2020届高考回归复习—交变电流选择综合题四
考点十三 交变电流--2020年高考物理分类题库
考点十三交变电流1.(2020·全国Ⅱ卷)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。
我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。
假设从A 处采用550kV 的超高压向B 处输电,输电线上损耗的电功率为ΔP,到达B 处时电压下降了ΔU。
在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100kV 特高压输电,输电线上损耗的电功率变为ΔP',到达B 处时电压下降了ΔU'。
不考虑其他因素的影响,则()A．∆P ′=14∆P B．∆P ′=12∆P C．∆U ′=14∆UD．∆U′=12∆U【解析】选A、D。
由电功率公式得ΔP=I 2R,输电线上电压下降ΔU=IR,输电电流为P I U=,在输送的电功率和输电线电阻都不变时,U 变为原来的2倍,电流变为原来的12,则ΔP'=14ΔP,ΔU'=12ΔU,选项A、D 正确,B、C 错误。
2.(2020·全国Ⅲ卷)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R 1、R 2、R 3均为固定电阻,R 2=10Ω,R 3=20Ω,各电表均为理想电表。
已知电阻R 2中电流i 2随时间t 变化的正弦曲线如图(b)所示。
下列说法正确的是()A.所用交流电的频率为50HzB.电压表的示数为100VC.电流表的示数为1.0AD.变压器传输的电功率为15.0W【解析】选A、D。
由图(b)可知,T=0.02s,所以f=50Hz,A 正确;由图(b)可知电流i 2的最大值为I m =2A,故有效值I 2=2mI =1A,R 2两端的电压U 2=I 2R 2=10V,由理想变压器的电压特点2121n n U U =可得原线圈的两端电压U 1=100V,所以电压表的示数为U V =220V-100V=120V,B 错误;由欧姆定律得I A =20103233==R U R U A=0.5A,C 错误;变压器副线圈的电流I=1A+0.5A=1.5A,变压器传输的电功率P=U 2I=10V×1.5A=15.0W,D 正确。
2020届高考物理：交变电流、传感器(通用型)练习和答案
2020届高考物理交变电流、传感器（通用型）练习及答案*交变电流、传感器*1、如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则如图所示的四个选项图中正确的是()2、(多选)如图所示，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 M O 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TC．在t＝T8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3、电流互感器和电压互感器如图所示．其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则()A．A为电流互感器，且n1<n2，a是电流表B．A为电压互感器，且n1>n2，a是电压表C．B为电流互感器，且n3<n4，b是电流表D．B为电压互感器，且n3>n4，b是电压表4、(2019·马鞍山市质检)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1 000∶1，输电线的总电阻为1 000 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()甲乙A．输电线中的电流为3 AB．电站输出的功率为7 500 kWC．输电线路损耗功率为90 kWD．用户端交变电流的频率为100 Hz5、(多选)霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体，在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速。
2020年高考物理试题分类汇编：交变电流(带详细解析)
2020 年高考物理试题分类汇编：交变电流（带详尽分析）〔全国卷2〕19. 图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的沟通电源相连：P 为滑动头。
现令P 从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L 两头的电压等于其额定电压为止。
用I 1表示流过原线圈的电流，I 2表示流过灯泡的电流，U 2表示灯泡两头的电压，N 2表示灯泡耗费的电功率〔那个地址的电流、电压均指有效值：电功率指均匀值〕。
以下 4 个图中，可以正确反应相应物理量的变化趋向的是答案： BC分析：副线圈是均匀密绕的且滑动头匀速上滑，讲明副线圈的匝数在均匀增大，由变压器的变压比U 2 n2，得 U 2Ukt 均匀增大〔k为单位时辰增添的匝数〕，C正确。
灯泡两头的电压由零增大时其电U 1 n1 n1阻增大，描绘的伏安特曲线为B。
灯泡的功当先增大的快〔电阻小〕后增大的慢〔电阻大〕，D 错误。
原线圈功率等于灯泡功率是增大的，所以原线圈电流必定增大， A 错误。
【命题企图与考点定位】观察理想变压器和灯泡的伏安特曲线知识。
〔天津卷〕 7.为研究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦沟通电源上，副线圈连结同样的灯泡L 1、 L2，电路中分不接了理想沟通电压表V 1、 V 2和理想沟通电流表A 1， A 2，导线电阻不计，以下列图。
当开关S 闭合后A. A 1示数变大， A 1与 A 2示数的比值不变B. A 1示数变大， A 1与 A 2示数的比值变大C. V 2示数变小， V 1与 V 2示数的比值变大D. V 2示数不变， V 1与 V 2示数的比值不变答案：AD〔重庆卷〕 17. 输入电压为220V，输出电压为36V 的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了 5 匝线圈，如题17 图所示，而后将原线圈接到 220V 沟通电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器剖析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分不为：A 1100 、 360B 1100 、180C 2200 、 180D 220 、 360 【答案】 B【分析】对新绕线的理想变压器，依据变压比公式得n3U 1 5 220n1 1100 U 3 1n1U 2 1100 36180 ，B正确。
解析版-2020年高考物理二轮复习对点集训-交变电流
绝密★启用前2020年高考物理二轮复习对点集训-交变电流一、单选题1.在彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如图所示，主要元件是两个电感线圈L1、L2，它们的自感系数很大，F是保险丝，R是压敏电阻(正常情况下电阻值很大，电压超过设定值时，阻值会迅速减小，可以保护与其并联的元件)．C1、C2是电容器，S为电视机开关．某次使用时，用户没有先关电视机(没断开S)就拔掉电源插头，结果烧坏了图中电路元件，可能被烧的元件是①C2；②C1；③L1或L2；④F，则正确的是()A．①③B．①④C．②④D．③④【答案】A【解析】拔掉电源插头，由于L1、L2的自感作用，使R两端的电压瞬间增大，由于R的压敏特性，C1受到保护，所以可能烧坏的元件是L1、L2、C2，A正确．2.在电子技术中，从某一装置输出的电流既有高频成分又有低频成分，如果只需把低频成分输送到下一级装置，如图所示，则下列做法合理的是()A．在ab间接入一个电容器B．在ab间接入一个低频扼流圈C．在ab间接入一个高频扼流圈D．在ab间接入一个电容器或高频或低频扼流圈都可以【答案】C【解析】电容器是“通高频，阻低频”，低频扼流圈对“通直流，阻交流”作用较大，而高频扼流圈“通低频，阻高频”，C对．3.钳形电流表的外形和结构如图(a)所示．图(a)中电流表的读数为1.2 A，图(b)中用同一电缆线绕了3匝，则()A．这种电流表能测直流电流，图(b)的读数为2.4 AB．这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为0.4 AC．这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为3.6 AD．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图(b)的读数为3.6 A【答案】C【解析】钳形表是根据电磁感应原理制成的，故只能用来测量交流电流，对钳形表的初、次级满足＝，I2＝I1，钳形表在使用时，初级是串联在被测电路中的，故同一电缆线虽多绕了几匝，但电缆线中的电流I1保持不变，故当n1增加3倍时I2＝3.6 A，C正确．4.理想降压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后，接6 V恒定直流电源，如图所示，当副线圈的负载电阻R2变小时，以下说法正确的是()A．