备战高考全国高中物理试题汇编(11月第一期)：M3交变电流综合
2023年新教材高中物理第3章交变电流达标检测卷新人教版选择性
第三章达标检测卷(考试时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1．如图所示，理想变压器的原线圈接有电压为U的正弦交流电源，输出电压的有效值恒定．R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值随照射光强度的增大而减小．现增大照射光强度，则( )A．通过原线圈的电流减小B．变压器的输出功率增大C．R1两端的电压减小D．R2消耗的功率增大【答案】B 【解析】理想变压器输出电压一定，光照增强，光敏电阻R3阻值减小；副线圈的总电阻减小，根据欧姆定律知，副线圈的电流增大，根据理想变压器电流与匝数的关系可知，通过原线圈的电流也增大，故A错误；理想变压器的输出功率P＝UI，其中U不变，I变大，故变压器的输出功率变大，故B正确；副线圈电流增大，根据欧姆定律，R1两端电压增大；R2两端电压减小，功率减小，故C、D错误．2．实验室一台手摇交流发电机如图所示，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝102sin(10πt) V，则( )A．该交变电流的频率为10 HzB．该电动势的有效值为10 2 VC．外接电阻R所消耗的电功率为10 WD．电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A【答案】D 【解析】因e＝102sin(10πt) V，故ω＝10π rad/s，f＝ω2π＝5 Hz, A错误；E m＝10 2 V，故其有效值E＝E m2＝10 V, B错误；交流电表的示数及功率的计算均要用有效值，因此电路中理想电流表A的示数I＝ER＋r＝1.0 A, D正确；外接电阻R所消耗的电功率为P＝I2R2×9 W＝9 W, C错误．3．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝2202sin(100πt) V的交流电源上，副线圈接有R＝110 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )A．电流表的读数为2 AB．原线圈的输入功率为27.5 WC．电压表的读数为77.8 VD ．副线圈输出交流电的周期为50 s【答案】B 【解析】原线圈电压有效值为U 1＝220 V ，根据匝数比可得次级电压有效值U 2＝55 V ，则次级电流有效值I 2＝U 2R ＝55110 A ＝0.5 A ，则初级电流表的读数为I 1＝n 2n 1I 2＝18A ，A 错误；原线圈的输入功率为P 1＝U 1I 1＝220×18 W ＝27.5 W ，B 正确；电压表的读数为U 2＝55V ，C 错误；副线圈输出交流电的周期为T ＝2πω＝2π100π＝0.02 s ，D 错误．4．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为U 的灯泡A 和B .输入电压为5U 时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )A ．原、副线圈匝数比为1∶4B ．原、副线圈的功率比为4∶1C ．流过灯泡A 、B 的电流之比为4∶1D ．灯泡A 、B 的额定功率之比为1∶4【答案】D 【解析】两灯均正常发光，则A 、B 两端的电压均为U ，原线圈两端电压U 1＝5U －U ＝4U ，副线圈两端电压U 2＝U ，所以原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝4∶1，故A 错误；理想变压器自身不消耗能量，输入功率等于输出功率，所以原、副线圈的功率比为1∶1，故B 错误；原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝4∶1，则原、副线圈的电流比I 1∶I 2＝n 2∶n 1＝1∶4，故C 错误；灯泡A 、B 的电流之比为1∶4，两灯的额定电压相同，则灯泡A 、B的额定功率之比为1∶4，故D 正确．5．理想变压器连接灯泡和滑动变阻器的电路如图所示，M 、N 端连接一个稳压交流电源，三个灯泡L 1、L 2和L 3接入电路中发光，当滑动变阻器的滑片P 向上移动时，下列说法正确的是( )A ．灯泡L 1变亮，L 2变暗B ．灯泡L 1、L 2都变亮C ．灯泡L 2、L 3都变亮D ．电源输出功率减小【答案】B 【解析】设MN 两端稳压交流电源的电压有效值为U ，原线圈两端的电压为U 1，电流为I 1，副线圈两端的电压为U 2，电流为I 2，原副线圈的匝数比n 1∶n 2＝k ，灯泡的电阻都为R ，根据欧姆定律，可得副线圈两端的电压为U 2＝I 2(R ＋R 并)，根据U 1U 2＝n 1n 2＝k 得原线圈两端的电压为U 1＝kU 2＝kI 2(R ＋R 并)，根据I 1I 2＝n 2n 1＝1k，解得I 1＝1kI 2，根据欧姆定律，可得L 1两端的电压U 1′＝I 1R ＝I 2Rk，则稳压交流电源的电压为U ＝U 1′＋U 1＝I 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤R k ＋k R ＋R 并，当滑动变阻器的滑片P 向上移动时，其电阻减小，则R 并电阻减小，所以总电阻减小，而稳压交流电源的电压U 不变，所以电流I 2变大，则L 2变亮；原线圈的电流I 1＝1kI 2也增大，所以L 1变亮，其两端的电压变大，所以原线圈两端的电压减小，则副线圈两端的电压减小，而L 2的电压变大，所以L 3与滑动变阻器并联部分的电压减小，所以L 3变暗，B 正确，A 、C 错误；因为原线圈的电流增大，稳压交流电源的电压不变，根据P ＝UI 1，可知电源输出功率增大，D 错误．6．