新课标高二物理下学期期末考试分类汇编交变电流

专题09交变电流交变电流的描述1．（2024·江苏·淮安市淮安区老师发展中心学科研训处高二期中）图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将干电池供应的直流电转换为图乙所示的正弦沟通电，并加在一志向变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下推断正确的是（）A．该沟通电一个周期内电流方向变更一次B．电压表的示数等于5VC．实现点火的条件是D．将钢针向右移动，副线圈上电压瞬时值会增大【答案】C【解析】A．沟通电一个周期内电流方向变更两次，故A项错误；B．电压变显示的示数为有效值，所以故B项错误；C．点火条件为副线圈电压最大值大于5000V，由可知，点火条件为大于1000，故C项正确；D．变压器原副线圈两端压关系满意副线圈电压为由上述式子可知，将钢针向右移动，副线圈上电压瞬时值不变，故D项错误。故选C。2．（2024·山西·平遥县其次中学校高二期末）如图甲、乙所示的交变电流，求甲、乙电流有效值之比i甲：i乙=（）A．2∶1 B．1∶2 C．：1 D．：2【答案】C【解析】甲、乙电流有效值之比为故选C。3．（2024·江苏·沛县老师发展中心高二期中）如图所示，边长为，匝数为，电阻不计的正方形线圈abcd固定在水平面内，磁感应强度为B的匀强磁场绕线圈的轴以恒定角速度顺时针转动，轴垂直于磁感线，在线圈外接一含有志向变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为和。下列推断正确的有（）A．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势为B．电压表示数为C．穿过变压器原、副线圈的磁通量的变更率之比等于D．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，变压器的输入功率变小【答案】D【解析】A．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势为A错误；B．电压表的示数为有效值，图示位置时线圈中的感应电动势为峰值由此可知，电压表的示数为B错误；C．志向变压器原、副线圈的磁通量、磁通量变更率均相同，即穿过变压器原、副线圈的磁通量的变更率之比为，C错误；D．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，依据可知，当电压保持不变时，电阻阻值变大，变压器的输出电功率减小，又因为是志向变压器，变压器的输入功率和输出功率相同，即变压器的输入功率减小，D正确。故选D。4．（2024·山东·安丘市一般教化教学探讨室高二期中）如图所示，矩形线圈在水平向右的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。已知磁感应强度B=0.4T，线圈匝数N=100匝，ab=30cm，ad=20cm，转动角速度ω=100πrad/s，求：（1）穿过线圈的磁通量最大值Φm；（2）线圈产生的感应电动势的有效值U；（3）从线圈平面与磁场平行的位置起先计时，其感应电动势e随时间t变更的表达式。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）当线圈平面与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量最大值得（2）感应电动势的最大值感应电动势的有效值得有效值（3）线圈是从图示位置计时，瞬时值表达式得电感和电容对交变电流的影响1．（2024·海南·东方市东方中学高二期中）如图，电阻、电容和电感并联后，接入输出电压有效值恒定、频率可调的沟通电源。当电路中沟通电的频率为时，通过、和的电流有效值恰好相等。若将频率降低为，分别用、和表示此时通过、和的电流有效值，则（）A． B．C． D．【答案】BC【解析】频率降低时，通过R的电流不变；由容抗表达式可知，频率降低时，电容器的容抗增大，故电容器对沟通电的阻碍作用变大，通过C的电流减小，则有I1＞I2；由感抗表达式可知，频率降低时，电感线圈的感抗减小，故电感线圈对沟通电的阻碍作用减小，通过L的电流增大，则有I3＞I1，故I3＞I1＞I2。故选BC。2．（2024·山东·临沭县教化和体育局高二期中）某同学用如图所示的电路探讨“断电自感现象”，和是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽视，他发觉现象不是很明显，假如想让现象更明显一些，下列操作可行的是（）A．