输出功率增大B． A2读数增大C． A1读数增大D． A1读数不为零，且保持不变【答案】D【解析】变压器不能用来改变恒定直流电压，因此变压器原线圈接在6 V恒定直流电电源上，副线圈上无电压，无输出功率，无读数，由于原线圈构成直流通路，故有恒定读数，选项D正确．5.远距离输电的原理如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()A．＝B．I2＝C．I1U1＝I RD．I1U1＝I2U2【答案】D【解析】升压变压器电流之比等于匝数的反比，即＝，故A错误；因U2、I2、R不满足欧姆定律公式中物理量之间的对应关系，故B错误；升压变压器输出的功率等于导线上消耗的功率及降压变压器消耗的功率之和，故C错误；理想变压器输入功率等于输出功率，I1U1＝I2U2，故D正确．6.一个小水电站，输出的电功率为20 kW，输电线总电阻为0.5 Ω，如果先用400 V电压输送，后又改用2 000 V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是()A．减少50 WB．减少1 200 WC．减少7.68×106WD．增大7.68×106W【答案】B【解析】P1＝()2·R线，P2＝()2·R线，所以P1－P2＝1 200 W.7.远距离输送一定功率的交变电流，若使输电电压提高k倍，则()A．输电导线的电功率损失不变B．输电导线的电压损失不变C．输电导线的电压损失是原来的D．输电导线的电功率损失是原来的【答案】D【解析】根据P损＝I2R，P＝UI，可知，电线上损失的功率为原来的倍，故A错误，D正确；输送的功率一定，根据P＝UI，知输电电压越高，输电电流越小，若输送电压提高到原来的k倍，则电流减小到倍，故B、C错误．8.判断图中哪个是正弦式交变电流()A．B．C．D．【答案】D【解析】正弦式交变电流，首先应该是交变电流，C虽然形状符合，但不是交变电流，B虽然是交变电流，但不是正弦式交变电流．9.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为()A．，B． ()2R，C．，D． ()2R，【答案】D【解析】由理想变压器＝得：副线圈电压U′＝kU，而理想变压器P入＝P出，副线圈电流I′＝＝，线路损耗的电功率P1＝I′2R＝()2R.同理可知P2＝I″2R＝()2R，得＝，故D项正确．10.如图甲所示，调光台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的．现将某无级调光台灯接在220 V的正弦交变电流上，经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时电压表的示数是()A． 220 VB． 156 VC． 110 VD． 78 V【答案】B【解析】虽然图示电流不是正弦交变电流，根据正弦式交变电流的图象对称性可知，只要有T的图线就满足最大值是有效值的倍，根据交变电流有效值定义有：T＝·.解得U＝110V＝156 V，故B对，A、C、D错．二、多选题11.(多选)从某一装置输出的交流电常常既有高频成分，又有低频成分．如果只需要把低频成分输送到下一级装置，可采用的电路是()A．B．C．D．【答案】CD【解析】电容器由通高频，阻低频的作用，在C图中高频交流电被电容旁路掉了；电感由通低频，阻高频的作用，在D图中，高频交流电被电感线圈过滤掉了．故选C、D.12.(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【答案】ACD【解析】电容器的电容与介电常数成正比，与正对面积成正比，与两板间距离成反比．而容抗与电容成反比，与频率成反比．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．13.(多选)如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时()A．线圈中感应电流的方向为abcdaB．线圈中的感应电动势为2nBL2ωC．穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大D．线圈ad边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里【答案】AC【解析】当线圈转至图示位置时由楞次定律可判断出线圈中感应电流的方向为abcda，线圈中的感应电动势为nBL1L2ω，图示位置时穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大，选项A、C正确，选项B错误；线圈ad边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里，选项D错误．14.(多选)关于理想变压器在使用中的判断，其中正确的是()A．当由副线圈提供电能的用电器有一部分停止工作时，原线圈两端电压保持不变B．在由副线圈提供电能的电路中，若并联更多的用电器，则原线圈输入的电流随之增大C．当副线圈与用电电路断开时，副线圈两端无电压D．当副线圈与用电电路断开时，原线圈两端无电压【答案】AB【解析】原线圈两端电压由电源提供；副线圈两端电压U2＝U1，由原、副线圈匝数比和原线圈两端电压共同决定，副线圈上所接负载的多少不影响原线圈的电压，A正确；原线圈输入的功率等于副线圈输出功率，由I1U1＝P可知，当输出功率增大时，原线圈输入电流I1增大，B正确；当副线圈与用电电路断开时，副线圈中虽无电流，但由于磁通量变化，线圈两端的感应电动势还是存在的，原线圈两端电压由电源提供，与副线圈是否向用电电路供电无关，C、D错误．三、实验题15.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，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．(2)如果把它看成理想变压器，现要测定A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)________A线圈的匝数为n A＝________.(用所测物理量符号表示)【答案】(1)A(2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把低压交流电源接B 线圈，测得线圈的输出电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA n 【解析】(1)A由题图乙可知A位置的阻值大于B位置的阻值，由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈的．(2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为U A.则n A＝n.四、计算题16.如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab＝0.25 m、宽度bc ＝0.20 m，共有n＝100匝，总电阻r＝1.0 Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动．线圈处于磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V,1.8 W”的灯泡，当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W．(不计转动轴与电刷的摩擦)(1)求线圈转动的角速度ω；(2)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能．【答案】(1)2.5 rad/s(2)5.4×102J【解析】(1)设小灯泡正常发光时的电流为I，则I＝＝0.60 A设灯泡正常发光时的电阻为R，R＝＝5.0 Ω根据闭合电路欧姆定律得：E＝I(R＋r)＝3.6 V发电机感应电动势的最大值为E m＝E，E m＝nBSω解得ω＝＝1.8rad/s＝2.5 rad/s(2)发电机产生的电能为Q＝IEt，t＝100 T＝100×s解得Q≈5.4×102J.17.如图所示，线圈的面积是0.05 m2，共100匝，匀强磁场的磁感应强度B＝T，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时，求：(1)若从线圈的中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)从中性面开始计时，线圈转过s时电动势瞬时值多大？【答案】(1)e＝50sin(10πt) V(2)43.3 V【解析】(1)n＝300 r/min＝5 r/s，因为从中性面开始转动，并且求的是瞬时值，故e＝E m sinωt＝NBS·2πn sin(2πnt) V＝50sin (10πt) V(2)当t＝s时，e＝50sin (10π×) V≈43.3 V.18.图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100，电阻r＝10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R ＝90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表，在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：(1)该发电机旋转的角速度；(2)交流发电机产生的电动势的最大值；(3)电路中交流电压表的示数．【答案】(1)100 rad/s(2)200 V(3)126 V【解析】(1)交流发电机旋转周期与磁通量变化周期相同则由图可知T＝6.28×10－2s则有ω＝＝100 rad/s(2)交流发电机产生电动势的最大值E m＝nBSω而Φm＝BS，ω＝，所以E m＝由Φ－t图线可知：Φm＝2.0×10－2Wb，T＝6.28×10－2s所以E m＝200 V(3)电动势的有效值E＝E m＝100V由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为I＝＝A交流电压表的示数为U＝IR＝90V＝126 V.。
