人教版高三第二轮专题复习（十二）交变电流

一、多选题

1. 难度：中等

如图甲所示，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象如图乙中曲线a，b所示，则(　　)

A.两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合

B.曲线a，b对应的线圈转速之比为2∶3

C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz

D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V

二、单选题

2. 难度：中等

现代社会是数字化社会，需要把模拟信号转换为数字信号。如甲图中的正弦交流电通过乙图数字触发器后会输出丙图的数字信号，丙图中数字信号对应两种电压状态0和2 V，触发器的转换规则是：交流电压数值小于时输出为0，交流电压数值大于等于时输出为2 V。丙图中电压的有效值约为(  )

A.2.0 V B.1.6 V C.1.4 V D.1.3 V

3. 难度：简单

一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为105.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则下列说法正确的是(  )

A.电路中的电流方向每秒钟改变50次

B.电压表的示数为220 V

C.灯泡实际消耗的功率为420 W

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为25 J

三、多选题

4. 难度：中等

如图所示，T为理想变压器，电流表A、电压表V均为理想交流电表，R₁、R₂为定值电阻，R₃为滑动变阻器，L为电感线圈，A、B两点间接正弦交流电，则（　　）

A.只将滑片P₁下移时，电流表A示数变小

B.只将滑片P₂下移时，电压表V示数变大

C.只增大交流电的电压时，电流表A示数变大

D.只增大交流电的频率时，电压表V示数不变

5. 难度：简单

一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原、副线圈匝数比为3：1。电路中连接三个相同的电阻R，A为理想交流电流表，U为正弦交流电源，输出电压的有效值U=380V。当开关S断开时，电流表的示数为2A。则

A. 定值电阻R的阻值为10Ω

B. 开关S断开时，副线圈的输出电压为127V

C. 开关S闭合时，电流表的示数为3.8A

D. 开关S闭合时，电路中消耗的总功率为1300W

四、单选题

6. 难度：中等

如图所示，理想变压器原线圈接一正弦交变电源，其电压的有效值恒定不变，两个副线圈的匝数分别为n₁和n₂，所接电阻分别为R₁和R₂，且R₂＝4R₁。不计电流表内阻，当只闭合S₁时，电流表示数为1 A，S₁、S₂都闭合时，电流表示数为2 A，则n₁∶n₂等于(  )

A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4

7. 难度：中等

图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1000，理想降压变压器原、副线圈匝数比为1000∶1，输电线的总电阻为1000 Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220 V.下列说法正确的是(　　)

A.输电线中的电流为3 A

B.电站输出的功率为7500 kW

C.输电线路损耗功率为90 kW

D.用户端交变电流的频率为100 Hz

8. 难度：中等

在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为2︰1。a，b两端电压与时间的关系如图乙所示，二极管可视为理想二极管，电表均为理想电表，电阻R=10Ω，则下列说法正确的是

A. 电压表示数约为4.50V

B. 电压表示数约为6.36V

C. 电流表示数约为0.90A

D. 电路消耗的功率为8.10W

9. 难度：简单

某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20V时，输出电压

A.降低2V B.增加2V C.降低200V D.增加200V

五、多选题

10. 难度：中等

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

六、单选题

11. 难度：简单

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

12. 难度：中等

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消耗的功率为若发电机线圈的转速变为原来的，则　　

A.R消耗的功率变为 B.电压表V的读数变为

C.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变

七、多选题

13. 难度：中等

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，则

A.时，线圈平面平行于磁感线 B.时，线圈中的电流改变方向

C.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

14. 难度：中等

某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则(　　)

A.电感L₁的作用是通高频

B.电容C₂的作用是通高频

C.扬声器甲用于输出高频成分

D.扬声器乙用于输出高频成分

15. 难度：中等

如图，M为半圆形导线框，圆心为O_M；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O_N；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O_MO_N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O_M和O_N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

八、单选题

16. 难度：中等

钳形电流表由电流互感器和电流表组合而成，常用来测量电流强度很大的电流，其原理如右下图．若初级线圈与二级线圈的匝数比为1︰500，电流表A的示数为1A，则

A.钳形电流表的钳口是电流互感器的铁芯

B.钳形电流表能够用来测量直流电的电流

C.被测电路电流的平均值为500A

D.被测电路电流的最大值为500A

17. 难度：简单

如图甲中的变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为1000匝和500匝，变压器原线圈两端加如图乙所示的正弦式交变电压，副线圈两端接两个串联在一起的阻值大小分别为R₁＝40 Ω、R₂＝10 Ω的定值电阻，电压表为理想电表。则以下说法正确的是(  )

