟内产生的热量用有效值计算，，D错误。
故选C。
15．BC
【详解】由图像可知时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，因此A错误；由图可知交流电的周期为T，则，由交流电的电动势的最大值为，则有效值为，故B正确，线圈转一周所做的功为转动一周的发热量，，故C正确；从0时刻到时刻的平均感应电动势为，故D错误．
16．D
【详解】A．由图乙可知，交变电流的周期 ，则频率 ，故A错误；
B．磁通量的最大值 ，角速度
感应电动势的最大值
有效值 ，故B错误；
C． 时刻，由图乙可知磁通量达到最大值，此时线框平面应垂直于磁感线，而图甲所示位置线框平面与磁感线平行（磁通量为0），故C错误；
D．，此时磁通量达到最大值，线框位于中性面，感应电流为零，电流方向发生改变，故D正确。
故选D。
17．C
【详解】AB． 该磁场为均匀辐向磁场，线圈在磁场中匀速转动时，切割边的速度方向始终与磁场方向垂直，根据，、、均不变，因此感应电动势的大小恒定，故AB错误；
CD．题目说明的区域没有磁场，初始位置（图示位置）线圈处在磁场中，时感应电动势为正值，大小恒定；线圈转动进入无磁场区域后，感应电动势为0；转动进入对侧磁场后，切割磁感线的方向反向，感应电动势方向变为负值，大小仍恒定；再次进入无磁场区域后，电动势又回到0，重复周期变化，故C正确，D错误。
故选C。
18．BD
【详解】A．当线框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次，而线圈和外电路接点处通过换向器，保证电流的方向不发生变化，从而使加在电阻两端的电压方向保持不变，A错误；
B．由图乙可知，电动势的最大值为Um ，B正确；
C．线圈转过半周，则流过电阻的电荷量为
则金属框转过一周流过电阻的电荷量为

C错误；
D．因为
则
金属框转过一周电阻产生的焦耳热
D正确。
故选BD。
19．D
【详解】由有效值概念知，一个周期内产生的热量
可得
故D正确，ABC错误。
故选D。
20．A
【详解】根据电流的热效应，在一个周期内，有
解得
故选A。
21．B
【详解】甲、乙电流的有效值分别为
，
根据电流有效值的定义对丙有
解得
由可得在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的一半，故选B。
22．D
【详解】因虚线是正弦交流电的图像，则该交流电的有效值为
由图可知，在任意时刻，实线所代表的交流电的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则实线所代表的交流电的有效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值，则
故选D。
23．BD
【详解】A．设交流电电压有效值为，根据有效值定义可得
解得
则理想电压表读数为；故A错误；
B．根据欧姆定律可得理想电流表读数为，故B正确；
C．该交流电的周期为，则交流电的频率为50Hz，故C错误；
D．电阻R消耗的电功率为
电阻R在50秒内产生的热量为
故D正确。
故选BD。
24．AC
【详解】AB．设变压器原线圈电压电流分别为、，副线圈电压、电流为、
由题易知，
则根据原副线圈电流与匝数的关系
解得
对原线圈和发电机电路
解得，故B错误，A正确；
C．将变压器进行等效，等效电路如图所示
只增大线框转动的角速度，则线框产生的电动势增大
等效电阻保持不变
其中等效电阻
整个闭合回路的总电流
所以总电流I增大，等效电阻的功率为
根据表达式可以知增大，因此副线圈的总功率增大，那么理想变压器的输入端的功率必然增大，故C正确；
D．处温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据变压器等效，则整个回路的总电阻减小
那么通过矩形线框的电流增大
则矩形线圈上的电压增大，那么电压表的电压将减小，即电流表示数变大，电压表示数变小，故D错误。
故选AC。
25．C
【详解】A．图甲中交变电压的最大值为，周期为0.02s，交流电的表达式为，故A错误；
B．四个灯泡均正常发光，设通过L1的电流为I1，则通过原线圈的电流为I1，通过副线圈的电流为3I1，则原副线圈的匝数比为，故B错误；
C．设灯泡正常发光的电压为UL，副线圈的电压为UL，根据
其中
代入数据得UL=9V，故C正确；
D．断开开关S，负载电阻增大，副线圈电流减小，则原线圈电流减小，灯泡L1变暗，则原、副线圈两端电压增大，可知L2变亮，故D错误。
故选C。
26．AD
【详解】A．根据理想变压器原副线圈的电压比等匝数比有
可得副线圈电压为，故A正确；
B．根据理想变压器原副线圈的电流比等匝数反有
可得原线圈中电流为，故B错误；
C．由题意可知，副线圈中电压周期为，变压器不改变交流电的周期，即电源电压周期为，故C错误；
D．等离子体两端电压的有效值为
等离子体的等效电阻为，故D正确。
故选AD。
27．D
【详解】A．交流电的频率为
故A错误；
B．电压表的读数为电压的有效值，原线圈的电压有效值为220V，根据电压与匝数成正比
可得副线圈的电压为
所以电压表的读数为22V，故B错误；
CD．根据欧姆定律可得副线圈的电流的大小为
根据电流与匝数成反比
可得原线圈的电流的大小为
由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为
故C错误，D正确。
故选D。
28．BC
【详解】AB．由题知理想电流表读数为I，则根据欧姆定律
U1= IR1
根据变压器电压与匝数的关系有
，
代入数据有
U0= ，U2=
再由欧姆定律有
U2= I2R2
可计算出
I2=
综上可知，A错误、B正确；
C．由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有