2020届高考物理总复习冲刺练习专题：交变电流
2020届高考物理总复习冲刺练习专题：交变电流一、不定项选择（1-10题为单项选择，11-12为多项选择）1．图示为远距离输电线路的示意图，若保持发电机的输出电压不变，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，输电线上损失的功率增大D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压2．如图，T 1、T 2是监测交流高压输电参数的互感器（均视为理想变压器），T 1的原、副线圈匝数比为1：1000，a、b 是交流电压表或交流电流表，其中交流电压表两端的电压为10V，高压线路输送的电功率是32.210 kW、电压是22kV，则（）A．a 是交流电压表B．T 2的原、副线圈匝数比为1000：1C．通过交流电流表的电流为0.1A D．绕制T 1原线圈的导线应比副线圈的细3．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n 1和n 2，所接电阻分别为R 1和R 2，且R 2=2R 1．不计电流表内阻，当只闭合S 1时，电流表示数为1A，只闭合S 2时，电流表示数为2A，则n 1：n 2等于A．1：1B．1：2C．1：3D．1：44．在下图中L为电感线圈，C为电容，R为电阻，A、B、C为三只相同的灯泡，将它们接在电压为U的交流电源上，三只灯泡的亮度一样．若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是()A．三只灯泡的亮度不变B．C灯泡亮度不变，B灯泡变暗C．A灯泡变暗，B灯泡变亮D．A灯泡变亮，B灯泡变暗、C灯亮度不变5．如图所示，甲图为正弦式交流电，乙图正值部分按正弦规律变化，负值部分电流恒定，丙图为方波式交流电，三个图中的 0和周期T相同.三种交流电的有效值之比为（）A．2：2：3B．2：3：2C．3：2：2D．2：3：2 6．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（）A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，1R消耗的功率变大B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表1A示数变大D．若闭合开关S，则电流表1A示数变大，2A示数变大7．无线充电技术是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上而能传输电能的技术。
专题04 交变电流基础 高考物理恒定电流专题突破(原卷版) (解析版) 2020年高考物理
专题04 交变电流基础【重点知识梳理】一、交变电流的产生和变化规律1．交变电流大小和方向都随时间做周期性变化的电流．如图（a ）、（b ）、（c ）、（d ）所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流，如图（a ）所示．2．正弦交流电的产生和图象（1）产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．（2）中性面①定义：与磁场方向垂直的平面．②特点a ．线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零．b ．线圈转动一周，两次经过中性面．线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次．（3）图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦函数曲线．二、正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值1．周期和频率（1）周期（T ）：交变电流完成一次周期性变化（线圈转一周）所需的时间，单位是秒（s ），公式ωπ2=T ． （2）频率（f ）：交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数．单位是赫兹（Hz ）．（3）周期和频率的关系：fT 1= 2．正弦式交变电流的函数表达式（线圈在中性面位置开始计时）（1）电动势e 随时间变化的规律：e ＝E m s i n_ωt ．（2）负载两端的电压u 随时间变化的规律：u ＝U m s i n_ωt ．（3）电流i 随时间变化的规律：i ＝I m s i n_ωt ．其中ω等于线圈转动的角速度，E m ＝nBSω．3．交变电流的瞬时值、峰值、有效值（1）瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数．（2）峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值，也叫最大值．（3）有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值．对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：2mE E =、2mU U =、2mI I =．（4）平均值：是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值．三、容抗和感抗1、容抗f 代表电源的频率，C 表示电容器的电容性质：在C 很大时，电容器表现为“通交流阻直流”；若C 很小，则电容器表现为“通高频阻低频”。
2020年高考回归复习—电学选择之正弦式交变电流的相关计算 包含答案
高考回归复习—电学选择之正弦式交变电流的相关计算1．如图所示为一台小型发电机结构示意图，线圈绕垂直匀强磁场方向的轴匀速转动，通过电刷接有一盏小灯泡。
已知线圈匝数为N ，内阻为r ，转动的周期为T ，小灯泡的电阻为9r ，电压表的示数为U 。
从图示位置开始计时，下列说法中正确的是（ ）A ．从开始到4T t =过程中，通过灯泡的电量为36UT rB ．从开始到2T t =过程中，灯泡消耗的电能为218U TrC ．线圈产生的电动势瞬时值表达式为2cose t Tπ=D ．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为9N π2．如图甲为旋转电枢式交流发电机的原理图，多匝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，线圈的两端经集流环和电刷与可变电阻R 连接，与R 并联的交流电压表为理想电表，当R = 10 Ω时电压表示数是10 V 。
已知线圈的内阻为r =5Ω，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t 变化的图像，则（ ）A ．可变电阻R 消耗的电功率为10 WB ．C ．R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是14.1sin100π(V)u t =D ．调节可变电阻R 的大小，其消耗的最大电功率可以达到11.25W3．如图所示，磁极N 、S 间的磁场看做匀强磁场，磁感应强度为B 0，矩形线圈ABCD 的面积为S ，共n 匝，内阻为r ，线圈通过滑环与理想电压表V 和阻值为R 的定值电阻相连，AB 边与滑环E 相连；CD 边与滑环F 相连。
若线圈正在绕垂直于磁感线的轴OO ＇以角速度ω逆时针匀速转动，图示位置恰好与磁感线垂直。
以下说法正确的是（ ）A ．线圈在图示位置时，电阻R 中的电流方向为自M 到NB ．线圈自图示位置开始转过180︒的过程中，通过电阻R 的电量为02nB SR r+ C ．线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为2220πn B S R rω+ D ．线圈在图示位置时电压表的示数为04．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R ．线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，线框转过6π时的感应电流为I ，下列说法正确的是（ ）A ．线框中感应电流的有效值为2IB ．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为2IRωC ．从中性面开始转过2π的过程中，通过导线横截面的电荷量为2I ωD ．线框转一周的过程中，产生的热量为28RI πω5．图（a）为一交流发电机示意图，线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO'沿顺时针方向匀速转动，图（b）是该发电机的电动势已随时间t按余弦规律变化的图像。
