2024届高考物理一轮复习突破训练：交变电流

2024届高三一轮复习专题突破交变电流

一、选择题

1.一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内，并与磁场方向垂直。产生的交

变电流随时间t变化关系如图所示，则

A.该交变电流频率是0.4Hz

B.该交变电流有效值是0.8A

C.t=0.1s时，穿过线圈平面的磁通量最小

D.该交变电流瞬时值表达式是i=0.8V2sin5irt

2.在匀强磁场中，两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速,按图甲所示的方式绕与磁感线垂直

的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间t变化的图象如图乙中曲线a、b所示，则

A.t=6X10-2s时刻两线于垂直于中性面的位置

B.a、b对应的线圈的面积之比为4:9

C.a、b对应的线圈的转速之比为3:2

D.若只改变两线圈的形状（匝数不变），则两线圈电动势的有效值之比一定不变

3.如图1所示,边长为1m电阻为2Q的正方形线框，置于磁场方向与线框平面垂直、磁感应强度随时间

按图2正弦规律变化的磁场中，取互2=10,则t在0~4s内线框产生的焦耳热为

A.10J

B.6J

C.4J

D.2J

图1图2

4.在图乙所示的电路中，通入图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦

规律变化,后三分之二周期电压恒定，电阻R的阻值为12。,电表均为理想电表。下列判断正确的是

A.电压表的示数为6V2V

B.该交变电流的电压有效值为4V3V

C.电阻R一个周期内产生的热量一定大于9J

D.电流表的示数为0.5A

5.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,

输电线路中的电流是L，其末端间的电压为U.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电

流为L.则

A.用户端的电压为贵

B.输电线上的电压降为U

C.理想变压器的输入功率为洋r

D.输电线路上损失的电功率为IiU

6.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1:1000,降压变压器原、副线圈匝数比为

1000:1,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3A

B.电站输出的功率为7500kW

C输电线路损耗功率为90kW

D.用户端交变电流的频率为100Hz

7.如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比ni：n2=10:l,副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为

12V、线圈电阻为2c的电动机M。原线圈输入的交流电压如图乙所示。闭合开关S,电动机正常工

作，电流表示数为1A,下列判断正确的是（）

A.副线圈两端的电压有效值为22V2V

B.滑动变阻器R的接入电阻为10Q

C.电动机输出的机械功率为12W

D.若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变大

8.如图所示，水平放置的金属导轨由bade和bcM两部分组成，bcM是以。点为圆心、L为半径的圆弧

导轨，扇形bOc内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆0P的P端与圆

弧bcM接触良好，。点与e点有导线相连，金属杆0P绕0点以角速度3在b,M之间做往复运动。

已知导轨左侧接有阻值为R的定值电阻，其余部分电阻不计，ZbOc=ZMOc=90°o下列说法正确的是

A.金属杆0P在磁场区域内沿顺时针方向转动时，P点电势高于0点电势

B.金属杆0P在磁场区域内转动时，其产生的感应电动势为BL2（O

C.金属杆0P在磁场区域内转动时，回路中电流的瞬时值为粤

2R

D.回路中电流的有效值为空包

9.如图所示，一个小型交流发电机输出端连接在理想变压器的原线圈m上，副线圈112通过理想二极管接

有电容C=2X10+的电容器和阻值R=20。的电阻，理想变压器匝数比m：n2=l:2。己知交流发电机内

匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,发电机线圈匝数N=10,内阻不计且线圈面积是0.2m2,发电机转动的

角速度大小为25rad/s,电压表是理想电表，下列说法正确的是

A.电压表示数为10V

B.电阻R的电功率等于10W

C.申容器上的电荷量为2&X10-3c

D.电容器上的电荷量为4X10-3C

10.如图所示，单匝金属圆环处于匀强磁场中，匀强磁场的方向垂直于圆环所在的平面向里，金属圆环的电

阻为R,圆环正以直径为转轴且以角速度3匀速转动，当从图示位置开始计时，金属圆环转过加的感应

电流为I,则下列说法正确的是

A.金属圆环中感应电流的有效值为彳1

B.金属圆环转动过程中穿过金属圆环的磁通量的最大值为包

O)

C.从图示位置开始转过g的过程中,通过金属圆环横截面的电荷量为生

20)

D.金属圆环转一周的过程中，产生的热量为里里

11.图甲中的变压器为理想变压器，原线圈数由与副线圈数也之比为10:1,变压器的原线圈接图乙所示

的正弦式交流电，电阻Ri、R2、R3和电容器C连接成如图甲所示的电路,RI=R2=R3=20。，电容器的击

穿电压为6V,电表均为理想交流电表，开关S处于断开状态，则

A.电流表的读数为0.025A

B.电压表的读数约为7.07V

C.变压器的输入功率为10W

D.若闭合开关S,电容器将会被击穿

12.如图是一个理想变压器的示意图，铁芯上绕有一个原线圈和两个副线圈，匝数分别为m、血、n3接在两

个副线圈上的两个负载电阻分别是Ri、R2,原线圈上加有效值为U的交变电压,则下列说法正确的是

A.负载电阻R两端电压的最大值登U

B.通过负载电阻R2的电流的有效值为驾

C.原线圈中电流的有效值为当+吗

n1R1九遇2

D.整个电路消耗的总功率为需+嘤

二、实验题

13.为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，实验室提供一个可拆变压器如图所示,

某同学用匝数为na=200匝的A线圈和匝数为nb=400匝的B线圈构成一个变压器来做电压与匝数关系

的实验，实验测量数据如下表，根据测量数据可判断该同学在做实验时，原线圈是(填“A线

圈”或“B线圈”)

A线圈两端电压UJV1.802.813.804.78

B线圈两端电压U/V4.006.018.029.98

14.一个理想变压器原线圈输入功率为Po=12OOW,原、副线圈匝数比为m：n2=2:l,其副线圈两端接一内阻

为r=4C的电动机，此电动机正以速度v=0.8m/s匀速向上提升质量为m=100kg的重物，已知重力加速

度g=10m/s2,输电线的电阻不计,不计摩擦和空气阻力.则变压器原线圈两端的电压为多大？

15.某火力发电站通过燃烧煤来发电，每秒烧煤800kg,已知每完全燃烧1kg煤放热500J,热能发电效率

为60%,发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电

机输出电压为240V,升压变压器原、副线圈的匝数之比为1:50,输电线的总电阻为5Q,用户需要电

压为220V,求：

(1)输电线上损失的电功率为多少？

(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少?

16.如图所示，空间存在竖直向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B。一边长为L,质量为m、电阻

为R的正方形单匝导线框abed放在水平桌面上。在水平拉力作用下，线框从左边界以速度v匀速进