2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)-交變電流（強化練習(xí)）

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)——交變電流（強化練習(xí)）一、單選題（本大題共8小題，共32分）下列說法中正確的是(????)A.直流電能通過電容器

B.交流電能通過電容器

C.直流電、交流電都能通過電容器

D.直流電、交流電都不能通過電容器下列圖象表示正弦交流電壓的是(????)A. B.

C. D.下列所列數(shù)據(jù)不屬于交流電有效值的是(????)A.交流電表的示數(shù) B.燈泡的額定電壓

C.電容器的耐壓值 D.保險絲的額定電流如圖所示，理想變壓器MN原線圈接一交流電源，副線圈回路中有一定值電阻R0和兩個小燈泡L1、L2，電表為理想電表．最初電鍵S是斷開的，現(xiàn)閉合電鍵S，則A.副線圈兩端電壓變大 B.燈泡L1變亮

C.電流表A1示數(shù)變大 D.電阻線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交流電的圖象如圖所示，由圖可知(????)A.在A和C時刻線圈處于中性面位置

B.在B和D時刻穿過線圈的磁通量為零

C.從A時刻起到D時刻，線圈轉(zhuǎn)過的角度為π弧度

D.在A和C時刻磁通量變化率的絕對值最大如圖甲所示，R=10Ω的電阻中有圖乙所示的電流通過，則電壓表的示數(shù)為(????)A.22V B.102V C.20如圖所示，電源輸入電壓不變，要使電路中電流表示數(shù)變大，可采用的方法有(????)A.增加電源頻率

B.將R上的滑片向下移動

C.將電鍵S擲向1

D.將電鍵S擲向2

一個按正弦規(guī)律變化的交變電流的i?t圖象如圖所示．根據(jù)圖象可以斷定(????)

A.交變電流的頻率

f=0.2

Hz

B.交變電流的有效值I=202A

C.交變電流瞬時值表達式

i=20sin0.02t

A

D.在t=二、多選題（本大題共5小題，共20分）一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電流瞬時值表達式為：i=102sin(100πt)A，則A.此交流的頻率為50Hz

B.此交流的峰值為10A

C.用交流電流表測此電流，示數(shù)為10A

D.用交流電流表測此電流，示數(shù)為10在如圖所示的電路中，L1、L2、L3是三盞相同的燈泡。當(dāng)a、b兩端接交流6V時，三盞燈的發(fā)光情況相同。若將a、b兩端接直流6A.三盞燈L3比L2先亮 B.L1不亮，L2、L3的亮度相同

C.L1不亮，L2比L3亮某電站用11kV交變電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的電阻為R，現(xiàn)若用變壓器將電壓升高到330kV送電，下面選項正確的是(????)A.因I=UR，所以輸電上的電流增為原來的30倍

B.因為I=PU，所以輸電線上的電流減為原來的130

C.因P=U2如圖所示，T為理想變壓器，副線圈回路中的輸電線ab和cd的電阻不可忽略，其余輸電線電阻可不計，則當(dāng)開關(guān)S閉合時(

)A.交流電壓表V2和V3的示數(shù)一定都變小

B.交流電壓表V3的示數(shù)變小

C.交流電流表A1、A2變大，A3如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=3：1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負(fù)載電阻B的阻值相等。a、b端加一定交流電壓U=311sin100πt(V)后，則(

)A.兩電阻兩端的電壓比UA：UB=3：1

B.兩電阻中的電流之比IA：IB=1：3

C.兩電阻消耗的電功率之比PA：PB=1三、填空題（本大題共2小題，共18分）A(本題供選修1—1的考生作答．)(1)穿過閉合回路的磁通量增大，回路中的感應(yīng)電動勢

(選填“增大”、“減小”或“無法確定”)．(2)如圖是一正弦式交變電流的電壓u隨時間t變化的圖像，該交變電流的電壓有效值約為

V.B(本題供選修3—1的考生作答．)(1)將正電荷在電場中沿著電場線移動，電荷的電勢能

(選填“增大”、“減小”或“不變”)．(2)在如圖所示的電路中，電阻R=2.0Ω，電源的電動勢E=3.0V.內(nèi)電阻r=1.0Ω，閉合開關(guān)S后，流過電阻R的電流為

A.(1)如圖1所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流的有效值I=____________.線框從中性面開始轉(zhuǎn)過π2的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q=____________．

(2)圖2為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流IR=300μA，內(nèi)阻Rg=100Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是____________色，接正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=____________kΩ.若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較____________(填“變大”、“變小”或“不變”)．

(3)如圖3所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定重力和速度．

①所需器材有打點計時器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需____________(填字母代號)中的器材．