高考物理全国卷2020年高考一轮复习第十四单元交变电流第1讲交变电流的产生和描述练习含解析新人教版
交变电流的产生和描述《交变电流》一章是电磁感应内容的延续,从近几年命题看,高考对本章内容的考查频率一般,主要体现在“三突出”:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的“四值”;三是突出考查变压器及远距离输电。
整体考查难度不大,多以选择题的形式出现。
预计2020年高考对本专题内容的考查仍将通过交变电流的图象考查交变电流的四值、变压器等问题,可能加强对实际问题处理能力的考查,以分值为6分的选择题为主。
第1讲交变电流的产生和描述1 正弦式交变电流的产生及变化规律(1)交变电流的产生①交变电流:电流的大小和方向都做周期性的变化,这种电流叫交变电流,简称交流。
下图为几种交变电流的电流随时间变化的图象。
②正弦式交变电流产生原理:将闭合线圈置于匀强磁场中,并绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动,线圈中将产生按正弦规律变化的交变电流。
注意:正弦式交变电流的变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关。
③正弦式交变电流产生过程中的两个特殊位置。
图示概念中性面位置与中性面垂直的位置特点B⊥S B∥SΦ=BS,最大Φ=0,最小e=nΔΦΔt=0,最小e=nΔΦΔt=nBSω,最大感应电流为零,方向改变感应电流最大,方向不变(2)正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) 规律物理量函数表达式图象磁通量Φ=Φm cos ωt=BS cos ωt注意:Φ与线圈匝数无关电动势e=E m sinωt=nBSωsinωt电压u=U m sinωt=REΔR +rsin ωt电流i=I m sinωt=EΔR +rsin ωt宜昌质检)关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是( )。
A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次,感应电动势的方向不变B.线圈每转动一周,感应电流的方向改变一次C.线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都改变一次D.线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都改变一次【答案】C福州质检)如图所示是某发电机的结构示意图,其中N 、S 是永磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。
高考物理电磁学知识点之交变电流难题汇编含答案解析(4)
高考物理电磁学知识点之交变电流难题汇编含答案解析(4)一、选择题1．如图所示，理想变压器的原线圈接在122sin100Vu tπ=（）的交流电源上，副线圈接R=的负载电阻，原、副线圈的匝数之比为31∶。
电流表、电压表均为理想电表。
有10Ω则（）A．电压表的示数为12V B．电流表的示数为0.4AC．变压器输出交流电的周期为50s D．变压器的输入功率为1.6W2．一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生的热量最大的是（）A．B．C．D．3．某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，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36VB．原、副线圈中电流之比为55：9C．变压器输入、输出功率之比为55：9D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz4．如图是交流发电机的示意图，匀强磁场方向水平向右，磁感应强度为B ，线圈ABCD 从图示位置（中性面）开始计时，绕垂直于磁场方向的轴OO ′逆时针匀速转动。
已知转动角速度为ω，线圈ABCD 的面积为S ，匝数为N ，内阻为r ，外电路总电阻为R （包括滑环和电刷的接触电阻和电表电阻），规定线圈中产生的感应电流方向沿ABCD 为正方向，下列说法正确的是（ ）A ．线圈产生感应电动势的瞬时值为02sin e NB S t ωω= B ．电路中产生的电流有效值为022()NB S I R r ω=+C ．外电路的电压峰值为02m NB S RU R rω=+D ．1秒内线圈中电流方向改变2ωπ次 5．如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S ，匝数为N ，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P 上下移动时可改变输出电压，R 0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是A ．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零B ．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e = NBSω sinωtC ．当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P 应向上滑动D ．当滑动触头P 向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高6．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想电表，R 0为定值电阻，在a 、b 端输入正弦交流电，开关S 闭合后，灯泡能正常发光，则下列说法正确的是（ ）A ．闭合开关S ，电压表的示数变小B ．闭合开关S ，电流表的示数变小C ．闭合开关S 后，将滑动变阻器的滑片P 向下移，灯泡变亮D ．闭合开关S 后，将滑动变阻器的滑片P 向下移，电流表的示数变小7．如图所示，N 匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO '匀速转动，线框面积为S ，线框电阻、电感均不计，在OO '左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，外电路接有电阻R ，理想电流表A ，则：（ ）A ．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为sin e NB S t ωω= B ．交流电流表的示数24I NBS Rω=C ．R 两端电压的有效值2U NBS ω=D ．一个周期内R 的发热量()2NBS Q Rπω=8．矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示．灯泡标有“36 V 40 W ”的字样且阻值可以视作不变，变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是( )A ．图乙电动势的瞬时值表达式为e ＝36 sin (πt)VB ．变压器副线圈中的电流方向每秒改变50次C ．灯泡L 恰好正常发光D ．理想变压器输入功率为20 W9．如图所示，一理想变压器原线圈接在电压恒为U 的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P 进行改变，副线圈、电阻箱R 和定值电阻R 1以及理想交流电流表连接在一起。
2020年高考回归复习—交变电流选择题综合题(两套)含答案
高考回归复习—交变电流选择之综合题二1．如图，单匝矩形导线框abcd 与匀强磁场垂直，线框电阻不计，线框绕与cd 边重合的固定转轴以恒定角速度从图示位置开始匀速转动，理想变压器匝数比为n 1：n 2．开关S 断开时，额定功率为P 的灯泡L 1正常发光，电流表示数为I ，电流表内阻不计，下列说法正确的是（ ）A ．线框中产生的电流为正弦式交变电流B ．线框从图中位置转过π4时，感应电动势瞬时值为PIC ．灯泡L 1的额定电压等于n 1pn 2ID ．如果闭合开关S ，则电流表示数变大2．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2Ω，则（ ）A ．0t =时，线圈平面平行于磁感线B ．1t s =时，线圈中的电流改变方向C ． 1.5t s =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28J π3．如图所示，电阻不计的矩形导线框绕中心轴OO '做匀速圆周运动，导线框匝数n ＝100，面积s =m 2，转动周期210T π-=⨯s ，线框平面内充满磁感应强度为0.01B =T 的匀强磁场。
在线框的右边接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数比为1n ︰2n ＝2︰1，灯泡L 标有“36 V ，18W”字样，电流表和电压表均为理想交流电表。