把旧电池换成新电池 B．在线圈L中的放置一根铁芯C．把线圈L上的导线换成粗一点的导线 D．把滑动变阻器的滑片向左移动一些【答案】B【解析】现象不是很明显，说明线圈的电感较小，应增大线圈电感。AD．把旧电池换成新电池或把滑动变阻器的滑片向左移动一些都是只能变更干路电流，无法变更电感，故AD错误；B．在线圈L中的放置一根铁芯，线圈电感增大，符合题意，故B正确；C．线圈电感与导线粗细无关，故C错误。故选B。3．（2024·四川·射洪中学高二期中）如图甲所示电路中，L为电感器、C为电容器。当A、B两端接有如图乙所示的交变电压时，a、b两只灯泡都能发光。假如交变电压的峰值保持不变，频率降低为原来的一半，与频率变更前相比（假设灯泡均未烧坏），下列说法正确的是（）A．电感器的感抗增大B．电容器的容抗减小C．灯泡a变暗，灯泡b变亮D．灯泡a变亮，灯泡b变暗【答案】D【解析】AB．电感器的感抗随频率减小而减小，电容器的容抗随频率减小而增大，故AB错误；CD．沟通电频率越小，电感器的阻碍作用越小，电容器的阻碍作用越大，故频率减小，灯泡a变亮，灯泡b变暗，故C错误，D正确。故选D。4．（2024·四川省成都市新都一中高二期中）如图，沟通电源的输出电压为U，频率为f，a、b、c三灯亮度相同。下列说法正确的是（）A．将沟通电源的频率提高为2f时，a灯变亮，b灯变暗，c灯亮度不变B．拔出电感线圈L中的铁芯后，b灯将变暗C．在电容器C中插入电介质之后，a灯将变暗D．改接输出电压为U的直流电源时，a灯将熄灭，b灯将变亮，c灯将变暗【答案】A【解析】A．将沟通电源的频率提高为2f时，依据，容抗变小，a灯变亮；依据，感抗变大，b灯变暗；依据，电阻不变，c灯亮度不变，A正确；B．依据，拔出电感线圈L中的铁芯后，L变小，容抗变小，b灯将变亮，B错误；C．依据，在电容器C中插入电介质之后，电容C变大，依据，容抗变小，a灯将变亮，C错误；D．改接输出电压为U的直流电源时，直流电流不能通过电容器，a灯将熄灭；容抗减小到零，b灯将变亮；电阻不变，c灯亮度不变，D错误。故选A。三、变压器和远距离输电1．（2024·江苏·淮安市淮安区老师发展中心学科研训处高二期中）图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将干电池供应的直流电转换为图乙所示的正弦沟通电，并加在一志向变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下推断正确的是（）A．该沟通电一个周期内电流方向变更一次B．电压表的示数等于5VC．实现点火的条件是D．将钢针向右移动，副线圈上电压瞬时值会增大【答案】C【解析】A．沟通电一个周期内电流方向变更两次，故A项错误；B．电压变显示的示数为有效值，所以故B项错误；C．点火条件为副线圈电压最大值大于5000V，由可知，点火条件为大于1000，故C项正确；D．变压器原副线圈两端压关系满意副线圈电压为由上述式子可知，将钢针向右移动，副线圈上电压瞬时值不变，故D项错误。故选C。2．（2024·重庆市松树桥中学校高二期中）如图为远距离输电示意图，其变压器均为志向变压器，输电线总电阻r=50Ω。用户可等效为图中滑动变阻器。已知，n3：n4=50：1，用户额定电压为220V，正常状况下用户消耗的总功率为110kW。下列说法正确的是（）A．变压器T1的输入功率为125kWB．升压变压器匝数比n1：n2=2：115C．当滑动变阻器触头向下滑动时，输电线损失电压减小D．当滑动变阻器触头向上滑动时，输电效率降低【答案】B【解析】A．当用户端正常用电消耗的总功率为时，降压变压器副线圈中的电流为

由志向变压器的工作原理可知解得输电线上的损失功率为则变压器T1的输入功率为A错误；

B．由可得，升压变压器原线圈两端电压为则升压变压器原线圈中的电流为则升压变压器原、副线圈的匝数之比

