2021年高考一轮复习题组训练 物理（湖南省专用）专题十二　交变电流（含答案）

专题十二　交变电流

【高考题组】

A组　基础题组

1.(2018课标Ⅲ,16,6分)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Q正。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.∶1 C.1∶2 D.2∶1

答案　D

2.(2016课标Ⅲ,21,6分)(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则(　　)

A.两导线框中均会产生正弦交流电

B.两导线框中感应电流的周期都等于T

C.在t=时,两导线框中产生的感应电动势相等

D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等

答案　BC

3.(2016课标Ⅰ,16,6分)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω,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4I。该变压器原、副线圈匝数比为(　　)

A.2 B.3 C.4 D.5

答案　B

4.(2016课标Ⅲ,19,6分)(多选)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯均能正常发光,下列说法正确的是(　　)

A.原、副线圈匝数比为9∶1

B.原、副线圈匝数比为1∶9

C.此时a和b的电功率之比为9∶1

D.此时a和b的电功率之比为1∶9

答案　AD

B组　综合题组

1.(2019天津理综,8,6分)(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R,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Φ与时间t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t=0到t=过程中线框的平均感应电动势为

答案　BC

2.(2015海南单科,10,5分)(多选)如图,一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R0,负载电阻的阻值R=11R0,是理想电压表。现将负载电阻的阻值减小为R=5R0,保持变压器输入电流不变,此时电压表的读数为5.0 V,则(　　)

A.此时原线圈两端电压的最大值约为34 V

B.此时原线圈两端电压的最大值约为24 V

C.原线圈两端原来的电压有效值约为68 V

D.原线圈两端原来的电压有效值约为48 V

答案　AD

3.(2015天津理综,6,6分)(多选)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则(　　)

A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大

B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小

C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大

D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小

答案　BC

4.(2018天津理综,4,6分)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的,则(　　)

A.R消耗的功率变为P B.电压表V的读数变为U

C.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变

答案　B

C组　提高题组

1.(2017天津理综,6,6分)(多选)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω,则(　　)

A.t=0时,线圈平面平行于磁感线

B.t=1 s时,线圈中的电流改变方向

C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大

D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2 J

答案　AD

2.(2016天津理综,5,6分)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

答案　B

3.(2015福建理综,15,6分)图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压u=Um sin ωt的交流电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为(　　)

A.() B.()

C.4()2()2r D.4()2()2r

答案　C

【限时模拟训练】

时间:20分钟　分值:40分

选择题(每题5分,共40分)

1.(2020届永州一模,4)如图甲所示,不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,输出交流电的电动势图像如图乙所示,经原、副线圈匝数比为1∶10 的理想变压器给一灯泡供电,灯泡上标有“220 V　22 W”字样,如图丙所示,则(　　)

图甲

图乙

图丙

A.t=0.01 s时刻穿过线框回路的磁通量为零

B.灯泡中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡不能正常发光

D.电流表示数为1 A

答案　D

2.(2018长郡中学一模,14)(多选)如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈。由于铁芯不闭合,上线圈产生的磁场将在空间发散,下线圈处的磁场减弱,所以这种变压器能量的损耗很大。当上线圈两端与e=14.1 sin(314t)V的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是(　　)

A.14.1 V B.2.5 V

C.2.0 V D.1.0 V

答案　CD

3.(2019长沙一中月考,18)一个理想变压器,开始时开关S接1,此时原、副线圈的匝数比为9∶1。一个理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上,电流表和电压表均为理想交流电表,此时滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω,如图甲所示。原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电。则下列判断正确的是(　　)

图甲

图乙

A.电压表的示数为4 V

B.滑动变阻器消耗的功率为0.8 W

C.若将开关S由1拨到2,同时滑动变阻器滑片向下滑动,电流表示数将变大

D.若将二极管用导线短接,电流表示数减小

答案　B

4.(2019长郡中学一模,18)如图所示,一理想变压器原线圈匝数为n1=1 100匝,副线圈匝数为n2=100匝,将原线圈接在u=110 sin 120πt(V)的交流电源上,电阻R=100 Ω,电流表为理想电表。下列推断正确的是(　　)

A.交流电的频率为120 Hz

B.电流表的示数为0.1 A

C.变压器的输入功率是1 W

D.穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/s

答案　C

5.(2018雅礼中学月考,17)一理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=3∶1,原线圈中接有定值电阻R,副线圈中并联两个阻值也为R的定值电阻,如图所示。原线圈接有电压为U的交流电源,则原线圈的输入电流为(　　)

A. B. C. D.

答案　D

6.(2019湖南师大附中模拟一,17)如图所示,水平铜盘半径为r,置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动,铜盘的边缘及中心处分别通过导线和滑动变阻器R1与理想变压器的原线圈相连。该理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1,变压器的副线圈与电阻为R2的负载相连,则(　　)

A.变压器原线圈两端的电压为

B.若R1不变时,通过负载R2的电流为0

C.若R1不变时,通过变压器的副线圈横截面的磁通量为0

D.若R1变化时,通过负载R2的电流为通过R1电流的

答案　B

7.(2020届衡阳八中模拟,21)(多选)如图为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交流电源,定值电阻阻值分别为R1、R2,且R1<R2,理想变压器的原、副线圈匝数比为k且k<1,电流表、电压表均为理想电表,其示数分别用I和U表示。当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时,电流表、电压表示数变化分别用ΔI和ΔU表示。则以下说法正确的是(　　)

A.=R2 B.=

C.电源的输出功率一定减小 D.电压表示数一定增加

答案　BCD

8.(2019长郡中学月考六,3)如图所示为远距离输电的示意图,变压器均为理想变压器,升压变压器T1的原、副线圈匝数比为k1,降压变压器T2的原、副线圈匝数比为k2,升压变压器原线圈两端接入一电压u=Um sin ωt的交流电源,用户的总电阻为R(可视为纯电阻),输电线总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,用户获得的电压U为(　　)

A. B.

C. D.

答案　D