调节滑动变阻器R的滑片，当电流表示数为0.8A时，灯泡L刚好正常发光，则（）A．电压表的示数为40VB．定值电阻0R的阻值为5ΩC．在0~π×10-2s的时间内，通过小灯泡L的电荷量为7.85×10-3CD．当滑动变阻器R的滑片向下滑动时，电流表示数变大，电压表示数变小4．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220V，440W”的热水器和“220V，220W”的抽油烟机，如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A．副线圈两端电压的瞬时值为)V=u tπB．交流电压表的示数为C．1min内变压器输出的电能为4J3.9610⨯D．热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍5．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电流表和电压表均为理想交流电表．已知交流电源电压瞬时值表达式为u=t（V）．下列说法中正确的是（）A．电压表的示数为22VB．通过滑动变阻器R的交流电的频率为50HzC．若将滑动变阻器的滑片下移，则电压表的示数变小D．若将滑动变阻器的滑片上移，则R0消耗的功率变大6．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为4∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计。
2020届物理高考一轮总复习：交变电流优化练习试题(含答案)
2020年物理高考总复习交变电流优化练习题▲不定项选择题1．当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（）A．输送电压成正比B．输送电压的平方成正比C．输电线中的电流成正比D．输电线中电流的平方成正比2．如图所示，某人从美国带回杭州一个电学元件，在美国当地三个灯泡A、B、C的亮度相同，在杭州他把这个元件接在用变压器降压为110V后的交流电源上，他发现各灯的亮度与在美国时相比，（美国的民用电标准是110V/60Hz，我国的民用电标准是220V/50Hz），下列说法正确的是（）A．A灯更亮了B．B灯更亮了C．C灯更亮了D．A、B、C灯的亮度都和美国时一样亮3．如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在u tπ=（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω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110W B．原线圈的输人功率为WC．电流表的读数为1A D．副线圈输出的电流方向不变4．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。
下列说法正确的是（）A．副线圈输出电压的频率为5Hz B．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，变压器的输入功率增加D．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小5T，矩形线圈面积为0.08 m2，匝数为10，电阻不计，通过电刷与理想变压器原线圈相连。
当线圈绕垂直磁场的轴OO′以50π rad/s的角速度转动时，副线圈两端的理想交流电压表的示数为16V，则（）A．在图示位置时矩形线圈产生的电动势最大B．矩形线圈产生的交流电周期为0.06 sC．矩形线圈产生的电动势有效值为V D．变压器原、副线圈匝数之比为5∶16．如图所示，理想变压器原线圈接在输出电压不变的交流电源上，图中各电表均为理想电表。
下列说法正确的是（）A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，通过电阻R1的电流变大B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变小C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变小D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大7．在图示电路中，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4 Ω。
4交变电流高考百题
专项训练：交变电流高考百题一、多选题1．（2015·天津高考真题）一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则（）A．保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B．保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小C．保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D．保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小2．（2008·海南高考真题）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U0＝2，ω＝100π Hz，则下述结论正确的是（）A．副线圈中电压表的读数为55 V B．副线圈中输出交流电的周期为1s 100πC．原线圈中电流表的读数为0.5 A D．原线圈中的输入功率为1102W3．（2010·天津高考真题）为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压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A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变4．（2020·全国高考真题）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10Ω，R3=20Ω，各电表均为理想电表。
已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。
下列说法正确的是（）A．所用交流电的频率为50Hz B．电压表的示数为100VC．电流表的示数为1.0A D．变压器传输的电功率为15.0W5．（2020·全国高考真题）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。
高考物理电磁学知识点之交变电流技巧及练习题含答案(4)
高考物理电磁学知识点之交变电流技巧及练习题含答案(4)一、选择题1．如图所示，理想变压器的原线圈接在122sin100V u t π=（）的交流电源上，副线圈接有10ΩR =的负载电阻，原、副线圈的匝数之比为31∶。
电流表、电压表均为理想电表。
则（ ）A ．电压表的示数为12VB ．电流表的示数为0.4AC ．变压器输出交流电的周期为50sD ．变压器的输入功率为1.6W2．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示．产生的感应电动势如图乙所示，则（ ）A ．线框产生的交变电动势有效值为311VB ．线框产生的交变电动势频率为100HzC ．0.01s t =时线框平面与中性面重合D ．0.015s t =时线框的磁通量变化率为零3．如图甲所示电路，已知电阻21R R R ==，和1R 并联的D 是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压（0AB U >时电压为正值）。
则R 2两端电压的有效值为（ ）A ．10VB ．10 VC ．5D ．2V4．如图是交流发电机的示意图，匀强磁场方向水平向右，磁感应强度为B ，线圈ABCD 从图示位置（中性面）开始计时，绕垂直于磁场方向的轴OO ′逆时针匀速转动。
已知转动角速度为ω，线圈ABCD 的面积为S ，匝数为N ，内阻为r ，外电路总电阻为R （包括滑环和电刷的接触电阻和电表电阻），规定线圈中产生的感应电流方向沿ABCD 为正方向，下列说法正确的是（ ）A ．线圈产生感应电动势的瞬时值为02sin e NB S t ωω= B ．电路中产生的电流有效值为022()NB S I R r ω=+C ．外电路的电压峰值为02m NB S RU R rω=+D ．1秒内线圈中电流方向改变2ωπ次 5．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P 。
2020届高考物理：交变电流、传感器(通用型)练习和答案