如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在u ＝2202sin(50πt ) V 交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的电阻，原、副线圈匝数比为2∶1.假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表．则( )A ．副线圈的输出功率为110 WB ．原线圈的输入功率为110 2 WC ．电流表的读数为1 AD ．副线圈输出的电流方向不变【答案】A 【解析】因为原线圈上接有理想二极管，原线圈只有半个周期有电流，副线圈也只有半个周期有电流，则U 1m ∶U 2m ＝n 1∶n 2，所以副线圈电压的最大值U 2m ＝110 2 V ．设副线圈电压的有效值为U 2，则U 22R T ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2m 22R ·T2，解得U 2＝55 2 V ，副线圈的输出功率P 2＝U 22R＝110 W ，原线圈的输入功率P 1＝P 2＝110 W ，故A 正确，B 错误．电流表读数I 2＝U 2R＝ 2 A ，故C 错误．因为原线圈上接有理想二极管，原线圈中电流方向不变，原线圈中电流增大和减小时在副线圈中产生的感应电流方向相反，副线圈输出的电流方向改变，故D 错误．7．如图所示，理想变压器初级线圈匝数n 1＝1 210匝，次级线圈匝数n 2＝121匝，电压u ＝311sin(100πt ) V ，负载电阻R ＝44 Ω.不计电表对电路的影响，下列说法正确的是( )A ．电流表读数为0.05 AB ．电压表读数为311 VC ．输入电压频率为100 HzD ．若增大R 的电阻值，变压器输入功率增大【答案】A 【解析】由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311 V ，所以原线圈的电压的有效值为U 1＝3112V≈220 V，所以电压表的读数约为220 V ，根据变压比公式U 1U 2＝n 1n 2可得，U 2＝U 1n 2n 1＝22 V ，则右侧线圈电流为I 2＝U 2R ＝2244 A ＝0.5 A ，则根据公式I 1I 2＝n 2n 1，代入数据得I 1＝I 2n 2n 1＝0.05 A ，故A 正确，B 错误．根据公式f ＝1T ，T ＝2πω，代入数据得f ＝50 Hz ，故C 错误．根据电功率公式P ＝U 2R可知，当U 不变时，电阻变大，电功率变小，故若增大R 的电阻值，变压器输出功率减小，又因为输入功率等于输出功率，所以变压器输入功率减小，故D 错误．二、多项选择题(本大题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8．如图所示，理想变压器的原线圈接在u ＝2202sin(100πt ) V 的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )A ．电流表的读数为1.00 AB ．电流表的读数为2.00 AC ．电压表的读数为110 VD ．电压表的读数为155 V【答案】AC 【解析】原线圈电压有效值U 1＝220 V ，根据原、副线圈匝数比为2∶1可知次级电压为U 2＝110 V ，则电压表的读数为110 V, C 正确，D 错误；根据变压器输入功率等于输出功率，即U 1I 1＝U 22R，解得I 1＝1.00 A, A 正确，B 错误．9．理想变压器与电阻R 及交流电流表A 、电压表V 按图示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝10∶1，电阻R ＝11 Ω，原线圈两端输入电压U 随时间变化的图像如图所示．下列说法中正确的是( )A ．电压表的读数为220 VB ．通过R 的电流为2 AC ．电流表的读数为2 AD ．变压器的输入功率为44 W【答案】BD 【解析】由原线圈两端输入电压U 随时间变化的图像可知，U 1＝220 V ，T ＝0.02 s ，根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比，可知U 2＝110U 1＝22 V ，所以电压表的示数为22 V ，故A 错误；根据欧姆定律得I 2＝U 2R ＝2 A ，故B 正确；电流表的读数为I 1＝n 2n 1I 2＝0.2 A ，故C 错误；副线圈功率P 2＝I 2U 2＝44 W ，所以变压器的输入功率P 1＝P 2＝44 W ，故D 正确．10．如图所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡L 1与正弦式交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L 2和L 3相连，开始时开关S 处于断开状态．当S 闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的是( )A ．灯泡L 1和L 2中的电流有效值可能相等B ．灯泡L 2两端的电压变小C ．灯泡L 1变亮，灯泡L 2的亮度不变D ．电源的输出功率不变【答案】AB 【解析】当S 接通后，根据I 1n 1＝I 2n 2可知，因为是降压变压器，则n 1>n 2，则I 1<I 2，I 1等于灯泡L 1的电流，I 2是灯泡L 2和L 3的电流之和，则灯泡L 1和L 2中的电流有效值可能相等， A 正确；当S 闭合后，电阻变小，输出功率变大，则输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L 1的电压增大(功率变大，则灯泡L 1变亮)，原线圈电压减小，匝数不变，故副线圈电压减小，灯泡L 2两端的电压变小(功率变小，则L 2变暗)，故B 正确，C 错误；当S 闭合后，变压器的输入电流变大，所以电源的输出功率变大，故D 错误．