高考物理总复习交变电流试题

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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( )

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