2020 届高考物理交变电流、传感器（通用型）练习及答案*交变电流、传感器*1、如图甲所示，一矩形线圈 abcd 放置在匀强磁场中，并绕过 ab 、cd 中点的轴 OO ′以角速度 ω 逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角 θ＝45°时(如图乙) 为计时起点，并规定当电流自 a 流向 b 时电流方向为正．则如图所示的四个选 项图中正确的是()2、(多选)如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为 O ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 O ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过 直线 O O 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 和 O 的轴，以相同的M N M N M N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 TTC ．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3、电流互感器和电压互感器如图所示．其中 n 、n 、n 、n 分别为四组线圈的 匝数，a 、b 为两只交流电表，则( )A ．A 为电流互感器，且 n <n ，a 是电流表B ．A 为电压互感器，且 n >n ，a 是电压表C ．B 为电流互感器，且 n <n ，b 是电流表D ．B 为电压互感器，且 n >n ，b 是电压表4、(2019· 马鞍山市质检)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 1 000∶1，输电线的总电阻为 1 000 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 ()甲乙A ．输电线中的电流为 3 AB ．电站输出的功率为 7 500 kWC ．输电线路损耗功率为 90 kW8 1 2 3 4 1 21 23 4 3 4D．用户端交变电流的频率为100Hz5、(多选)霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体，在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速。
2020届高考物理计算题复习《交变电流综合题》(解析版)
《交变电流综合题》一、计算题1.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。
在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。
取求：交流发电机产生的电动势的最大值；从时刻开始计时，线圈转过时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向；电路中交流电压表的示数；从图示位置转过，通过线圈的电量？整个回路的焦耳热？2.如图所示，交流发电机线圈abcd的面积为，线圈匝数，在磁感应强度为的匀强磁场中，以的角速度匀速转动，电阻和的阻值均为，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，推导出线圈中电动势最大值的表达式，并求出其值；写出线圈中电动势瞬时值的表达式；分别计算电压表的示数U、电流表的示数I和电阻上消耗的电功率各为多大？3.一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以如图所示的角速度匀速转动，外电路电阻为R．写出此时刻线圈中感应电流的方向．线圈转动过程中感应电动势的最大值为多大？线圈平面与磁感线夹角为时的感应电动势为多大？从图示位置开始，线圈转过的过程中通过R的电荷量是多少？图中理想电流表和理想电压表的示数各是多少？4.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。
在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。
求：交流发电机产生的电动势的最大值；电路中交流电压表的示数；试推导线圈在中性面开始计时该交流发电机产生的电动势的瞬时值表达式。
5.如图所示，边长为的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴以的转速匀速转动，磁场的磁感应强度，线圈的匝数匝，电阻线圈两端分别接在两个固定于轴上且彼此绝缘的金属滑环上，外电路接有的电阻，并接有一只理想交流电压表．求：电压表的读数；若从线圈通过中性面开始计时，转过过程中，通过电阻R的电荷量；在1min内，作用在线圈上的外力所做的功是多少？6.如图所示为一交流发电机的原理示意图，已知矩形线圈abcd的面积，匝数，线圈的总电阻，线圈两端通过电刷E、F与阻值的定值电阻连接。
2020届高考回归复习—电学选择综合题四
B．定值电阻两端的电压等于 E
D．电容器所带电荷量为 REC R+r
7．如图，粗糙水平桌面上有一质量为 m 的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB 正上方 等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力 FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）
A．FN 先小于 mg 后大于 mg，运动趋势向左 B．FN 先大于 mg 后小于 mg，运动趋势向左 C．FN 先小于 mg 后大于 mg，运动趋势向右 D．FN 先大于 mg 后小于 mg，运动趋势向右 8．如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点正上方 h 高处，有一带正电的点电荷 Q，一表面绝缘、带 正电的小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度 v0 在金属板上自左端向右端运动，则（ ）
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A．粒子带正电 B．a 点的电势低于 b 点电势 C．从 a 到 b，系统的电势能减小 D．粒子在 a 点的加速度大于在 b 点的加速度 14．回旋加速器的工作原理如图所示：真空容器 D 形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中，且磁感应强度 B 保 持不变。两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源 A 处（D 形盒圆心）进入加速电场（初速度近似为零）．D 形 盒半径为 R，粒子质量为 m、电荷量为+q，加速器接电压为 U 的高频交流电源．若相对论效应、粒子所受 重力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑．下列论述正确的是（ ）
A．交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制
B．加速氘核(
2 1
H
)和氦核(
4 2
He
)两次所接高频电源的频率不相同
C．加速氘核(
2 1
H
)和氦核(
4 2
He
)它们的最大速度相等
D．增大 U，粒子在 D 型盒内运动的总时间 t 减少
2020届高三高考物理复习培优练习题：交变电流(可编辑修改word版)
2020 届高三高考物理复习培优练习题：交变电流交变电流一、单选题1.如图所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载R2＝4R1，当只闭合S1时，电流表示数为1 A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A，则n1∶n2为A．1∶1 B．1∶4 C．1∶3 D．1∶22.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1 :n2=5 :1 ，电阻R =20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。
原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示。
现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光的功率为P 。
下列说法正确的是A.输入电压u 的表达式u = 20 s in 50tVB.若S1 换接到2 后，R 消耗的电功率为0.4WC.若只断开S2 后，L1、L2 的功率均为P / 2D.若只断开S2 后，原线圈的输入功率为P / 23.在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd 的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕轴以角速度ω 匀速转动,产生的感应电动势随时间的变化关系如图所示，矩形线圈与阻值为R 的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是（）A.从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零EB.从t3到t4这段时间通过电阻R 的电荷量为(R +r)C.t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0D.t4时刻线圈处于中性面位置1 / 194.如图所示，边长为L、阻值为R 的等边三角形单匝金属线圈abc 从图示位置开始绕轴EF 以角速度ω 匀速转动，E F的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，右侧没有磁场，下列说法正确的是（）A.图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大B．从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流C．线圈中产生的感应电动势的最大值为4D．转动一周，外力做功的功率为3B2L42 32R5.如图所示电路，L 是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P 从B 端迅速滑向A 端的过程中，经过AB中点C 时通过线圈的电流为I1；P 从A 端迅速滑向B 端的过程中，经过C 点时通过线圈的电流为I2；P 固定在C 点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0。