三、非选择题(本大题共4小题，共54分)11．(10分)(1)某同学选用匝数可调的可拆变压器来做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12 V 的低压________________(填“交流电源”或“直流电源”)；先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(填“增大”“减小”或“不变”)；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(填“增大”“减小”或“不变”)．(2)如图是自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U 形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦式交变电流，给车头灯供电．已知自行车车轮半径r ＝35 cm ，摩擦小轮半径r 0＝1.00 cm ，线圈匝数n ＝800匝，线圈横截面积S ＝20 cm 2，总电阻R 1＝40 Ω，旋转磁极的磁感应强度B ＝0.01 T ，车头灯电阻R 2ω＝8 rad/s 时．发电机磁极转动的角速度为________rad/s ；车头灯中电流的有效值为________mA ．【答案】(1)交流电源 增大 减小 (2)280 64【解析】(1)变压器的工作原理是互感现象，故原线圈两端所接的电源应是电压为12 V 的低压交流电源；根据变压比公式U 1U 2＝n 1n 2，保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小．(2)磁极与摩擦小轮转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有ω0r 0＝ωr ，则ω0＝ωrr 0＝280 rad/s.摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为E m ＝nBSω0＝4.48 V ，感应电动势的有效值E ＝22E m ≈3.2 V，通过车头灯电流的有效值I ＝ER 1＋R 2＝0.064 A ＝64 mA ．12．(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n ＝100匝．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r ＝5.0 Ω，外电路电阻RE m ＝nωΦm ，其中Φm 为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．解：从Φ－t 图像可以看出Φm ＝1.0×10－2 Wb ， T ＝3.14×10－2 s ，已知E m ＝nωΦm ，又ω＝2πT，故电路中电流最大值I m ＝E m R ＋r ＝n ·2π·ΦmT R ＋r＝100×2×3.14×1.0×10－23.14×10－2× A ＝2 A ． 交流电流表读数I ＝I m2＝ 2 A ． 13．(16分)如图所示，交流发电机电动势的有效值E ＝20 V ，内阻不计，它通过一个R ＝6 Ω的指示灯连接在降压变压器的输入端，变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都标有“6 V 0.25 W”，灯泡都能正常发光，导线电阻不计．求：(1)降压变压器初、次级线圈匝数之比；(2)发电机的输出功率．(计算结果保留三位有效数字) 解：(1)每只彩色小灯泡的额定电流I L ＝PU， 次级线圈总电流I 2＝24I L ， 变压器输入功率P 入＝I 1U 1＝I 2U 2，变压器初级线圈所连的电路中，由欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1R ，由理想变压器的公式可得n 1n 2＝I 2I 1，将E ＝20 V 代入以上式子可解得n 1n 2＝31.(2)发电机的输出功率P 出＝I 1E ， 代入数据可解得P 出≈6.67 W.14．(16分)如图所示，变压器原线圈n 1＝800匝，副线圈n 2＝200匝，灯泡L 标有“10 V 2 W”，电动机M 的线圈电阻为1 Ω，将交变电流u ＝1002sin(100πt ) V 加到理想变压器原线圈两端，灯泡恰能正常发光，求：(1)副线圈两端电压(有效值)； (2)电动机M 的电功率． 解：(1)原线圈两端电压(有效值)U 1＝10022V ＝100 V ，由变压器变压比规律U 1U 2＝n 1n 2知，副线圈两端电压U 2＝n 2n 1U 1＝25 V.(2)电动机两端电压U M ＝U 2－U L ＝15 V. 通过电动机的电流I ＝I L ＝P L U L＝0.2 A ， 电动机的功率P M ＝U M I ＝3 W.。
人教版高中物理选修1-1练习：3.3交变电流 Word版含答案
第三节交变电流练习1．(多选)如下列四幅图所示，属于交变电流的是()解析：图象中正负表示电流方向，A图中电流数值总为正值，表示电流方向不变，是直流电；B图中形状类似正弦图象，但由于电流值总为正，也是直流电；C图中电流强度不随时间变化，但方向随时间作周期性改变，是交变电流；D图中电流大小和方向都随时间作周期性变化，是正弦式交变电流．答案：2．(单选)关于交变电流与直流电的说法中，正确的是()A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D．直流电的方向可以发生周期性变化解析：交变电流是指大小和方向都随时间做周期变化的电流．而方向不随时间变化叫直流电，所以A、C、D错，B正确．答案：B3．(单选)下列说法正确的是()A．正弦式交变电流在一个周期内电流方向改变两次B．交变电流的有效值总是最大值的倍C．