A.直流電源、天平及砝碼B.直流電源、毫米刻度尺

C.交流電源、天平及砝碼D.交流電源、毫米刻度尺

②通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準(zhǔn)確程度．為使圖線的斜率等于重力加速度，除作v?t圖象外，還可作四、實驗題（本大題共1小題，共5分）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于水平方向的勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動，線框轉(zhuǎn)過時的感應(yīng)電流為I．①線框中感應(yīng)電流的有效值為多少？②從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q③線框轉(zhuǎn)一周的過程中，產(chǎn)生的熱量為Q．

五、計算題（本大題共3小題，共25分）如圖所示，線圈abcd的面積是0.05m2，共100匝，線圈電阻為r=1Ω，外接電阻R=5Ω，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=1πT，當(dāng)線圈以5r/S的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，求：

(1)轉(zhuǎn)動中感應(yīng)電動勢的最大值和有效值．

(2)電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)．

(3)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中通過電阻R的電荷量．

理想變壓器的原線圈上串聯(lián)有熔斷電流為1A的保險絲A，副線圈上接一電阻R，如圖所示，已知原，副線圈的匝數(shù)比n1：n2=5：1，當(dāng)原線圈加上U=2202sin314t(V)的電壓時，為使保險絲不熔斷，則負(fù)載電阻R不得小于多少？

如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈，邊長L1=0.40m、L2=0.25m，其匝數(shù)n=100匝，總電阻r=1.0Ω，線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起，并通過電刷和R=3.0Ω的定值電阻相連接．線圈所在空間存在水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1.0T，在外力驅(qū)動下線圈繞豎直固定中心軸O?1O?2勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω=2.0rad/s.求：

(1)電阻R兩端電壓的最大值

(2)從線圈通過中性面(即線圈平面與磁場方向垂直的位置)開始計時，經(jīng)過14周期通過電阻R的電荷量．

(3)在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，整個電路產(chǎn)生的焦耳熱．

答案和解析1.【答案】B

【解析】解：電容器可以流交阻直，即電容器在電路中，不能通過直流電，但是可以通過交流電；故B正確ACD錯誤。

故選：B。

電容器在電路中，具有隔直流、通交流、通高頻、阻低頻的作用。

本題關(guān)鍵是明確電容器在交流電路中的作用，要能夠和電感線圈相區(qū)分。

2.【答案】B

【解析】解：交流電的電流和電壓如果按照正弦式規(guī)律變化，則為正弦式交流電，則可知只有B為正弦式交流電，故B正確，ACD錯誤。

故選：B。

明確正弦式交流電的性質(zhì)，知道其電壓或電流按正弦規(guī)律變化。

本題考查正弦式交流電的性質(zhì)，要注意明確其圖象為正弦或余弦圖象。

3.【答案】C

【解析】解：A、交流電表的示數(shù)是有效值。

B、燈泡的額定電壓也是有效值，

C、電容器的耐壓值，是指的最大值，

D、保險絲的額定電流，也是有效值，

題目要求不是有效值，故選：C。

正弦式電流給燈泡供電，電壓表顯示是電源電壓的有效值，要求電路中燈泡的電流或功率等，均要用正弦式電流的有效值．

正確理解交流電的“四值”含義，尤其是“有效值”的理解與應(yīng)用，同時注意加強這方面的練習(xí)．

4.【答案】C

【解析】解：A、由于輸入的電壓的大小和變壓器的匝數(shù)比不變，所以變壓器的輸出的電壓始終不變，故A錯誤；

B、當(dāng)S接通后，電路的總電阻減小，總電流變大，所以電阻R上消耗的電壓變大，由于輸出的電壓不變，所以燈泡L1的電壓減小，故燈泡L1變暗，故B錯誤；

C、當(dāng)S接通后，電路的總電阻減小，總電流變大，而變壓器的匝數(shù)比不變，所以原線圈中的電流增大，故C正確；

D、當(dāng)S接通后，原線圈電路的總電阻減小，總電流變大，故D錯誤；

故選：C．

輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)理想變壓器的原理分析即可．

本題主要考查變壓器的知識，要能對變壓器的最大值、有效值、瞬時值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解．

5.【答案】【解析】解：AD、在A和C時刻感應(yīng)電流最大，感應(yīng)電動勢最大，而磁通量為零，磁通量的變化率最大，線圈處于與中性面垂直的位置。故A錯誤，D正確。