2020届高考物理考前回顾交变电流与变压器(解析版)
交变电流与变压器知识梳理1. 正弦式交变电流 周期与频率（1s ）；表达式：sin （中性面） cos （垂直中性面）；中性面的特点；图像e-t Φ-t E m =NBSω 2. 交变电流的四值 峰值（击穿电压） 有效值（电功电热 电表） 瞬时值 平均值(计算电荷量)3. 有效值的计算 电流的热效应 常见电流的有效值4. 电荷量的计算 q ＝N ΔΦR5. 变压器 变交流 只变电压和电流 不变频率和功率（理想） 均是有效值6.变压器的基本原理 P 入＝P 出U 1n 1＝U 2n 2 I 1I 2＝n 2n 1P 出决定P 入 U 1决定U 2 I 2决定I 1 即 判断电流功率变化先看副线圈，电压变化看原线圈 有多个副线圈时,U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝… U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n 。
7. 远距离输电U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，P 1＝P 2I 2＝I 3＝I R ，U 2＝U 3＋ΔU ，P 2＝ΔP ＋P 3U 3U 4＝n 3n 4，I 3I 4＝n 4n 3，P 3＝P 4交变电流与变压器题型梳理<题型1—交变电流的图像 规律 四值>1. (多选)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，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是( )A ．电流表的示数为10 AB．线圈转动的角速度为50π rad/sC．t＝0.01 s时，线圈平面与磁场方向平行D．t＝0.02 s时，电阻R中电流的方向自右向左AC[电流表测量的是电路中电流的有效值I＝10 A，选项A正确．由题图乙可知，T＝0.02s，所以ω＝2πT＝100 π rad/s，选项B错误，t＝0.01 s时，电流最大，线圈平面与磁场方向平行，选项C正确．t＝0.02 s时，线圈所处的状态就是图示状况，此时R中电流的方向自左向右，选项D错误．]2.如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表Ⓐ组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω＝100πrad/s.线圈的匝数N＝100匝，边长ab＝0.2 m、ad＝0.4 m，电阻不计．磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B＝216πT.电容器放电时间不计．下列说法正确的是()A．该线圈产生的交流电动势峰值为50 VB．该线圈产生的交流电动势有效值为25 2 VC．电容器的耐压值至少为50 VD．电容器的电容C变大时，电流表的示数变小B[该线圈产生的交流电动势峰值E m＝NBSω＝50 2 V，A项错误；因为该线圈产生的交变电流不是完整的正弦式交变电流，只有一半，所以根据有效值的定义E2R×T2＝E′2R T，E＝E m2，联立解得电动势有效值E′＝25 2 V，B项正确，电容器的耐压值至少为50 2 V，C项错误；电容器的电容C变大时，电容器的充放电电流增大，D项错误．]3.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是()A．t＝0.01 s时穿过线框的磁通量最小B．该交变电动势的有效值为11 2 VC ．该交变电动势的瞬时值表达式为e ＝22 2 cos 100 πt (V)D ．电动势瞬时值为22 V 时，线框平面与中性面的夹角为45°D [t ＝0.01 s 时，感应电动势为零，线框位于中性面位置，穿过线框的磁通量最大，A 项错误；由图象知，正弦交变电动势的最大值为U m ＝22 2 V ，故有效值U ＝U m2＝22 V ，B 项错误；t ＝0时，感应电动势为零，故瞬时值表达式应为e ＝22 2 sin 100π t (V)，C 项错误；当e ＝22 V 时，e ＝E m sin θ＝22 V ，解得：θ＝45°，D 项正确．]4. (多选)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所示正弦规律变化．设线圈总电阻为2 Ω，则( )A ．t ＝0时，线圈平面平行于磁感线B ．t ＝1 s 时，线圈中的电流改变方向C ．t ＝1.5 s 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8π2JAD [t ＝0时，穿过线圈的磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故A 正确；每经过一次中性面(线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值)电流的方向改变一次，t ＝1 s 时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故B 错误；t ＝1.5 s 时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零⎝⎛⎭⎫ΔΦΔt ＝0，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，故C 错误；感应电动势的最大值E m ＝NBSω＝N ·Φm ·2πT ＝4π V ，有效值E ＝E m2＝22π V ，一个周期内线圈产生的热量Q ＝E 2RT ＝8π2 J ，故D 正确．] 5. (多选)如图所示，处在垂直于纸面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩形闭合线框MNPQ ，以恒定的角速度ω绕对角线NQ 转动．已知MN 长为l 1，NP 长为l 2，线框电阻为R .t ＝0时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是( )A ．矩形线框产生的感应电动势有效值为22Bl 1l 2ω B ．矩形线框转过π时的电流为零C．矩形线框转动一周，通过线框任意横截面的电荷量为Bl1l2 RD．矩形线框转过π过程中产生的热量为πB2l21l22ω2RABD[产生正弦式交变电池，最大值为Bl1l2ω，所以有效值E＝22Bl1l2ω，A正确；转过π时，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为0，电流为0，B正确；转过一周通过横截面的电量为0，C错；转过π过程的热量Q＝E2R t＝E2Rπω＝πB2l21l22ω2R，D正确．]6.边长为a的N匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动，转速为n，线圈所围面积内的磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示，图象中Φ0为已知。
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高考回归复习—交变电流选择之综合题四1．如图甲所示为一种自耦变压器（可视为理想变压器）的结构示意图。
线圈均匀绕在圆环型铁芯上，滑动触头P 在某一位置，在BC 间接一个交流电压表和一个电阻R 。
若AB 间输入图乙所示的交变电压，则（ ）A ．t =1×10-2s 时，电压表的示数为零B ．AB 间输入电压的瞬时值为()V u t π=C ．滑动触头P 顺时针转动时，R 两端的电压增大D ．滑动触头P 逆时针转动时，AB 间输入功率增大2．如图所示一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴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。
则当线圈转至图示位置时( )A ．线圈中感应电流的方向为abcdaB ．穿过线圈的磁通量为0C ．线圈中的感应电流为2nBI RωD ．穿过线圈磁通量的变化率为03．如图所示，理想自耦变压器原线圈的a 、b 两端接有瞬时表达式为u ＝sin （50πt ）V 的交流电压，指示灯L 接在变压器的一小段线圈上，调节滑片P 1可以改变副线圈的匝数，调节滑片P 2可以改变负载电阻R 2的阻值，则（ ）A．t＝0.04 s时电压表V1的示数为零B．只向上移动P2，指示灯L将变暗C．P1、P2均向上移动，电压表V2的示数一定变大D．P1、P2均向上移动，原线圈输入功率可能不变4．如图所示为一理想变压器，原线圈a、b两端接入电压m sinu U tω=的交变电流，U m和原线圈接入电阻阻值均保持不变。