A.交流电频率为50 Hz

B.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.1 Wb/s

C.电压表V的读数为5.0 V

D.变压器输入功率为50 W

18. 难度：简单

变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则

A. 副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数少

B. 副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数多

C. 原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数少

D. 原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数多

19. 难度：困难

如图所示，理想变压器电路原线圈匝数可调，调节触头为S，副线圈电路中r为光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，滑动变阻器R与灯泡L并联在电路中，关于电路变化问题，下列说法正确的是(　　)

A. 保持S位置和光照强度不变，将P向上滑，灯泡L变亮

B. 保持S位置和光照强度不变，将P向下滑，电流表示数变小

C. 保持P位置和光照强度不变，将S向下滑，光敏电阻的功率变小

D. 保持P位置和S位置不变，使光线变暗，原线圈的输入功率变大

九、多选题

20. 难度：中等

如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度B= T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=l0rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m²，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，l00Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是

A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为

B. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为1:2

C. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大

D. 若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗

十、单选题

21. 难度：中等

如图所示为远距离输电的原理图．发电厂输出的电压恒定，升压、降压变压器均为理想变压器。由于用户负载的变化会造成其得到的电压变化，供电部门要实时监控．监控电表为理想电表。若某次监侧发现V₂表的示数减小．则下列判断正确的是

A. 电流表A₁的示数增大

B. 电流表A₂的示数减少

C. 电压表V₁的示数增大

D. 输电线损失的功率减小

十一、多选题

22. 难度：简单

有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中,如图所示．若将该线路与交流电源接通,且开关S接在位置1时,5个灯泡发光亮度相同;若将开关S接在位置2时,灯泡均未烧坏．则下列可能的是(   )

A.该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4:1

B.该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数比为1:4

C.副线圈中的灯泡仍能发光，只是更亮些

D.副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗

十二、单选题

23. 难度：中等

一理想变压器的初级线圈为=100匝，次级线圈=30 匝，=20匝，一个电阻为48.4Ω的小灯泡接在次级线圈与上，如图所示，当初级线圈与e=220sinωt的交流电源连接后，变压器的输入功率是的

A.500W B.20W C.250W D.10W

十三、解答题

24. 难度：中等

如图是一手摇发电机，其原理可简化为矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴OO^'匀速转动，产生随时间变化的感应电动势。

已知矩形线圈abcd的匝数为N，边长ab=cd=L₁，bc=ad=L₂。线圈所在处磁感应强度为B。线圈的角速度为ω。当线圈转动到如图所示位置时，其平面与磁场方向平行。

（1）求线圈转动到如图位置时ab边切割磁感线产生的感应电动势大小并判断ab两端电势的高低；

（2）从线圈处于如图位置开始计时，t时刻线圈转至截面图中虚线所示位置，推导t时刻线圈产生的感应电动势大小为e=NBL₁L₂ωcosωt；

（3）如图所示，线圈的ab、cd边分别通过电刷与两个滑环e、f相连，滑环e、f与二极管D、外电阻相连，组成闭合回路。二极管具有单向导电性，即加正向电压时其电阻可忽略不计，加反向电压时电阻可视为无穷大。已知线圈电阻为r，外电阻为R，电路其余部分电阻不计。计算经过一段较长时间t（远大于线圈转动周期）的过程中，外电阻R上产生的热量。

十四、多选题

25. 难度：简单

如图甲所示，标有“220V 40W”的灯泡和标有“20μF 360V”的电容器并联到交流电源上，V为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙中正弦曲线所示，闭合开关S。下列判断正确的是(   )

A. 电容器会被击穿

B. 交流电源的输出电压的有效值为220V

C. t=T/2时刻，V的示数为零

D. t=T/2时刻，通过灯泡的电流为零

十五、单选题

26. 难度：中等

如图所示，两根间距为cm的无限长光滑金属导轨，电阻不计，其左端连接一阻值为10Ω的定值电阻R，两导轨之间存在着磁感应强度为1T的匀强磁场，磁场边界虚线为正弦曲线的一部分，一光滑导体棒垂直于金属导轨放置，其电阻r＝10Ω，在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动(接触电阻不计)，交流电压表和交流电流表均为理想电表，则(  )

A.回路中产生的是正弦式交变电流

B.电压表的示数是2V

C.导体棒运动到图示虚线位置时，电流表示数为零

D.导体棒上消耗的热功率为0.2W