B正确；C．滑动变阻器触头向下滑动时，R减小，输出电流增大，增大，输电线损失电压增大，C错误；D．远距离输电效率为当滑动变阻器触头向上滑动时，R增大，输出电流减小，减小，则输电效率增加，D错误。故选B。3．（2024·山东·安丘市一般教化教学探讨室高二期中）近日，小米发布了“小感量+磁吸”无线充电预研技术——磁吸式无线充电，通过磁铁的吸附力，把无线充电放射线圈和接收线圈紧密结合在一起，将大大降低能量损耗。某次测试中磁吸无线充电底座线圈接于u=220sin（100πt）（V）的沟通电源，已知放射线圈和接收线圈匝数比为11：1，功率为50W。则（）A．接收线圈的工作原理是电流的磁效应B．放射线圈连接直流电源也能实现无线充电C．若不计能量损耗，接收线圈获得的电压最大值为20VD．若不计能量损耗，通过接收线圈的电流有效值为2.5A【答案】D【解析】A．接收线圈的工作原理是电磁感应原理，A错误；B．底座线圈连接直流电源时因不能产生电磁感应，则不能实现无线充电，B错误；C．接收线圈获得的电压有效值最大值为选项C错误；D．功率为50W，依据功率的表达式得D正确。故选D。4．（2024·广东试验中学高二期中）某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，组成了一个新变压器，如图甲所示，线圈作为原线圈连接到学生电源的沟通输出端，原、副线圈的匝数比为，电源输出的电压如图乙所示，线圈接小灯泡。若他组成的新变压器可视为志向变压器，则（）A．电源输出电压的频率为B．若小灯泡两端并联沟通电压表，则此电压表示数为C．若小灯泡两端并联一个电阻，电源的输出功率减小D．将线圈改接在学生电源的直流输出端，小灯泡也能发光【答案】B【解析】A．依据电源输出电压的周期可知A错误；B．由图乙可知，原线圈的电压的最大值为，则有效值，依据志向变压器电压公式解得B正确；C．小灯泡并联一个电阻，则电阻减小，而副线圈电压不变，因此，输出功率增大，C错误；D．志向变压器是传输沟通电，因此原线圈接直流电无作用，D错误。故选B。一、单选题1．（2024·北京·101中学三模）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示，则（）A．曲线a表示的交变电动势有效值为15VB．曲线a表示的交变电动势频率为25HzC．曲线a、b对应的线圈转速之比为D．时刻穿过线圈平面的磁通量均为零【答案】B【解析】A．曲线a表示的交变电动势有效值为故A错误；B．曲线a表示的交变电动势的周期为0.04s，则频率为故B正确；C．曲线b表示的交变电动势的周期为0.06s，依据可知转速与周期成反比，故转速之比为，故C错误；D．时刻曲线a、b的电动势瞬时值都为零，线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故D错误。故选B。2．（2024·广东·华南师大附中三模）如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电站输出的电压不变；升压变压器输出电压为，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，全部的电表均为志向电表，则（）A．①为电流表，②为电压表B．C．仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率削减D．凌晨时分，用户家的灯将变得更暗【答案】B【解析】A．由图可知①接在火线和零线之间，为电压表，②接在同一条线上，测得是电流，为电流表，选项A错误；B．由于输电线上有电压降，所以选项B正确；C．仅将滑片Q下移，则输电电压U2增大，R不变，所以输电电流I2增大，而输电线损耗功率为所以输电线损耗功率增大，选项C错误；D．凌晨时分，降压变压器的输出端用电量削减，电路中的电流减小，则输电线上的电压降减小，则降压变压器的输入电压增大，用户得到的电压变大，用户家的灯将变得更亮，选项D错误。故选B。3．（2024·广东·深圳市建文外国语学校二模）如图，是某风力发电节能路灯的电路简化图。风速为v时，沟通发电机的电动势表达式为，能感应风速大小的调整器（不消耗副线圈电路的电能）可以限制变压器副线圈的滑片P上下移动，使灯泡始终保持额定电压正常发光，下列说法正确的是（）A．风速变大时，流过灯泡的电流变大B．风速变大时，滑片P将向上移动C．风速变大时，变压器的输入电压变大D．风速变大时，变压器的输出电压变大【答案】C【解析】AD．调整器可以限制变压器副线圈的滑片P上下移动，使灯泡始终保持额定电压正常发光，所以风速变大时，流过灯泡的电流不变，变压器的输出电压不变，故AD错误；C．由题意知所以风速变大时，沟通发电机的电动势变大，则变压器的输入电压变大，故C正确；B．由变压器原副线圈电压与匝数关系可知，输入电压增大，输出电压不变，原线圈匝数不变时，应减小，则滑片P向下移动，故B错误。故选C。4．（2024·北京东城·三模）远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均可视为志向变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则（）A．