因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同D．若正弦式交变电流的最大值是10 A，则它的最小值是－10 A解析：线圈平面每经过中性面一次，电流方向改变一次，在一个周期内线圈平面有两次经过中性面．对于正弦式交变电流有效值是最大值的1倍，对其他的交变电流不一定有这样的关系．交变电流的有效值是从电流做功角度定义的，它与电流的平均值本质不同，从i－t图象也可看出，正弦交变电流不随时间做线性变化，故有效值和平均值不同．若正弦式交变电流最大值为10 A，最小值应为0 A，－10 A表示电流反向最大．答案：A4．(单选)一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4π 匀速转动，产生的交变电动势的图象如下图所示，则()A．交变电流的频率是4πB．当t＝0时，线圈平面与磁感线平行C．当t＝0.5 s时，e有最大值D．交变电流的周期是0.5 s解析：由于线圈转动的角速度题中已给出，所以线圈的转动频率可以由公式直接求出，线圈的频率和交变电流的频率是相同的，ω＝4π ，而ω＝2πf，故f＝2 ，T＝＝0.5 s．由图象可看出：t＝0时e＝0，线圈位于中性面，即线圈平面跟磁感线垂直，t＝0.5 s时ωt＝2π，e＝0. 答案：D5．(单选)电阻R1、R2与交流电源按照下图中方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上开关S 后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如下图所示．则()A．通过R1的电流有效值是1.2 AB．R1两端的电压有效值是6 VC．通过R2的电流最大值是1.2 AD．R2两端的电压最大值是6 V解析：从图象可以看出，交变电流中电流最大值为0.6 A，电流有效值为：I＝＝0.6 A，R1两端电压为U1＝1＝6 V，R2两端电压最大值为＝2＝0.6×20 V＝12 V，综上所述，正确选项为B.答案：B6．(单选)一个电热器接在10 V的直流电源上，在时间t内产生的焦耳热为Q；今将该电热器接在一正弦式交流电源上，它在2t时间内产生的焦耳热为Q.则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是()A．最大值是10 V，有效值是10 VB．最大值是10 V，有效值是5 VC．最大值是5 V，有效值是5 VD．最大值是20 V，有效值是10 V解析：设电热器电阻为R，则Q＝t＝t，设交流电源电压最大值为，则有效值为，则Q＝·2t，得＝10 V，则＝＝5 V.答案：B7．(单选)一个电阻R接在10 V的直流电源上，它的发热功率为P，当它接在电压为U＝10 ωt (V)的交流电源上时，发热功率为()A．0.25P B．0.5PC．P D．2P解析：由题意知，电阻R接直流电源时：P＝＝，①接交流电源时，U＝10 ωt V，其＝V＝5 V，则P′＝＝，②比较①②得P′＝0.5P.答案：B8．(单选)如下图所示，甲、乙、丙三种电路中，闭合开光后，关于灯泡能否发光，下列说法正确的是()A．甲能正常发光B．乙能正常发光C．丙能正常发光D．都不能正常发光解析：甲图的灯泡两端有一条导线连接，两端电动势一样，不会形成电压，甲图灯不会发光，所以A错；乙图直流电不能持续通过电容器，不会给灯泡提供电压，乙图灯不会持续发光，所以B错；丙图交流电可以通过电容器，电路中有电流，所以丙图灯能发光，C正确．答案：C9．(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e＝50 100 πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有( )A．最大值是50 V B．频率是100C．有效值是25 V D．周期是0.02 s解析：由e ＝E m sin 2πTt ＝50sin 100πt (V)知，最大值E m ＝50 V ，周期T ＝0.02 s ，则A 项错误，D 项正确；频率为f ＝1T＝50 Hz ，B 项错误；有效值为E ＝E m 2＝25 2 V ，C 项正确． 答案：10．(多选)一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知( )A ．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u ＝100 25πt VB ．该交变电流的频率为25C ．该交变电流的电压的有效值为100 VD ．若将该交变电流的电压加在阻值为R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W 解析：从题图中可知，周期T ＝4×10－2s ，峰值＝100 V ，故交变电流的频率f ＝＝25 ，有效值＝＝50 V ，加在R ＝100 Ω的电阻上时的功率P ＝＝50 W ，电压瞬时值表达式U ＝ t ＝100 50πt V ，所以B 、D 项正确．答案：。
2022年高考物理三轮冲刺过关查补易混易错10恒定电流和交变电流(原卷版+解析)
B． 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
C． 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
D． 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
6．（2020·全国卷）图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（ ）
10．（2022·广东深圳一模）具有巨磁阻效应（GMR）的电阻R2在外加特定方向的磁场时，阻值随磁场的增强而减小。现将R2接在图示电路中，并置于该磁场，已知R1为定值电阻，此时R2<R1，电表均为理想电表。保持磁场方向不变，使磁场增强，发现电压表V1示数变化量的绝对值 ，V2示数变化量的绝对值为 ，下列说法正确的是（ ）