B、在B和D時刻感應(yīng)電流為零，感應(yīng)電動勢為零，線圈位于中性面，磁通量最大。故B錯誤。

C、從A時刻到D時刻經(jīng)過時間為34周期，線圈轉(zhuǎn)過的角度為1.5π弧度。故C錯誤。

故選：D。

本題考查理解正弦交變電流與磁通量關(guān)系的能力及把握電流的變化與線圈轉(zhuǎn)過的角度的關(guān)系的能力。比較簡單。

6.【答案】C【解析】【分析】電壓表的示數(shù)為有效值，先根據(jù)有效值定義求解電流的有效值，然后根據(jù)歐姆定律求解電壓的有效值。本題關(guān)鍵明確電壓表的示數(shù)為有效值，先根據(jù)有效值定義求解電流有效值是突破口?！窘獯稹侩妷罕淼氖緮?shù)為有效值，先根據(jù)圖乙求解電阻R中電流的有效值，取一個周期為0.2s，有：I故：I=根據(jù)歐姆定律，有：U=IR=2×10V=20V，故C正確，ABD錯誤。故選C。

7.【答案】D

【解析】【分析】輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)理想變壓器的原理分析即可。掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系，本題即可得到解決?！窘獯稹緼.改變電源頻率改變不了電流的有效值，所以A錯誤；

B.輸入的電壓和匝數(shù)比不變，輸出的電壓也不變，當(dāng)向下移動滑片時，電路的電阻變大，所以電流要變小，所以B錯誤；

C.將電鍵S擲向1，原線圈的匝數(shù)變大，由電壓與匝數(shù)成正比可得，副線圈的輸出電壓要減小，電路的電阻不變，所以電流要減小，所以C錯誤；

D.將電鍵S擲向2時，原線圈的匝數(shù)減小，由電壓與匝數(shù)成正比可得，副線圈的輸出電壓要變大，電路的電阻不變，所以電流要增大，所以D正確。故選D。

8.【答案】D

【解析】【分析】

直接從圖象中即可求出交流電的峰值及周期，從而求頻率，寫出電流的瞬時值表達式，根據(jù)表達式可求得對應(yīng)的瞬時值。

本題應(yīng)明確交流電圖象的物理意義，正確根據(jù)圖象獲取有關(guān)交流電的信息是對學(xué)生的基本要求，平時要加強練習(xí)。

【解答】

A.題中圖象描述的是電流隨時間的變化關(guān)系，周期為0.02s，故頻率為50Hz，故A錯誤；

B.由圖可知，該交流電的峰值是20A，有效值為202=102A，故B錯誤；

C.角速度ω=2πT=100πrad/s，交變電流瞬時值表達式為：i=20sin100πt(A)，故C錯誤；

D.t=T8時刻，有：i=20sin100π×0.028=10【解析】【分析】根據(jù)交流電的表達式，可知其最大值，以及線圈轉(zhuǎn)動的角速度等物理量，然后進一步求出其它物理量，如有效值、周期、頻率等。對于交流電的產(chǎn)生和描述要正確理解，要會推導(dǎo)交流電的表達式，明確交流電表達式中各個物理量的含義?！窘獯稹緼.ω=100πrad/s，則T=2πω=0.02?s，f=B.由i=imsinωt和題給表達式可知，該交流電的峰值是10CD.交流電表測量有效值，則I=im2=10A，故故選AC。

10.【答案】AC

【解析】【分析】交流電也可以通過線圈，但是線圈的電感對交流電有阻礙作用，這個阻礙叫做感抗。交流電越難以通過線圈，說明電感量越大，電感的阻礙作用就越大；交流電的頻率高，也難以通過線圈，電感的阻礙作用也大；電容器的電容越大，表明電容器儲存電荷的能力越大，在電壓一定的條件下，單位時間內(nèi)電路中充、放電移動的電荷量越大，電流越大，所以電容對交變電流的阻礙作用越小，即容抗越小，在交變電流的電壓一定時，交變電流的頻率越高，電路中充、放電越頻繁，單位時間內(nèi)電荷移動速率越大，電流越大，電容對交變電流的阻礙作用越小，即容抗越小。本題關(guān)鍵是知道電感和電容對交流點和直流電的影響，難度一般，基礎(chǔ)題。【解答】三支路電壓相等，當(dāng)通交流電時，電感的感抗和電容的容抗都會對交流電產(chǎn)生影響，而電阻所在支路對電流的阻礙作用不變，當(dāng)通入直流電時，對電阻沒有影響，亮度不變，電容器不能通直流，所以L1不亮，對線圈，阻礙減小，L2比L3亮，故AC故選AC。

