2024届高考物理一轮复习专题突破：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.手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，穿过线圈横截面的磁通量随时间按如图所示的正弦规律

变化当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是

A.交变电压的周期变为原来的一半

B.穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半

C.交变电压的最大值变为原来的一半

D.交变电压的有效值变为原来的&倍

2.如图所示，OO,是磁感应强度大小为B的匀强磁场的左边界，也是一面积为S的n匝矩形金属线框的

对称轴，若线框以角速度3绕与磁感线垂直的转轴OCT匀速转动，并从图示位置(线框与磁感线平行)开

始计时，则

A.t二名时，线框中的感应电流最小

0)

B.t=F时，穿过线框的磁通量变化率最大

23

C.线框中产生的交变电动势的最大值为nBSco

D.线框中产生的交变电动势的有效值为¥心5(0

4

0

O'

3.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=1.0XIO?”线圈的边长ab=20cm,bc=10cm,匝

数N=400,线圈总电阻r=2.0d级圈的转速n=^r/s。线圈的两端经集流环和电刷与R=18Q的电阻连

7T

接，与电阻R并线圈平面马联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，磁场方向平行，则下列说法正

确的是

A.通过R的电流随时间变化的规律是i=0.4cos100tA

B.交流电压表的示数为8V

C.从t=0时刻开始线圈转过30,的过程中，通过电阻R的电荷量为2.0X103C

D.电阻R的热功率为3.2W

4.如图所示，一理想变压器原线圈接在电压u=220&sinu)l(V)的正弦交变电流中，副线圈接“10V2W”的灯泡,

灯泡能正常发光，若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，可知

A.两个灯泡都能正常发光

B.原副线圈匝数之比为1:22

C.原线圈中的输入功率为4W

D.原线圈中的电流I尸0.4A

5.某发电机通过理想变压器向定值电阻R提供正弦交流电，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n倍则

A.R消耗的功率变为nP

B.电压表V的读数为nU

C.电流表A的读数仍为I

D.通过R的交变电流频率不变

R

6.在图甲所示的电路中,电源电压的最大值为2204V,理想变压器原副线圈的匝数比为10:1,Ri，R2和

R3均为定值中阻，R2=R3=20Q,各电表均为理想由表。图乙中正弦曲线为RI两端的电压u班时间I变

化的关系图象。则下列说法正确的是

A.交流电的频率为50Hz

B.电压表的示数为2()&V

C.电流表的示数为1.0A

D.Ri的阻值为200c

图乙

7.如图所示，•理想变压器，原线圈匝数川=1100,接在电压的有效值恒为220V的交流电源上，副线圈

与5只“36V72W”并联的灯泡相连，P为副线圈的滑动头，当P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副

线圈匀速上滑，直到5只灯泡正常发光为止.假设此过程中灯泡的电阻不变，则

A.灯泡正常发光时，副线圈接入电路的匝数为180质

B.灯泡正常发光时，原线圈中输入的功率为360W

C.此过程中，原线圈中的电流不变

D.此过程中，原线圈中的电流变大

11.如图所示理想变压器由一个原线圈和两个副线圈组成线圈匝数之比nI:n2:n3=10:3:2原线圈接在电压恒

定的正弦交流电源上。以下说法正确的是

A.两个副线圈的电压之比詈一定等于：

U12.

B.两个副线圈中的电流之比勺一定等于;

Z33

C.两个副线圈中电流的频率之比为1:1

D.改变R的阻值,R两端的电压随之改变

12.如图所示的变压器电路中，电流表为理想电表，变压器为理想可调变压器,K为滑动变阻器，R?、R3为定

值电阻，开始时。开关K闭合，在ab端输入电压恒定的正弦交流电.若发现电流表的示数变大.则可能是

A.滑片巴向下移

B.滑片P2向上移

C.滑片P3向左移

13.如图所示，在光滑绝缘水平桌面上建立一个直角坐标系，在坐标系的第一、四象限的两块区域内分别

存在垂直桌面向上、向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为2.0T,磁场边界线的方程为y=0.5sin2nx(m)

(Ovxvl.Om)在水平桌面上静置一个长1m、宽0.5m的矩形单匝导线框abed,其电阻R=1C,ab、de边

与x轴平行，在拉力F的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以大小为lm/s的速度匀速穿过整

个磁场区域，下列说法正确的是

A.线框中的感应电流最大为IA

B.bc边到达x=0.75m时，拉力F的功率为4W

C.整个过程中拉力F所做的功为1.25J

D.整个过程中线框产生的焦耳热为1.5J

二、实验题

14.有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示。它有两个外观基本相同的线圈A、B,线圈外部还可以绕

线

（1）某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位

置,（a在左、b向右），若两线圈导线材料和横截面积相同，由此可推断线圈的匝数较多

（选填"A”或"B”）

⑵该实验中输入端所接电源最适合的是

A.220V交流电源

B.12V以内低压直流电源

C.36V安全电压

D.12V以内低压交流电源

三、计算题

15.如图所示,N=50的矩形线圈abed,ab边长h=20cm,ad边长b=25cm,放在磁感应强度B=0.4T的匀

强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OCT轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线

圈总电阻「产1C,外电路电阻R=9Q,lo时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。

求：

(1)用时感应电流的方向；

(2)感应电动势的瞬时值表达式

(3)线圈转90。外力做的功;

(4)从图示位置转过90。的过程中流过电阻R的电荷量。

16.某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S=0.2m2,电阻为r=5.0Q,线圈

所处的空间存在方向垂直线圈转轴、磁感应强度大小为B二1T的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的

转速为『冬竺r/min。如图所示是配电原理示意图，理想变压器原、副线圈的匝数之比为5:2.R(=5.0C,

n

R?=5.2Q,电压表、电流表均为理想交流电表，系统正常运作时电流表的示数为10A,交流电压表的示数为

700Vo求：

(1)发电机内的矩形线圈的匝数；

(2)灯泡的工作电压；

(3)变压器输出的总功率

17.一台发电机最大输出功率为4