D．充电宝以最大电流输出时可工作10小时
8．（2022·河南郏县一模）某同学用如图甲所示的电路测得理想电压表与理想电流表的读数关系图像如图中直线 所示，同时电路中电源的输出功率与电流表读数的关系图像如图中曲线 表示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源的电动势为
B．电源的内阻为
C．电流为 时，外电路的电阻为
容量
20000mAh
兼容性
所有智能手机
边充边放
否
保护电路
是
输入
DC：5V2AMAX
输出
DC：5V0～1A～2.5A
尺寸
56×82×22mm
转换率
0.60
产品名称
索扬SY10-200
重量
约430g
A．给充电宝充电时将电能转化为内能
B．20000mA•h的mA•h是能量的单位
高考物理专练题交变电流(试题部分)
高考物理专练题交变电流考点一交变电流的产生及描述1.甲图是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为理想交流电流表。
线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。
已知发电机线圈电阻为10Ω,外接一只阻值为90Ω的电阻,不计电路的其他电阻,则()A.电流表的示数为0.31AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087J答案D2.(2018东北三校联考,9)(多选)如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。
线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度ω匀速转动,不计其他电阻,则下列说法正确的是()A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为e=NBSωsinωtB.线框通过中性面前后,流过电阻R的电流方向将发生改变,1秒钟内流过电阻R的电流方向改变ω次πC.线框从图示位置转过60°的过程中,通过电阻R的电荷量为NBS2(R+r)D.电压表的示数跟线框转动的角速度ω大小无关答案ABC3.(2020届吉林长春质量监测,6)(多选)如图甲所示为风力发电的简易模型。
在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的磁铁转动,转速与风速成正比。
若某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。
下列说法正确的是()A.电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)B.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为3√2A5答案AD考点二变压器、电能的输送1.(2019广西南宁、玉林、贵港等高三毕业班摸底,16)如图所示,为一变压器的实物图,若将其视为理想变压器,根据其铭牌所提供的信息,以下判断正确的是()A.副线圈的匝数比原线圈多B.当原线圈输入交流电压110V时,副线圈中输出交流电压6VC.当原线圈输入交流电压220V时,副线圈输出直流电压12VD.当变压器输出为12V和3A时,原线圈电流为9√2A55答案B2.(2018江西上饶六校一联)如图所示,一正弦交流电瞬时值表达式为e=220sin100πt(V),通过一个理想电流表,接在一个理想变压器两端,变压器起到降压作用,开关S闭合前后,A、B两端输出的电功率相等,以下说法正确的是()A.流过r的电流方向每秒钟变化50次B.变压器原线圈匝数小于副线圈匝数C.开关从断开到闭合时,电流表示数变小D.R=√2r答案D方法理想变压器的动态分析1.(多选)如图所示,理想变压器的副线圈接有规格为“44V44W”的灯泡和线圈电阻为r=1Ω的电动机,原线圈上接有u=220√2sin100πt(V)的正弦交流电压,此时灯泡和电动机都正常工作,且原线圈中的理想交流电流表示数为1A,不考虑灯泡电阻变化和电动机内阻变化,则下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈的匝数之比为4∶1B.电动机的输出功率为176WC.电动机的热功率为16WD.若电动机被卡住,灯泡仍正常发光,则电流表示数将变为9A,此时应立即切断电源答案CD2.如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶1,原线圈接u=220√2sin100πt(V)的交流电,电阻R1=2R2=10Ω,D1、D2均为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),则副线圈电路中理想交流电流表的读数为()A.3AB.2√5AC.√10AD.√3A答案A3.如图所示为一理想变压器,原线圈接在一输出电压为u=U0sinωt的交流电源两端。
2024届辽宁省高三上学期新高考11月联合调研物理高频考点试题
2024届辽宁省高三上学期新高考11月联合调研物理高频考点试题一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。
该过程中（）A．气体分子的数密度增大B．气体分子的平均动能增大C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小第(2)题如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，两个质量相同、带电量分别为和的小球a、b固定于绝缘轻杆的两端，轻杆可绕中点O处的固定轴在竖直面内无摩擦转动。