当用户并联在副线圈两端上的用电器增加时，下列说法正确的是（）A．电流表A1的示数变大B．电流表A2的示数变小C．电压表V1的示数变大D．电压表V2的示数变小5．如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。
升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示。
远距离输电线的总电阻为100 Ω。
降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。
电压表V显示加在报警器两端的电压（报警器未画出），未出现火警时，升压变压器的输入功率为750 kW。
下列说法中正确的是（）A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 HzB．远距离输电线路损耗功率为180 kWC．当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数变小D．当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变小6．如图所示，理想变压器原线圈两端的电压不变，电流表为理想电流表，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，以下说法正确的是（）A．副线圈两端MN输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压减小C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中电流表的示数增大7．某50Hz的钳形电流表的工作原理如图所示。
当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。
不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n2=1000匝，当用该表测50Hz交流电时（）A．电流表G中通过的是交变电流B．若G中通过的电流为50mA，则导线中的被测电流为50AC．若导线中通过的是10A直流电，G中通过的电流是10mAD．若导线在钳形口多绕几圈，则钳形电流表的示数偏小8．在炎热酷暑的时候，大量的电器高负荷工作，一些没有更新升级输电设备的老旧社区，由于输电线老化，线损提高，入户电压降低，远达不到电器正常工作的需要，因此出现了一种“稳压源”的家用升压设备，其原理就是根据入户电压与电器工作电压，智能调节变压器原副线圈匝数比的机器，现某用户工作情况如图所示。
下列说法正确的是（忽略变压器电阻）（）A ．现入户电压1150V U =，若要稳压源输出电压2225V U =，则需调节12:2:3n n =B ．空调制冷启动时，热水器实际功率降低C ．空调制冷停止时，导线电阻耗能升高D ．在用电器正常工作时，若入户电压1U 减小，则需要更大的入户电流，从而输电线路损耗更大 9．如图甲为旋转电枢式交流发电机的原理图，多匝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，线圈的两端经集流环和电刷与可变电阻R 连接，与R 并联的交流电压表为理想电表，当R = 10 Ω时电压表示数是10 V 。
已知线圈的内阻为r =5Ω，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t 变化的图像，则（ ）A ．可变电阻R 消耗的电功率为10 WB ．穿过线圈磁通量的最大值为Wb 20πC ．R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是14.1sin100π(V)u t =D ．调节可变电阻R 的大小，其消耗的最大电功率可以达到11.25W10．中国已投产运行的1000kV 特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程。
假设甲、乙两地原来用500kV 的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV 特高压输电，不考虑其他因素的影响。
则（ ） A ．输电电流变为原来的2倍B ．输电线上损失的电压将变为原来的2倍C．输电线上损耗的电功率将变为原来的1 4D．输电线上损失的电压将变为原来的1 411．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，接有四个阻值相同的定值电阻，变压器初级线圈接到交流电源上，下面说法正确的是()A．副线圈电压是电源电压的2倍B．流过R1的电流是副线圈上电流的2倍C．R1上的电功率是R2上电功率的2倍D．R1上的电功率是R2上电功率的9倍12．实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是（）A．线圈平面与磁场平行时刻，线圈中的瞬时电流为零B．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i sin 100πt （A）C．流过电阻R AD．电阻R上的热功率等于5 W13．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1:4，正弦交流电源电压为U=100V，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R3最大阻值为40Ω，滑片P处于正中间位置，则（）A．通过R1的电流为8AB．电压表读数为400VC．若向上移动P，电压表读数将变大D．若向上移动P，电源输出功率将变小14．三个相同的电阻，分别通过如图(甲)、(乙)、(丙)所示的电流，(甲)为正弦式交流电，三个图中的I0和周期T都相同．下列说法中正确的是（）A．在相同时间内三个电阻发热量相等B．在相同时间内，(甲)、(丙)发热量相等，是(乙)发热量的一半C．在相同时间内，(甲)、(乙)发热量相等，是(丙)发热量的2倍D．在相同时间内，(乙)发热量最大，(甲)次之，(丙)的发热量最小15．如图所示，单匝矩形线框的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO/与磁场边界重合．线圈按图示方向匀速转动．若从图示位置开始计时，并规定电流a-b-c-d-a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是（）A．B．C．D．16．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断()A．在A、C时刻线圈处于中性面位置B ．在B 、D 时刻穿过线圈的磁通量为零C ．从A ～D 线圈转过的角度为2πD ．若从O ～D 历时0.02 s ，则在1 s 内交变电流的方向改变了100次17．在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220，副线圈的匝数可调，L 1、L 2、L 3和L 4是四个相同的灯泡。
当在a 、b 两端加上瞬时值表达式为πu t =(V)的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光。
下列说法正确的是（ ）A ．变压器副线圈的匝数为440B ．灯泡的额定电压为55VC ．变压器原线圈两端电压为220VD ．穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V18．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时，产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如（a ）图线①所示。
当调整线圈转速后，电动势的变化规律如（a ）图线②所示。
用此线圈给（b ）图中匝数比为2:1的理想变压器供电，则（ ）A ．t =0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行B ．线圈先后两次转速之比为2:3C ．转速调整前，右图中电压表的示数为D ．图线②电动势的瞬时值表达式()2040sin V 3e t π⎛⎫=⎪⎝⎭19．如图所示，理想变压器的原线圈接入(V)u t π=的交变电压，副线圈对“220V880W ”的用电器R L 供电，该用电器正常工作。
由此可知（ ）A ．原、副线圈的匝数比为B ．交变电压的频率为100HzC ．原线圈中电流的有效值为4AD ．变压器的输入功率为880W20．如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如n 1∶n 2如10∶1如如如如如如如如(V)u t π=如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如如R 0如10 Ω如如如如如R 如如如如如如0如10 Ω如如( )A ．如如如如如如如如如如如如100 HzB ．t 如0.02 s如如如如如如如如如0C ．如如如如如如R 如如如如如如如如如如如如如如如如1.1如2.2 AD ．如如如如如如如如10 Ω如如如如如如如如如如如如24.2 W参考答案。