高考物理大复习交变电流试题

第10章交变电流

1．在图所示电路中，A是熔断电流I0＝2 A 的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源。交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝2202sin(314t) V。为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( )

A．110 2 Ω B．110 Ω C．220 Ω D．220 2 Ω

解析U＝220 V，R min＝U

I0＝

220

2

Ω＝110 Ω。

答案 B

2．线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是( )

A．磁通量和感应电动势都在变大

B．磁通量和感应电动势都在变小

C．磁通量在变小，感应电动势在变大

D．磁通量在变大，感应电动势在变小

解析由题图可知，Φ＝Φm cos θ，e＝E m sin θ，所以磁通量变大，感应电动势变小。

答案 D

3．(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin 100πt(V)。对此电动势，下列表述正确的是( )

A．最大值是50 2 V B．频率是100 Hz

C．有效值是25 2 V D．周期是0.02 s

解析从中性面开始计时，交变电动势的表达式为e＝E m sin ωt，因e＝50sin 100πt(V)，所以最大值E m＝50 V，A错误；由ω＝2πf＝100π rad/s得f＝50 Hz，B错误；有效值E

＝E m

2

＝25 2 V，C正确；T＝

1

f

＝0.02 s，D正确。

答案CD

4．一矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动的过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是( )

A ．t ＝0时刻线框平面与磁场平行

B ．交流电压的频率为4 Hz

C ．1 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快

D ．2 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大

解析 由u －t 图象可知，t ＝0时刻瞬时电压为零，线框处于中性面，频率f

＝1

T

＝0.25 Hz ，

故选项A 、B 错误；由图象可知，1 s 末交变电压最大，通过线框的磁通量变化率最大，此时线框与磁场方向平行，而2 s 末交变电压为零，此时线框经过中性面与磁场垂直，穿过线框的磁通量最大，故选项C 错误，D 正确。 答案 D

5．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.5 T ，边长L ＝10 cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r ＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动，角速度ω＝2 π rad/s，外电路电阻R ＝4 Ω。求：

(1)转动过程中感应电动势的最大值；

(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势； (3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势； (4)交流电压表的示数。 解析 (1)E m ＝nBSω＝3.14 V 。

(2)由图示位置计时转过60°角时，瞬时感应电动势

E ＝E m ·cos 60°＝1.57 V 。

(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势 E －＝n ΔΦΔt ＝100×0.5×0.01×sin 60°π

3×2π＝2.60 V 。

(4)交流电压表测的是有效值，所以其示数

U ＝

E m R

2（R ＋r ）

＝1.78 V 。

答案(1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.60 V (4)1.78 V

6．(多选)如图所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是(L的直流电阻与R相同)( )

A．直流成分只能从L通过

B．交流成分只能从R通过

C．通过R的既有直流成分又有交流成分

D．通过L的交流成分比通过R的交流成分必定要少

解析线圈具有通直流阻交流的作用，所以大部分交流成分通过R，L的直流电阻与R相同，对交流的阻碍作用要大于电阻R，多数交流成分通过R，故选C、D。

答案CD

7．(多选)如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是( )

A．把电介质插入电容器，灯泡变亮

B．增大电容器两板间的距离，灯泡变亮

C．减小电容器两板间的正对面积，灯泡变暗

D．使交变电流频率减小，灯泡变暗

解析把介质插入电容器，电容变大，容抗减小，灯泡变亮，A正确；电容器两板间距离增大，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，B错；减小电容器两极正对面积，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，C正确；交流电的频率减小，容抗增大，灯泡变暗，D正确。

答案ACD

8．(多选)在如图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻。下列说法正确的是( )

A．L的作用是“通低频，阻高频”

B．C的作用是“通交流，隔直流”

C．C的作用是“通高频，阻低频”

D．通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远小于高频交流所占的百分比

解析L是自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频、阻高频”，A正确；C是电容很小的电容器，其作用是“通高频，阻低频”，也称高频旁路电容，由于L对高频的阻碍作用和C对高频的旁路作用，使得R中的电流，低频成分远远大于高频成分，故A、C正确。答案AC

9．(2016·杭二中期末)如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到某一交流电源上时，三只电流表的示数相同。若保持电源电压不变，而使交变电流的频率逐渐减小，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是( )

A．I1＝I2＝I3B．I2>I1>I3

C．I3>I1>I2D．I1>I2>I3

解析电感线圈的特点是通低频阻高频，电容器的特点是通高频阻低频，所以当频率减小时通过线圈的电流增大，通过电容器的电流减小，而通过电阻的电流不变，故B正确。

答案 B

10．(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，电池和交变电源的电动势都为6 V，内阻均不计。下列说法正确的是( )

A．S与a接通的瞬间，R中无感应电流

B．S与a接通稳定后，R两端的电压为0

C．S与b接通稳定后，R两端的电压为3 V

D．S与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶1

解析S与a接通的瞬间，副线圈有瞬间的感应电流，A错误；S与a接通稳定后，理想变压器的原线圈电流稳定不变，副线圈电压为零，B正确；S与b接通稳定后，根据U1∶U2＝n1∶n2，可得R两端的电压为3 V，C正确；原、副线圈的频率相同，D错误。

答案BC

11．如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R＝44 Ω，电流表A1的示数为0.2 A。下列判断正确的是( )