B．输电线损失的电功率为C．提高输送电压，则输电线电流增大D．电厂输送电功率为【答案】D【解析】A．依据变压器的原理有升压变压器满意，则有，故A错误；B．由于U2不是R两端的电压，所以输电线损失的电功率不是，故B错误；C．因为输送功率不变，依据可知提高输送电压U2，则输电线电流I2减小，故C错误；D．因变压器为志向变压器，所以有故D正确。故选D。5．（2024·浙江温州·三模）如图甲是某款可以无线充电的手机置于相应充电盘上的情景，图乙是其原理图。受电线圈和送电线圈分别存在于手机和充电盘中，当手机静止置于充电盘上时，若将两线圈构成装置视为志向变压器。已知送电线圈和受电线圈的匝数比，，当a、b间接220V的正弦交变电流，手机获得电压为5V，充电电流为1A，则下列说法正确的是（）A．全部手机都可以运用该充电盘进行无线充电B．ab端输入恒定电流，也能对手机进行无线充电C．、两端的电压之比为1：20D．充电时，受电线圈cd两端的输出电压为10V【答案】D【解析】A．不是全部手机都能进行无线充电，只有手机中有受电线圈的手机利用电磁感应，进行无线充电，故A错误；B．变压器工作原理是互感现象，ab端输入恒定电流，则受电线圈无磁通量变更，不会产生电流，不能对手机进行无线充电，故B错误；CD．当a、b间接220V的正弦交变电流，手机获得电压为5V，充电电流为1A，依据可知送电线圈的电流为、两端的电压之比为送电线圈ab两端的电压为受电线圈cd两端的输出电压为联立解得故C错误，D正确；故选D。二、多选题6．（2024·山东·威海市教化教学探讨中心二模）如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器、降压变压器均为志向变压器，、的原、副线圈匝数比分别为、。输电线间的总电阻为，可变电阻R为用户端负载。、分别表示电压表、电流表的示数，输入电压U保持不变，当负载电阻R减小时，志向电压表的示数变更的肯定值为，志向电流表的示数变更的肯定值为，下列说法正确的是（）A． B．C．电压表示数增大 D．电流表的示数增加了【答案】BD【解析】设降压变压器原线圈电压为，副线圈电压为A．依据题意可知，电阻两端的电压等于则故A错误；BD．设降压变压器原线圈电压变更为，则设降压变压器原线圈电流变更为，则可得依据欧姆定律得即解得故BD正确；C．输入电压不变，升压变压器原副线圈匝数比不变，则升压变压器副线圈的电压不变，电压表示数不变，故C错误。故选BD。7．（2024·山东日照·三模）如图所示为一小型沟通发电的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小B=T。矩形线框ABCD匝数n=100，面积S=0.02m²，线圈内阻r=5Ω，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'逆时针匀速转动，角速度=100rad/s。矩形线框通过滑环与R=15Ω的电阻相连，电压表为志向电表。则（）A．线圈从图示位置起先计时，产生感应电动势的表达式（V）B．线圈从图示位置起先转过90°时，电压表示数为零C．该沟通电可以干脆加在击穿电压为200V的电容器上D．在0.5s的时间内电阻R上产生的热量为750J【答案】AD【解析】A．线圈中产生的感应电动势的最大值为图示位置线圈平面垂直于中性面，从该时刻起先计时，线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为（V）A正确；B．电压表示数为沟通电压的有效值，所以示数不为零，B错误；C．该沟通电电压最大值为，超过电容器的击穿电压200V，C错误；D．线圈和R组成闭合电路，电路中电流的有效值为则在0.5s的时间内电阻R上产生的热量为D正确。故选AD。8．（2024·山东淄博·三模）如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为志向变压器，发电机输出功率为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，电流表的示数为1A，输电线的总电阻为，下列说法正确的是（）A．将滑动触头P下移，用户获得的电压将增大B．采纳高压输电可以减小输电线中的电流C．用户获得的功率为19kWD．升压变压器的输出电压【答案】BC【解析】A．将P下移，降压变压器的原线圈匝数变多，即变大，对于志向变压器，有化简得所以降压变压器的输出电压将减小，即用户获得的电压将减小，所以A错误；B．当输电功率不变时，