2023年物理大二輪復(fù)習(xí)7 選擇題練習(xí)(七)交變電流

對(duì)應(yīng)學(xué)生

選擇題專練（七）交變電流SDo7

1.（2022?廣東茂名二模）手機(jī)無(wú)線充電技術(shù)越來(lái)越普及，圖甲是某款手機(jī)無(wú)線充電裝置,

其工作原理如圖乙所示。當(dāng)岫間接入如圖丙所示的正弦式交變電流后，受電線圈中產(chǎn)生電

流實(shí)現(xiàn)給手機(jī)充電。這時(shí)手機(jī)兩端的歹間電壓為5V,充電電流為2A。若把裝置線圈視為

理想變壓器，二極管視為理想元件，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.r=0.01s時(shí)電流表示數(shù)為0

B.送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比"1：?2=44：1

C.送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比m：m=22√2：1

D.若充電器線圈中通以恒定電流，則手機(jī)線圈中也將產(chǎn)生恒定電流

C［電流表測(cè)量的是電路的有效值，一直有示數(shù)，故A錯(cuò)誤；由題圖丙知，送電線圈

電壓有效值為220V,因?yàn)橛卸O管在受電線圈電路中阻止反向電流通過(guò)，由罕4=?^

T,得受電線圈電壓有效值為?≈5√2V,匝數(shù)與電壓成正比，得,=合=豢=”魯，

故B錯(cuò)誤，C正確；若充電器線圈中通以恒定電流，不發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，則受電線圈中

不會(huì)有感應(yīng)電流出現(xiàn)，故D錯(cuò)誤。］

2.（2022?廣東肇慶市模擬）海浪機(jī)械能是未來(lái)可使用的綠色能源之s

一，利用海浪發(fā)電可加速地球上碳中和的實(shí)現(xiàn)。某科技小組設(shè)計(jì)的海浪

發(fā)電裝置的俯視圖如圖所示，圓柱體磁芯和外殼之間有輻射狀磁場(chǎng)，它^勿如

們可隨著海浪上下浮動(dòng)，磁芯和外殼之間的間隙中有固定的環(huán)形導(dǎo)電線

圈，線圈的半徑為L(zhǎng)電阻為r,所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為8,磁芯和外殼隨海

浪上下浮動(dòng)的速度為。隨時(shí)間/的變化關(guān)系為。=OOSin爺t,其中的T為海浪上下浮動(dòng)

的周期?，F(xiàn)使線圈與阻值為R的電阻形成回路，則該發(fā)電裝置在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的電能為

)

221221

2πBV0LT4πBv^l7T

A.-r-----B.-TV----

R十rR十，

2/0附274爐加^了

C'R+rD-R+r

A［環(huán)形導(dǎo)電線圈隨著磁芯和外殼隨海浪上下浮動(dòng)而切割磁感線，由法拉第電磁感應(yīng)

定律E=8∕o,環(huán)形線圈各部分產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)對(duì)回路來(lái)說(shuō)是同向的（實(shí)際指感應(yīng)電流方向），其

有效切割長(zhǎng)度由微元法可知1=2nL,聯(lián)立O=OoSin爺`f,可得線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)

2

值表達(dá)式e=2nBkosin~yJi/,根據(jù)正弦式交變電流的特點(diǎn)知其電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=啦

r

ET22JT22τ2p

πBLv0,則該發(fā)電裝置在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的電能E電=左?T=~?—,B、C、D

R-?~rR-vr

錯(cuò)誤，A正確。］

3.（2022.廣東惠州市模擬）如圖所示為一電流通過(guò)一電子元件后的波形圖（曲線部分為正

弦式交流電的一部分），則下列說(shuō)法正確的是（）

A.這是一種交變電流

B.電流的變化周期為0.03s

C.電流通過(guò)IOoC電阻時(shí)，電功率為IOOW

D.電流通過(guò)IOoC的電阻時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)流經(jīng)電阻的電荷量大于0.015C

D［交變電流是指大小和方向隨時(shí)間做周期變化的電流，題圖中電流方向未變，是直

流，故A錯(cuò)誤；電流的變化周期為0.015s,故B錯(cuò)誤；電流通過(guò)100。電阻時(shí)，電功率為

停X2）X100X0.01+Px100X0.005

P=--------------而---------------W=呼W,故C錯(cuò)誤；根據(jù)i-t圖像與t軸

所圍面積表示電荷量可知，電流通過(guò)100Q的電阻時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)流經(jīng)電阻的電荷量大于

0.015C,故D正確。］

4.圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡(jiǎn)易模型。在風(fēng)力作用下，風(fēng)葉帶動(dòng)與桿固定連接的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng),