已知O点电势为0，不考虑带电小球间的相互作用力，杆从静止开始由水平位置顺时针转动180°的过程中（ ）A．小球a、b总动能一直增加B．小球a、b系统机械能始终不变C．小球a、b系统电势能始终不变D．小球a、b任一时刻的电势能相等第(3)题如图所示，OBCDE为圆柱体玻璃的横截面，OB、OE为半径，一束复色光沿PO′方向从真空射入玻璃，在玻璃中分成a、b两束单色光。
则a光与b光相比，a光（）A．光子能量大，在玻璃中传播速度大B．光子能量大，在玻璃中传播波速小C．光子能量小，在玻璃中传播波速大D．光子能量小，在玻璃中传播波速小第(4)题在足球训练场上，某球员将足球以初速度踢出后，立即从静止开始沿直线加速向足球追去，经一段时间后追上了还在向前滚动的足球。
球员和足球这一运动过程的图像如图所示，关于这一过程的判断正确的是（ ）A．球员的速度变大，加速度变大B．球员的最大速度可能等于C．球员的平均速度一定小于D．时刻球员追上足球第(5)题如图，倾角为的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右侧面竖直，用轻绳系住一个质量为m的球紧靠在尖劈的右侧，轻绳与斜面平行，球与尖劈的接触面光滑，斜面对尖劈的静摩擦力恰好为0，整个系统处于静止状态。
沿球心O对球施加一个水平向左的恒定推力F，系统仍处于静止状态。
高中物理(人教版)选修1-1课后练习 3-3 交变电流 word版含解析
第三章电磁感应三、交变电流课时训练14交变电流1.关于交变电流与直流电的说法中,正确的是()A.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流B.直流电的大小可以变化,但方向一定不变C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D.直流电的方向可以发生周期性变化答案解析:直流电与交变电流的区别在于电流的方向是否变化,方向不变的为直流电,方向变化的为交变电流,故B项正确.2.某交变电压为10 314t(V),则()A.击穿电压为10 V的电容器能直接接在此电源上B.把电磁打点计时器接在此电源上,打点周期为0.01 sC.把额定电压为10 V的小灯泡直接接在此电源上,小灯泡将被烧坏D.把额定电压为10 V的小灯泡直接接在此电源上,小灯泡能正常发光答案解析:电容器的击穿电压应该是交变电流的最大值,所以A错.交变电流的频率为50,周期为0.02错.小灯泡的额定电压为有效值错误正确.3.如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形闭合线圈,线圈平面与磁场垂直1O2是线圈的对称轴,应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流()A.向左或向右平动B.向上或向下平动C.绕O1O2转动D.平行于纸面向里运动答案4.(2013·广东学业水平考试)某实验电路如图所示,电路接入交变电流,灯亮,保持电压不变使频率逐渐增大,观察到灯逐渐变亮,则X接入的是()A.电容器B.电感器C.电阻器D.保险丝答案解析:电容器具有“通高频,通交流”的特点,频率越高,它在电路中分得电压越小,而灯L分得电压就越大,故越亮,所以选A.5.关于正弦式交变电流的有效值,下列说法中正确的是()A.有效值就是交变电流在一周期内的平均值B.交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的C.在交流电路中,交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值D.对于正弦式交变电流,最大值的二次方等于有效值二次方的两倍答案解析:交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的,所以选项A错对;交流电流表和交流电压表的示数是有效值,故C选项正确;对正弦式交变电流,最大值与有效值的关系是,故D选项正确.6.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间成正弦函数关系,如图所示.下列说法中正确的是()A.交变电流的周期为0.125 sB.交变电流的频率为8C.交变电压的有效值为20 VD.交变电压的最大值为20 V答案解析:由题图可知交变电流的周期0.250 s,频率4 ,故选项A、B错误;交变电压最大值由图象知20 V,所以有效值为10 V,所以C项错项正确.7.如图所示为某品牌电热水器的铭牌,从表中读取的信息可知所用交变电流的频率是多少?周期是多少?计算该热水器所加电压的最大值是多少?型号3D221()额定电压220额定容量35 L额定频率50额定最高温度75 ℃储水模式额定功率5000W3D模式额定功率 5 000 W防水等级14额定内压0.8答案:50 0.02 s 220 V解析:由图表知,频率50 ,所以周期0.02 s.由图知该热水器所加交变电压的有效值220 V,所以最大值220 V.8.电路两端的交流电压314t V,在0.005 s时的值为10 V,则接在电路两端的电压表的读数为多少?答案:7.07 V解析:由314t V及0.005 s时10 V可知10 V,所以其有效值0.707×0.707×10 7.07 V,故接在电路两端的电压表的示数为7.07 V.。
2024届辽宁省高三上学期新高考11月联合调研全真演练物理试题(基础必刷)
2024届辽宁省高三上学期新高考11月联合调研全真演练物理试题（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图所示，一带正电的小球用绝缘细绳悬于O点，将小球拉开较小角度后静止释放，其运动可视为简谐运动，下列操作能使周期变小的是（ ）A．增大摆长B．初始拉开的角度更小一点C．在悬点O处放置一个带正电的点电荷D．在此空间加一竖直向下的匀强电场第(2)题如图，球的内接正六面体ABCD—A1B1C1D1，在球心O处放置了一带电量为+Q的点电荷，下列描述正确的是（ ）A．A、B、C、D四点的电场强度相同B．将一正检验电荷从A沿直线移动到B1点，检验电荷的电势能先增大再减小C．将一正检验电荷从A沿球面移动到B1点，检验电荷的电势能先增大再减小D．平面 A1B1C1D1所有的点中，平面中点的电势最低第(3)题2020年12月4日，我国新一代“人造太阳”中国环流器二号M装置实现首次放电，标志着我国可控核聚变技术取得了重大突破。