Emax= NB2L2ω，U0= = NBL2ω
由选项AB知
U0=
则
C正确；
D．由于变压器为理想变压器则有
P0= P1 + P2= U1I + U2I2= I2R1 + U2I2
代入选项ABC公式有
P0=
由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为P0，D错误。
故选BC。
29．B
【详解】根据 ，使ω变小，f变小。
电压U不变，A3不变；
根据 ，f变小，XL变小，A2增大；
根据 ，f变小，XC变大，A1变小。
故选B。
30．A
【详解】A．若抽掉电感线圈内部的铁芯，线圈的自感系数减小，由可知，感抗减小，使得通过灯泡的电流增大，所以灯泡变亮，故A正确；
B．若增大电容器C两极板间的距离，根据知，电容器的电容减小，由可知，容抗增大，使得通过灯泡的电流减小，所以灯泡变暗，故B错误；
C．若增大交流电的频率，电容器容抗减小，电感器感抗增大，使得通过灯泡的电流将比的大，所以灯泡将比更亮，故C错误；
D．若增大照射在光敏电阻上的光强，光敏电阻的阻值减小，通过的电流变大，变亮，故D错误。
故选A。
31．D
【详解】A．灯泡、的亮度相同，则通过、的电流相同，通过电流的有效值
通过的电流
由可得，
故A错误；
BCD．增大交流电频率时，不影响通过二极管的电流，电容器对交流电的阻碍作用减小，电感对交流电的阻碍作用增大，所以灯亮度不变，变亮，变暗，故BC错误，D正确。
故选D。
32．A
【详解】A．若增大线圈转动角速度，根据
知交流电的频率增大，电容器容抗减小，电感器感抗增大，使得通过灯泡的电流将比的大，所以灯泡将比更亮，故A正确；
B．若增大电容器C两极板间的距离，根据知，电容器的电容减小，容抗增大，使得通过灯泡的电流减小，所以灯泡L1变暗，故B错误；
C．若抽掉电感线圈内部的铁芯，感抗减小，使得通过灯泡的电流增大，所以灯泡L2变亮，故C错误；
D．若增大照射在光敏电阻上的光强，光敏电阻的阻值减小，通过的电流变大，变亮，故D错误。
故选A。
33．BC
【详解】A．线圈的感抗与交流电的频率成正比， 当图甲中交流电频率增大时，线圈的感抗增大，电路中电流减小，灯泡将变暗，故A错误；
B．抽离铁芯，线圈的自感系数减小，感抗减小，电路中电流增大，灯泡将变亮，故B正确；
C．闭合图乙中电键S，灯泡立即变亮，但由于线圈的自感作用，通过线圈的电流逐渐增大，最终达到稳定后，因为不计线圈电阻，灯泡被短路，即逐渐熄灭，故闭合图乙中电键S，灯泡立即变亮，然后逐渐变暗，故C正确；
D．断开图乙中电键S，线圈、灯泡组成闭合回路，由于线圈的自感作用，线圈中的电流逐渐减小，所以灯泡不会立即熄灭，而是逐渐熄灭，故D错误。
故选BC。
34．D
【详解】A．电压指的是有效值，正弦交流电的峰值（最大值）为，电容器的耐压值是指能承受的最大电压，所以电容器的耐压值至少为，故A错误；
B．增大交流电频率，感抗增大
容抗减小
所以支路电流减小，支路电流增大，比亮，故B错误；
C．若改接直流电，接通瞬间，电感线圈产生自感电动势阻碍电流增大，逐渐变亮，而电阻对电流无阻碍作用（除了本身的电阻），立即亮，所以比先亮，故C错误；
D．若改接直流电，稳定后，电容器隔直流，支路无电流，不亮；电感线圈电阻忽略不计，相当于导线，支路总电阻为灯泡电阻；支路总电阻为。因为原来接交流电时三灯亮度相同，说明交流阻抗相等，而直流下支路电阻小于支路电阻，根据欧姆定律
可知，所以比亮，故D正确。
故选D。
35．AD
【详解】A．交流电的周期为
故A正确；
B．根据理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得，原副线圈匝数比为
故B错误；
C．输出的最大电压为
故C错误；
D．若10台充电桩同时使用，输出功率为
变压器不改变功率，故输入功率为
故D正确。
故选AD。
36．B
【详解】A．由可知，故变压器输出电压频率为
A错误；
C．设变压器的输出电压为，灯泡正常发光，则
由题意可知变压器的输入电压为
故变压器原副线圈匝数比，C错误；
B．变压器的输出电流为
由，可得
交流电源的电压有效值为
故电阻的阻值为
B正确；
D．设副线圈总电阻为R，将变压器等效为一个电阻，则有
故
若将滑动变阻器触头向端移动，则副线圈总电阻变大，故等效电阻变大
由可知减小，又因为，故变大，所以变大，流过灯泡L1的电流变大，灯泡将会变亮，D错误。
故选B。
37．B
【详解】设原、副线圈的匝数比为k，原线圈的电流为，则有副线圈的电流为
原线圈的电压
因为电源电压的有效值恒定，所以有
代入数据则有
解得
故选B。
38．AD
【详解】A．对降压变压器进行分析，根据电压匝数关系有
解得，故A正确；
B．充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，则充电桩的电流
根据电流匝数关系有
解得
则输电线上电阻r消耗的功率为，故B错误；
C．升压变压器副线圈电压
结合上述解得
根据电压匝数关系有
解得，故C错误；
D．理想变压器不消耗功率，则升压变压器的输入功率
结合上述解得P1=12kW，故D正确。
故选AD。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
AC
C
D
A
D
C
AC
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
A
B
C
BC
D
C
BD
D
A
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
B
D
BD
AC
C
AD
D
BC
B
A
题号
31
32
33
34
35
36
37
38


答案
D
A
BC
D
AD
B
B
AD