磁鐵下方的線圈與電壓傳感器相連。在某一風(fēng)速一定時(shí)，傳感器顯示如圖乙所示，則（）

甲乙

A.磁鐵的轉(zhuǎn)速為5r∕s

B.線圈兩端電壓的有效值為12啦V

C.交變電流的電壓表達(dá)式為"=12sin（5s）V

D.該交變電流可以直接加在擊穿電壓為6啦V的電容器上

C［電流的周期為7=0.4s,故磁體的轉(zhuǎn)速為〃=2.5r∕s,故A錯(cuò)誤；通過(guò)題圖乙可知

電壓的最大值為12V,故有效值U=器=6√2V,故B錯(cuò)誤；周期T=O4s,故。=5n

rad∕s,故電壓的表達(dá)式為"=12sin（5山）V,故C正確；電容器的擊穿電壓應(yīng)小于交流電的

最大值，而交流電的最大值大于電容器的擊穿電壓，故不能加在擊穿電壓為6√2V的電容

器上，故D錯(cuò)誤。］

5.如圖甲所示為一種自耦變壓器（可視為理想變壓器）的結(jié)構(gòu)示意圖。線圈均勻繞在圓

環(huán)型鐵芯上，滑動(dòng)觸頭P在某一位置，在3、C間接一個(gè)交流電壓表和一個(gè)電阻心若A、

B間輸入圖乙所示的交變電壓，則（）

A.r=2×102S時(shí)，電壓表的示數(shù)為零

B.電阻R中電流方向每秒鐘改變50次

C.滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，R兩端的電壓增大

D.滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、3間輸入功率增大

C［電壓表的示數(shù)是交流電的有效值，則，=2X10-2s時(shí)，電壓表的示數(shù)不為零，選項(xiàng)

A錯(cuò)誤；交流電的周期為0.02s,一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，則電阻R中電流方向每秒

鐘改變100次，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，次級(jí)匝數(shù)變大，則次級(jí)電壓變大，

即R兩端的電壓增大，選項(xiàng)C正確；滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，次級(jí)匝數(shù)減小，次級(jí)電壓

減小，次級(jí)消耗的功率減小，則A、B間輸入功率減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。］

6.如圖所示，理想變壓器輸入端C、。接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L的阻

值始終不變。在滑動(dòng)變阻器R的滑片從a端滑動(dòng)到b端的過(guò)程中，燈泡L始終發(fā)光且工作

在額定電壓以內(nèi)，則在該過(guò)程中燈泡（）

A.先變喑后變亮B.先變亮后變暗

C.一直變亮D.一直變暗

C［根據(jù)變壓器的工作原理有Ui:Ih=M:"2,可知副線圈兩端的電壓5=常Ui,即

副線圈兩端的電壓S保持恒定不變；設(shè)與燈泡串聯(lián)滑動(dòng)變阻器部份電阻為R,根據(jù)歐姆定

律可知，通過(guò)燈泡的電流為/=6F,當(dāng)滑動(dòng)變阻器由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，尺在減小，

Λχ-∣AL

RL、5不變，可知通過(guò)燈泡的電流在變大，則燈泡一直變亮，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。］

7.如圖甲，白鶴灘水電站共安裝16臺(tái)我國(guó)自主研制的全球單機(jī)容量最大功率百萬(wàn)千瓦

水輪發(fā)電機(jī)組。2021年6月28日，白鶴灘水電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，用500千伏特高壓向

四川遠(yuǎn)距離輸電。在遠(yuǎn)距離輸電中，輸電線的電阻是不可忽略的，圖乙為白鶴灘水電站輸電

線路原理簡(jiǎn)圖，水電站輸出電壓穩(wěn)定的正弦式交流電，升至特高壓U后向四川供電，輸送

的總功率為Po用戶端理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n∣>"2,R1為輸電線總電阻，&

為不斷電用戶電阻（可視為定值電阻），R為可變用戶電阻（可視為可變電阻）。當(dāng)可變電阻R

減小時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為AU、A/,電壓表和電流表均為理想電

表，下列說(shuō)法正確的是（）

C.對(duì)于原線圈回路，虛線框所圈部分的等效電阻為R，=去（&+R）

D.輸電線路上損耗的功率為尸報(bào)P

K］~rK2~rK

B［設(shè)用戶端理想變壓器原、副線圈兩端電壓分別為■、Ui,電流分別為九、I2,則根

i

據(jù)理想變壓器特點(diǎn)t∕√ι=y2∕2,/=中，得（∕l=7S，/尸牛/2,對(duì)原線圈電路有U=

U2〃2“2Hl

f

l?Ri+Uι=^hR?Uz,由上式可得-^彳==飾Ri,故A錯(cuò)誤，B正確；由

5=hR',結(jié)合U2,∕∣=J^/2,聯(lián)立可得H'=%)~(&+R),故C錯(cuò)誤；根據(jù)C

中分析可知，虛線框所圈部分的等效電阻為R',則RI上消耗功率為P*-7?;P=

N］十K

Rl

P,故D錯(cuò)誤。I

(R2+R)

8.如圖所示為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)m=1IOO匝，接電0------1c~?

