高二物理同步练习交变电流同步练习.docx

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高二物理同步练习交变电流同步练习

1　交变电流

1．甲、乙两电路中电流与时间关系如图所示，属于交变电流的是

A．甲、乙都是　　　　　B．甲是乙不是

C．乙是甲不是D．甲、乙都不是

2．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中不正确的是

A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大

B．在中性面时，感应电动势为零

C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零

D．线圈每通过中性面一次，电流的方向改变一次

3．一个线圈在匀强磁场中匀速转动，在图所示的位置时，则（　　）

A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小

B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大

C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大

D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小

4．矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感应电动势e随时间t的变化图像如图所示．下列说法中正确的是（　　）

A．t1时刻通过线圈的磁通量为零

B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

C．t3时刻通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最大

D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大

5．如图所示，某正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的对称轴OO′匀速转动．沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω.当线圈转至图示位置时，则（　　）

A．线圈中的感应电流的方向为abcda

B．线圈中的感应电流为

C．穿过线圈的磁通量为Bl2

D．穿过线圈的磁通量的变化率为0

6．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正确的是（　　）

A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直

B．t＝0.01s时刻Φ的变化率达最大

C．0.02s时刻感应电动势达到最大

D．该线圈相应的感应电动势的图像如图乙所示

7．处在匀强磁场中的矩形线圈abcd以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab边垂直，在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，如图所示，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定a→b→c→d→a方向的为感应电流正方向，则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图像是图中的（　　）

8．一个矩形线圈绕与匀强磁场垂直的OO′轴逆时针转动，线圈的两条引线分别与A、B两半圆铜环相连，两个铜环通过滑动电刷连入电路，电路中仅有一个电阻R.如图所示，在线圈转动的过程中，通过R的电流（　　）

A．大小和方向都不断变化

B．大小不断变化，方向从A→R→B

C．大小和方向都不变

D．大小不断变化，方向从B→R→A

9．如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的是（　　）

　　A　　　　　　　　　　BC　　　　　　D

10．如图所示为演示用的手摇发电机模型，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，线圈的匝数n＝50，每匝线圈的面积S＝0.48m2，转速为150r/min.在线圈匀速转动的过程中，从图示位置开始计时．

（1）写出感应电动势瞬时值的表达式；

（2）画出et图像．

11．如图所示，一台小型发电机内有n＝100匝的矩形线圈，线圈的面积S＝0.10m2，线圈的电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B＝0.10T的匀强磁场中，以恒定的角速度ω＝100πrad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝100Ω的电阻构成闭合回路．求：

（1）线圈转动时产生的感应电动势的最大值；

（2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；

（3）线圈匀速转动10s，电流通过电阻R产生的焦耳热．

2　描述交变电流的物理量

1．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交变电动势的图像如图所示，则（　　）

A．交变电流的频率是4πHz

B．当t＝0时，线圈平面与磁场方向垂直

C．当t＝πs时，e有最大值

D．交流电的周期是2πs

2．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e＝220

sin100πt（V），

A．交流电的频率是100πHzB．t＝0时，线圈位于中性面

C．交流电的周期是0.02s

D．t＝0.05s时，e有最大值

3．一矩形金属线圈共10匝，绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交变电动势e随时间t变化的情况如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．此交流电的频率为0.2Hz

B．此交变电动势的有效值为1V

C．t＝0.1s时，线圈平面与磁场方向平行

D．在线圈转动过程中，穿过线圈的最大磁通量为

Wb

4．如图所示是某种正弦式交变电压的图像，由图像可确定该电压的（　　）

A．周期是0.01sB．最大值是311V

C．有效值是220VD．瞬时值表达式为u＝220sin100πt（V）

5．一个照明电灯标有“220V　60W”字样，现在把它接入最大值为311V的正弦式交流电路中，则（　　）

A．灯的实际功率的大小为60W　B．灯丝将烧断

C．只能暗淡发光D．能正常发光

6．在相同的时间内，某正弦式交变电流通过一个阻值为100Ω的电阻产生的热量，与一电流为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则（　　）

A．此交变电流的有效值为3A，最大值为3

A

B．此交变电流的有效值为3

A，最大值为6A

C．电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值不确定

D．电阻两端的交流电压的有效值为300

V，最大值为600V

7．以下说法正确的是（　　）

A．交变电流的有效值就是它的平均值

B．任何交变电流的有效值都是它的最大值的

C．如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q，那么该交变电流的有效值为

D．以上说法均不正确

8．一个电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压u＝311sin314t（V）的交流电源上（内阻忽略不计），均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机的电动机的电流是0.50A，则下列说法中正确的是（　　）