核聚变中，一种常见的核反应方程为：（式中E为能量），则（ ）A．X是中子，反应后总质量减少B．X是中子，反应后总质量增加C．X是质子，反应后总质量减少D．X是质子，反应后总质量增加第(4)题用各种频率的光照射两种金属材料得到遏止电压U c随光的频率变化的两条图线1、2，图线上有P和Q两点。
下列说法正确的是（ ）A．图线1、2的斜率均为普朗克常量hB．图线1对应金属材料的逸出功小C．照射同一金属材料，用Q对应的光比P对应的光产生的饱和电流一定大D．照射同一金属材料，用P对应的光比Q对应的光逸出的光电子最大初动能大第(5)题如图，一定质量的理想气体从状态A沿直线变化到状态B的过程中，其体积（ ）A．保持不变B．逐渐变大C．逐渐变小D．先变小后变大第(6)题如图所示，从斜面上A点以速度v水平抛出的小球经时间落在B点，球到达B点时的速度方向与斜面的夹角为。
最新高中物理《交变电流》综合测试卷(附答题卡与参考答案)
高中物理《交变电流》综合测试卷考试时间：90分钟试卷总分：100分一、选择题：本题共 10 小题，每小题分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第 1—6 题只有一项符合题目要求，第 7—10 题有多项符合题目要求。
全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得 0 分。
1、如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿甲图中的abcda方向为电流正方向，则（）A．乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程B．乙图中c时刻对应甲图中的C图C．若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变了50次D．若乙图中b等于0.02 s，则交流电的频率为50Hz2. 普通交流电流表不能直接接在高压输电线路上来测量电流，通常要通过电流互感器来连接。
如图所示的电流互感器，ab一侧线圈的匝数较少，工作电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作电流为I cd，为使电流表能正常工作，则（）A．ab接MN、cd接PQ，I ab＜I cdB．ab接MN、cd接PQ，I ab＞I cdC．ab接PQ、cd接MN，I ab＜I cdD．ab接PQ、cd接MN，I ab＞I cd3. 在匀强磁场中一矩形金属线两次分别以不同的转速绕与磁场垂直的轴匀速转动，产生的交变电压如图曲线a、b所示，则曲线b表示的交变电压的有效值为（）A．25V B．252VC．24V D．242V4. 如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图，图中电表均为理想交流电表，变压器也均为理想变压器。
发电厂输出的电压一定，则当用户端进入用电高峰时（）A．V1和A1示数均不变B．V2和A2示数均变大C．V3和A2示数均变大D．V4示数变小，A3示数变大5. 如图所示，小型发电机线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴OO’以角速度ω匀速转动。
已知线圈匝数为N、面积为S、电阻为r，匀强磁场的磁感应强度大小为B，线圈输出端接有一阻值可以任意调节的滑动变阻器，则该滑动变阻器消耗的最大电功率为（）A．8r2 222SBNB ．4r 2222S B N ωC ．2r 2222S B N ω D.r2222S B N ω6. 如图所示，可调理想变压器原线圈与一台小型发电机相连，副线圈与灯泡L 、可调电阻R 、电容器C 连成如图所示的电路。
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M3 交变电流综合
【题文】（物理卷·2015届湖南省师大附中高三第一次月考（2014.09））11．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为5︰1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．下列说法正确的是
(CD)
A．图乙中电压的有效值为220 V
B．电压表的示数为44 V
C．R处出现火警时电流表示数增大
D．R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大
【答案】【知识点】变压器的构造和原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．M1 M2 M3 【答案解析】 CD 解析： A、设将此电流加在阻值为R的电阻上，电压的最大值为U m，电压的有效
值为U
．
2
2
()
2
2
m
T U
T
R R
∙=代入数据得图乙中电压的有效值为110 V，故A错误；B、变压器原、
副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是5：l，所以电压表的示数为22v，故B错误；C、R处温度升高时，阻值减小，副线圈电流增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈增大，即电流表示数增大，故C正确；D、R处出现火警时通过R0的电流增大，所以电阻R0消耗的电功率增大，故D正确；故选CD．