動(dòng)機(jī)的副線圈匝數(shù)"2=40匝，電動(dòng)機(jī)M正常工作電流為0.5A,內(nèi)一n,J，

阻為2Q,L是規(guī)格為“6V2W”的小燈泡，理想變壓器的原線圈,,L

O-----------------------1

兩端接入電壓為U=22Msin(100nf)V的交變電流，電動(dòng)機(jī)和小

燈泡均正常工作，貝?l()

A.該交流電的頻率為IOOHZ

3

B.通過(guò)原線圈的電流為市A

C.小燈泡所連接的副線圈的匝數(shù)"3=60匝

D.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為4W

B［根據(jù)"=220√^Sin(IOOJU)V,可得。=2IT/=IoOn,解得了=50Hz,A錯(cuò)誤；理

想變壓器中，輸入功率等于輸出功率，則有U∕=U2∕2+PL,由理想變壓器電壓與線圈匝數(shù)

的關(guān)系可得空=Ji,可得5=4巡=8V,則通過(guò)原線圈的電流為/產(chǎn)絲竽竺=-7?

1

A,B正確；由理想變壓器電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系為粵=F,可得n3=?=30匝，C

。3〃3U?

錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P=U2∕2-∕2%2=3.5W,D錯(cuò)誤。］

9.(多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1,電壓表和電流表均為

理想交流電表，原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電，圖中RT為熱敏電阻(溫度升高時(shí)其電

阻減小)，R為定值電阻。下列說(shuō)法正確的是()

A.t=0.02S時(shí)電壓表Vl的示數(shù)為0

B.變壓器的輸入功率與輸出功率之比為1:4

C.原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為“=

36√2Sin(IOOnf)V

D.Rr處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)不變

［f=0.02S時(shí)電壓表Vl的示數(shù)為UI=器

CD=36V,A錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器的功

率關(guān)系有P入=尸出，則變壓器的輸入功率與輸出功率之比為1：1,B錯(cuò)誤；由題圖乙可知

2π

周期為T=0.02s,則角速度為ω=-=100πrad∕s,則原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式

為M=36√2sin（IOOnf）V,C正確；由于原、副線圈匝數(shù)比不變，輸入電壓Ul不變，則

5不變，又由題意知RT為熱敏電阻（溫度升高時(shí)其電阻減?。?，RT處溫度升高時(shí)副線圈的總

電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知副線圈電流增大，則電流表的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)不

變，D正確。］

10.（多選）（2022?湖北十堰高三四月調(diào)斫）如圖所示，一理想變壓

器的原線圈的匝數(shù)川=IOO0,所加交流電壓有效值U=220V,串聯(lián)

了一個(gè)阻值為4C的電阻r；可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭Q來(lái)改變接入

電路的副線圈匝數(shù)〃2,調(diào)節(jié)范圍為。?2400匝，副線圈接有阻值為9Q的電阻凡下列說(shuō)

法正確的是（）

A.將滑動(dòng)觸頭從中點(diǎn)往上調(diào)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，R兩端的電壓先增大后減小

B.將滑動(dòng)觸頭從中點(diǎn)往上調(diào)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，R的功率一直在增大

C.當(dāng)“2=1800時(shí)，R的功率最大

D.當(dāng)“2=1500時(shí)，通過(guò)R的電流最大

AD［原線圈電壓S=U一"根據(jù)變壓比可知S=U瑞，副線圈電流/2=中,根據(jù)

mUR

變流比得/2胃4,以上聯(lián)立可得Ih=,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，R兩端的電壓最大

〃2

時(shí)，z=1500,將滑動(dòng)觸頭從中點(diǎn)（此時(shí)〃2=1200）往上調(diào)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，R兩端的電壓

先增大后減小，故A正確；R的功率巳=齊，將滑動(dòng)觸頭從中點(diǎn)（此時(shí)“2=1200）往上調(diào)

到最高點(diǎn)的過(guò)程中，R兩端的電壓先增大后減小，則R的功率先增大后減小，故B錯(cuò)誤；

"2=1500時(shí)R兩端的電壓最大，此時(shí)R的功率最大，通過(guò)R的電流最大，故C錯(cuò)誤，D正

確。］

11.（多選）如圖為某地鐵系統(tǒng)供電的變電站示意圖，理想變壓器原線圈兩端連接有效值

為36kV的交流電源，兩副線圈分別連接牽引電機(jī)和照明系統(tǒng)。已知兩副線圈匝數(shù)分別為

“2和"3,牽引電機(jī)的額定電壓為1500V,額定功率為180kW,照明系統(tǒng)的額定電壓為220

V,閉合開關(guān)S,牽引電機(jī)和照明系統(tǒng)均能正常工作。貝∣J（）

}50OV領(lǐng)3

36

f≡?

A.∏2:?3=75:11

B.牽引電機(jī)的內(nèi)阻為12.5Q

C.S斷開后，原線圈電流為5A

D.S斷開前后，原線圈電流不變

AC［根據(jù)華=77=嚅2=77,A選項(xiàng)正確；若求純電阻用電器，R=r=

1gθ?Ω=12.5Ω,因電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器，故內(nèi)阻不等于12.5Q,故B選項(xiàng)錯(cuò)

誤；S斷開，由原線圈輸入功率與副線圈輸出功率相等，即∕∣U∣=∕2