A．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440Ω

B．电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机的电动机消耗的电功率为155.5W

C．1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103J

D．电饭煲的发热功率是洗衣机的电动机的发热功率的10倍

9．如图甲和乙所示为电流的最大值相等的方波交变电流和正弦式电流，若使这两种电流分别通过两个完全相同的电热器，则这两个电热器的功率P甲、P乙之比为__________．

10．若使如左图所示的电流通过右图中的电阻R，则交流电流表的示数为__________．　　　　

11．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，这两种电流做功之比W甲∶W乙为____________________．

第10题图第11题图

12．一个匝数n＝10的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图所示．根据图像回答下列问题：

（1）线圈中的最大感应电动势为多大？

（2）在t1＝0.1s时刻和t2＝0.2s时刻，线圈中磁通量的变化率各是多少？

（3）设t＝0时感应电动势为正值，画出感应电动势随时间变化的图像，并写出感应电动势的瞬时值表达式．

13．如图所示，一台交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N＝100匝，线圈电阻r＝3Ω，ab＝cd＝0.5m，bc＝ad＝0.4m，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，电阻R＝311Ω.当线圈以n＝300r/min的转速匀速转动时，求：

（1）感应电动势的最大值；

（2）t＝0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势的瞬时值表达式；

（3）电压表的示数．

3　电感和电容对交变电流的影响

1．关于电感对交变电流的影响，以下说法中正确的是（　　）

A．电感器对交变电流有阻碍作用

B．电感器对交变电流阻碍作用越大，感抗就越小

C．电感器具有“通交流、阻直流，通高频、阻低频”的性质

D．线圈的自感系数越大，交变电流频率越高，电感器对交变电流的阻碍作用就越大

2．对低频扼流圈的说法正确的是（　　）

A．自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用

B．自感系数很大，对低频交变电流有很大的阻碍作用

C．自感系数很大，对高频交流有很小的阻碍作用

D．自感系数很大，对直流无阻碍作用

3．关于电感器和感抗，下列说法中正确的是（　　）

A．电感器对交变电流的阻碍作用是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化

B．感抗的大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关

C．电感器虽然对交变电流有阻碍作用，但不消耗能量

D．电感器对交变电流的阻碍作用是线圈的电阻产生的

4．如图所示若要使灯泡持续发光，则S端应该接入（　　）

A．交流电源B．直流电源C．滑动变阻器D．开关

5．有两个电容器，电容分别为C1＝5μF和C2＝3μF，分别接在峰值一定的交流电源上，在下列各种情况下，通过电容器的电流最大的是（　　）

A．在C1上所加交变电流的频率为50Hz

B．在C2上所加交变电流的频率为50Hz

C．在C1上所加交变电流的频率为100Hz

D．在C2上所加交变电流的频率为100Hz

6．如图所示，甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“　　”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征，下列说法中正确的是（　　）

A．图甲中R得到的是交流成分

B．图甲中R得到的是直流成分

C．图乙中R得到的是低频成分

D．图乙中R得到的是高频成分

7．如图所示，将同一灯泡分别直接接到直流电源U和交流电源u两端，发光亮度相同．将该灯泡分别与电感线圈或电容器串联后，再接到电源两端，则灯泡最亮的是（　　）

A　　　　B　C　　　　　D

8．如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小（如L＝1mH，C＝200pF），此电路的重要作用是（　　）

A．阻直流通交流，输出交流

B．阻交流通直流，输出直流

C．阻低频通高频，输出高频交流

D．阻高频通低频，输出低频交流和直流

9．如图所示，三个完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感器L和电容器C串联成三个支路，当电路两端接入220V、50Hz的交变电压时，三个灯泡的亮度相同．若保持交变电压的大小不变，将其频率增大到100Hz，则将发生的现象是（　　）

A．三个灯泡亮度不变

B．三灯泡均变亮

C．a不变，b变亮，c变暗

D．a不变，b变暗，c变亮

10．如图所示，两个相同的白炽灯泡L1和L2接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联．当a、b间接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光且亮度相同．更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度低于灯L2的亮度．新电源两极的电压的最大值和频率可能是（　　）