11.【答案】BD

【解析】解：A、根據(jù)P=UI得，I=PU.輸送功率一定，輸送電壓變?yōu)樵瓉淼?0倍，則輸送電流變?yōu)樵瓉淼?30，故A錯誤，B正確；

C、電流減小到130倍，根據(jù)P損=I2R，可知，電線上損失的功率為原來的1900倍，故C錯誤；

D、輸送電流變?yōu)樵瓉淼?30.根據(jù)P損=I2R得，要使輸電線上的功率不變，電阻變?yōu)樵瓉淼?00倍，根據(jù)R=ρls=ρ4lπd【解析】【分析】抓住原線圈的輸入電壓不變，結(jié)合輸出端總電阻的變化得出輸電線上電流的變化，從而得出電壓損失的變化，根據(jù)輸出電壓不變，得出用戶端電壓的變化，從而得知通過負(fù)載電阻電流的變化．抓住輸電線上電流的變化，根據(jù)原副線圈電流比等于匝數(shù)之反比求出原線圈中電流的變化。解決本題的關(guān)鍵知道輸入電壓決定輸出電壓，輸出電流決定輸入電流，輸出功率決定輸入功率?！窘獯稹慨?dāng)開關(guān)閉合后，副線圈的總電阻變小，由于升壓變壓器的輸入電壓不變，則輸出電壓不變，即V2的示數(shù)U2不變，可知輸電線中的電流增大，即A2增大，則輸電線上損失的電壓增大，可知用戶端得到的電壓減小，即U3減小，所以通過R1的電流減小，即A3減小，副線圈中電流決定原線圈中的電流，根據(jù)I1I2故選BC。

13.【答案】BD

【解析】試題解析：由于理想變壓器的線圈匝數(shù)之比為為3：1，故原、副線圈的電壓之比為3：1，而不是UA：UB=3：1，故A是不對的；由公式匝數(shù)與電流的關(guān)系可知，原、副線圈的電流之比為1：3，即通過兩個電阻的電流之比IA：IB=1：3，B是正確的；由于其阻值是相等的，故兩電阻消耗的電功率之比PA：PB=1：9，所以C是不對的；設(shè)B兩端的電壓表的示數(shù)為U，則原線圈中的電壓為3U，由于理想變壓的功率相等，故，解之得U=66V，所以D是正確的。

考點：變壓器的線圈匝數(shù)與電壓、電流的關(guān)系，理想變壓器的原、副線圈的功率相等。

14.24?B

減小

1.0A

【解析】24?A【分析】(1)根據(jù)楞次定律，回路中有的感應(yīng)電動勢，但由于不知磁通量怎樣增大，則無法確定回路中的感應(yīng)電動勢；(2)由于交流電為正弦函數(shù)的交流電，其最大值是有效值的2倍，據(jù)此回答即可?！窘獯稹?1)穿過閉合回路的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，回路中有的感應(yīng)電動勢，但由于不知磁通量怎樣增大，則無法確定回路中的感應(yīng)電動勢；(2)由于交流電為正弦函數(shù)的交流電，該交變電流的電壓有效值約U=U24?B【分析】(1)根據(jù)功能關(guān)系求解即可。(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解?！窘獯稹?1)將正電荷在電場中沿著電場線移動，電場力做正功，電荷的電勢能減??；(2)根據(jù)閉合回路的歐姆定律知：流過電阻R的電流為I=E故答案為：24?A

無法確定

220V24?B

減小

1.0A

15.【答案】2BSω2R;BSR;紅;5;【解析】解：(1)

電動勢的最大值為Em=BSω，電動勢的有效值為E=Em2，

所以電流的有效值I=ER=2BSω2R；

電荷量為q=I△t=ER△t=△ΦR△t△t=△ΦR=BSR

(2)

歐姆表是電流表改裝的，必須滿足電流的方向“+”進“?”出，即回路中電流從標(biāo)有“+”標(biāo)志的紅表筆進去，所以與A相連的表筆顏色是紅色；

當(dāng)兩表筆短接(即Rx=0)時，電流表應(yīng)調(diào)至滿偏電流Ig，設(shè)此時歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)此時有關(guān)系Ig=ER內(nèi)得R內(nèi)=EIg=5kΩ；

當(dāng)指針指在刻度盤的正中央時I=Ig2，有Ig2=ER內(nèi)+Rx，代入數(shù)據(jù)可得Rx=R內(nèi)=5kΩ；

當(dāng)電池電動勢變小、內(nèi)阻變大時，歐姆得重新調(diào)零，由于滿偏電流Ig②

；③

【解析】本題考查了交流發(fā)電機及其產(chǎn)生正弦式電流的原理、焦耳定律、正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達式。①線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值Em線框轉(zhuǎn)過

時的感應(yīng)電流為：

；感應(yīng)電動勢有效值：

；感應(yīng)電流為I，則電流的有效值為：

；②由上可知：

，則磁通量的最大值：；從中性面開始轉(zhuǎn)過

的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為：

；

③線框轉(zhuǎn)一周的過程中，產(chǎn)生的熱量：

。

17.【答案】解：(1