【思路点拨】
求有效值方法是将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热量相等，则恒定电流的值就是交流电的有效值．由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比，半导体热敏电阻是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的电阻，R处温度升高时，阻值减小，根据负载电阻的变化，可知电流、电压变化．根据电流的热效应，求解交变电流的有效值是常见题型，要熟练掌握．根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．
【题文】（物理卷·2015届河南省开封市高三上学期定位模拟考试（2014.09））7. 线圈与电阻R、交流电压表按如图甲所示的方式连接，R=10Ω.交流电压表的示数是10V。
变压器原副线圈的匝数比为22:1，图乙是电阻R两端电压u随时间t变化的图象，则以下说法正确的是
A.图乙中U0=10
B. R两端的电压U R随时间t变化的规律是U R=5cos 50πt V
C.交变电源的电压u随时间t变化的规律是U=220sin 100πt V
D.变压器原线圈中电流i随时间t变化的规律是i=22cos 50πt A
【答案】【知识点】变压器的构造和原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．M2 M3
【答案解析】 AC 解析： A、根据，带入数据，故A正确；B、R两端的电压U R随时间t变化的规律是，故B错误；C、交变电源=220，交变电源的电压u随时间t变化的规律是U==220sin 100πt V，故C正确；
D、副线圈中电流，根据，所以，所以变压器原线圈中电流i随时间t变化的规律是i= sin100πt A,故D错误；故选AC
【思路点拨】根据R两端的电压随着时间变化的图象，可求出电压的有效值，再利用电压与匝数成正比，可算出原线圈电压的有效值；由电流与匝数成反比，可算出原线圈的电流大小正弦变化规律的交流电的有效值比最大值等于1：；理想变压器的电流之比、电压之比均是有效值．同时通过电阻电流的瞬时表达式是正弦还是余弦式是受线圈在磁场中计时位置不同而不同．
【题文】（理综卷·2015届广东省深圳市高三上学期第一次五校联考（2014.09））16．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个R=20 Ω的电阻，则
A．流过电阻R的最大电流是1.0 A
B．变压器的输入功率是40W
C．与电阻R并联的电压表的示数是20 V
D．在1秒内电流方向改变50次
【答案】【知识点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；电功、电功率；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．M1 M3
【答案解析】C 解析：A、由图象可知，原线圈中电压的最大值为220 V，所以电压的有效值为220V，原、副线圈匝数比n1：n2=11：1，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为20V，副线圈的电阻为20Ω，所以电流的有效值为I=1A，所以A错误；B、变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率P=I2R=（1）2×20=20W，所以B错误；C、电阻R并联的电压表的示数即为电阻R上的电压，为20V，所以C正确；D、交变电流的方向每个周期改变2次，1s是50个周期，所以在1s内，交变电流的方向改变100次，所以D错误；故选：C．
【思路点拨】由图可知输入电压的峰值，周期，从而知道副线圈两端的电压，电压表显示的是有效值，输入功率等于输出功率．掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题．
【题文】（理综卷·2014届河南省实验中学高三第二次模拟考试（2014.05））18.图(甲)是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场, 为交流电流表.线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图(乙)所示,以下判断正确的是
A.电流表的示数为10 A
B.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
C.0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左
D.线圈转动的角速度为50π rad/s
【答案】【知识点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；楞次定律；正弦式电流的图象和三角函数表达式．M1 M3
【答案解析】B 解析： A、由题图乙可知交流电电流的最大值是I m=10 A，由于电流表的示数为有效值，故示数I= =10A，故A正确；B、0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，故B正确；C、由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，选项C错误．D、周期T=0.02s，角速度ω= =100πrad/s，故D错误；故选：B．
【思路点拨】由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向．本题考查交变电流的产生及有效值的定义，要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值。