A．最大值仍为Um，而频率大于f

B．最大值仍为Um，而频率小于f

C．最大值大于Um，而频率仍为f

D．最大值小于Um，而频率仍为f

11．收音机的音量控制电路部分如图所示，调节滑动变阻器的滑片P可控制扬声器的音量，但收音机直接收到的信号有干扰，即有直流和高频信号，为了过滤干扰信号，电容器C1、C2应分别选用电容较大的还是较小的电容器？

4　变压器（A）

1．对于理想变压器，下列说法中正确的是（　　）

A．原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率的增大而增大

B．原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流的增大而增大

C．原线圈两端的电压不随副线圈的输出电流的变化而变化

D．当副线圈的电流为零时，原线圈两端的电压也为零

2．如图，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝10∶1，输出端电阻R＝50Ω，把原线圈接入有效值为220V、频率为50Hz的正弦交流电源时（电表为理想电表）（　　）

A．当X为电流表时，若电阻R增大，则原线圈中的电流将增大

B．当X为电流表时，电压表V的示数为22V

C．当X为电流表时，电流表的示数为0.44

A

D．当X为二极管时，电压表V的示数为11V

3．图为带有理想变压器的电路图，电路中的开关S原来闭合．在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是（　　）

A．只增加原线圈的匝数

B．只增加副线圈的匝数

C．只增大用电器R1的电阻

D．断开开关S

4．图左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中电阻R＝55Ω，电流表和电压表为理想电表，若原线圈接入如右图所示的正弦式交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（　　）　　　　　　　　

A．电流表的示数为2A

B．原、副线圈匝数之比为1∶2

C．电压表的示数为电压的有效值

D．原线圈中交变电压的频率为100Hz

5．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导体棒l在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12mA，则电流表A2的示数为

A．3mA　　　　　　B．0

C．48mAD．与负载R的值有关

6．如图所示的电路中的变压器为理想变压器，它的原线圈中有一个抽头B，使n1＝n2，副线圈接有定值电阻R.当从AC端输入电压为U的正弦交流电压时，原线圈中的电流为I，电阻R上消耗的功率为P；当从AB端输入电压为U的正弦交流电压时，原线圈中的电流为I′，电阻R上消耗的功率为P′，那么I′与I的比值、P′与P的比值分别是（　　）

A．4∶1、4∶1B．1∶4、1∶4C．2∶1、2∶1D．1∶2、1∶4

7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈的电阻为R.当输入端接通电源后，电流表的读数为I，电动机带动一个质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为

A．4IR＋

B.

C．4IRD.

IR＋

8．为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如乙所示．下列说法正确的是（　　）

甲　　　　　　　　　　乙

A．u2＝190

sin50πt（V）B．u2＝190

sin100πt（V）

C．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移

D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移

9．一台理想变压器的副线圈有100匝，输出电压为10V，则铁芯中磁通量的变化率的最大值为________________________________________________．

10．如图左所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为5∶1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接．已知原线圈两端的电压保持不变，副线圈两端的电压按图右所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是　　

A．电压表示数为1100V

B．抽油烟机上电压的瞬时值表达式为u＝200

sin100πt（V）

C．热水器的实际功率减小D．变压器的输入功率增大

11．黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．图是高压电网的工作电路图，高压电网是利用变压器将电压的有效值为220V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm.已知空气在常温常压下的击穿电压为6220V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈的匝数之比不得超过多少？

12．如图所示，交流发电机的电动势的有效值E＝20V，内阻不计，它通过一个R＝6Ω的指示灯连接降压变压器，变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都标有“6V　0.25W”字样，且灯泡都正常发光，导线电阻不计，求：

（1）降压变压器初、次级线圈的匝数之比；

（2）发电机的输出功率．

4　变压器（B）

1．理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载（并联连接），则（　　）

A．副线圈中电流增大

B．变压器输出的电功率减小

C．原线圈中电流不变

D．变压器输入的电功率增大

2．如图所示的四个电路能够实现升压的是（　　）

A　　　　　　　　　BC　　　　　　　　D

3．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R.开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中正确的是（　　）

A．副线圈两端M、N的输出电压减小

B．副线圈输电线的等效电阻R两端的电压将增大

C．通过灯泡L1的电流减小

D．原线圈中的电流增大

4．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想电流表．开始时开关S接通，当S断开时，以下说法正确的是（　　）

A．原线圈两端P、Q间的输入电压减小

B．等效电阻R上的功率增大

C．原线圈中电流表的示数增大

D．灯泡L1和L2变亮

5.一个理想变压器原、副线圈的匝数之比为n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝220

sinωt（V），原线圈电路中接入一个熔断电流I0＝1A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图5414所示．为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于（　　）

A．440Ω　B．440

Ω　C．880Ω　D．880

Ω

6．如图，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1.原、副线圈回路中有三个完全相同的电灯，当输入端加交变电压U1时，L1灯正常发光，那么接在副线圈两端的灯L2的功率（　　）

A．一定小于额定功率B．一定大于额定功率

C．一定等于额定功率D．无法确定与额定功率的关系

7．如图所示，自耦变压器的输出端有A、B、C三个完全相同的小灯泡，且认为小灯泡的电阻不受温度的影响，将正弦交流电接入自耦变压器的输入端．开始时自耦变压器的滑片P处于某一位置，开关S闭合，三个小灯泡均发光．操作过程中，小灯泡两端的电压均未超过其额定值．下列说法中正确的是

A．将自耦变压豁的滑片P向上滑动，三个小灯泡将变暗

B．将自耦变压器的滑片P向上滑动，三个小灯泡将变亮

C．将开关S断开，为保证A、B两灯功率不变，需将自耦变压器的滑片P向上滑动

D．将开关S断开，为保证A、B两灯功率不变，需将自耦变压器的滑片P向下滑动

8．为探究理想变压器原、副线圈的电压、电流的关系，将原线圈接到电压的有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后，A1示数__________，A1与A2示数的比值__________；V2示数__________，V1与V2示数的比值__________．（均选填“变大”、“变小”或“不变”）

9．某变压器原、副线圈匝数之比为55∶9，原线圈所接电源电压按图所示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是（　　）

A．输出电压的最大值为36V

B．原、副线圈中电流之比为55∶9

C．变压器输入、输出功率之比为55∶9

D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz

10．一个理想变压器，原线圈有2200匝，副线圈有440匝，副线圈两端接一个100Ω的负载电阻，如图所示．

（1）当原线圈接在44V的直流电源上时，电压表的示数为________V，电流表的示数为________A.

（2）当原线圈接在220V的交流电源上时，电压表的示数为________V，电流表的示数为________A，变压器的输入功率为________W，变压器的效率为________．

11．如图所示，变压器原线圈输入电压为220V，副线圈输出电压为36V，两只灯泡的额定电压均为36V，L1的额定功率为12W，L2的额定功率为6W．试求：

（1）该变压器原、副线圈的匝数之比；

（2）两灯均正常工作时通过原线圈的电流以及只有L1工作时通过原线圈的电流．

5　电能的输送

1．对于电能的输送，以下说法正确的是（　　）

A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济

B．减少输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电

C．减少输电线上电压损失的唯一方法是增大导线的横截面积

D．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输送功率的大小、距离远近、技术和经济要求等

2．远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330kV高很多的电压进行输电．采用高压输电的优点是（　　）

A．可节省输电线的铜材料

B．可根据需要调节交流电的频率

C．可减少输电线上的能量损失

D．可加快输电的速度

3．在电能的输送过程中，若输送的电功率一定、输电线的电阻一定，对于在输电线上发热损失的电功率ΔP，有如下四种判断，其中正确的是（　　）

A．ΔP与输送电线上电压损失的二次方成反比

B．ΔP与输送电压的二次方成正比

C．ΔP与输送电线上电压损失的二次方成正比

D．ΔP与输送电压的二次方成反比

4．水电站向小山村输电，输送的电功率为50kW，若以1100V的电压送电，则线路损失为10kW.若以3300V的电压送电，则线路损失可降为（　　）

A．3.3kW　　　　B．1.1kWC．30kWD．11kW

5．如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（　　）

A．U2减小，U4变大B．U2不变，U3变小

C．P1变小，P2变小D．P2变大，P3变大

6．远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，用户用的是纯电阻用电器，则下列叙述中正确的是

A．升压变压器的原线圈中的电流与用户的用电设备消耗的功率无关

B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定

C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线损失的功率增大

D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

7．输电导线的电阻为R，输送的电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为（　　）

A．U1∶U2B．U

∶U

C．U

∶U

D．U2∶U1

8．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的是（　　）

A．升压变压器的输出电压增大

B．降压变压器的输出电压增大

C．输电线上损耗的功率增大

D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

9．某