高考物理 選擇題專練卷(8)交變電流

取奪市安慰陽光實(shí)驗(yàn)學(xué)校選擇題專練卷（八）I交變電流一、單項(xiàng)選擇題（2015?濰坊模擬）如圖1甲，為風(fēng)速儀的結(jié)構(gòu)示意圖。在恒定風(fēng)力作用下風(fēng)杯帶動(dòng)與其固定在一起的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈產(chǎn)生的電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙。若發(fā)現(xiàn)電流峰值I變大了，則風(fēng)速V、電流變化的周期T一定是III（）圖1v變小，T變小B.v變小，T變大C.v變大，T變小D.v變大，T變大解析：選C電流峰值I變大，則線圈兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢增大，由EIII=nBSo可知永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大，故相應(yīng)的風(fēng)速v增大、電流的周期T減小。（2015?北京順義模擬）如圖2所示，圖線&是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，其在同一磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生正弦交流電的圖像如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法錯(cuò)誤的是（）在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2交流電&的瞬時(shí)值為u=10sin5肌t(V)20交流電b電壓的最大值為gV解析：選A由題圖可知，t=0時(shí)刻線圈均在中性面，穿過線圈的磁通量最大，所以A錯(cuò)誤；由圖像可知T:T=2:3,故n:叫=3：2,所以B正確;abab2ji由圖像可知，交流電&的最大值為10V,角速度為?=—=5nrad/s,所以交流電&的瞬時(shí)值為u=10sin5nt(V),所以C正確；交流電最大值Um=NBS3,故U:U=3：2,故U=^|u=爭V,D正確。mambmbqmaj(2015?昆明模擬)在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3甲所示。產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列說法錯(cuò)誤的是()圖3t=0.01s時(shí)穿過線框的磁通量最小該交變電動(dòng)勢的有效值為22V該交變電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=22屮sin(100nt)VD.電動(dòng)勢瞬時(shí)值為22V時(shí)，線圈平面與中性面的夾角為45解析：選A由題圖乙可知此交流電的周期為0.02s,且從中性面開始計(jì)時(shí)，故t=0.01s時(shí)線框處于中性面位置，穿過線框的磁通量最大，A錯(cuò)誤；該交變電動(dòng)勢的最大值是22屮V,故有效值是22V,B正確；由e=Emsin(?t)(2Ji\.=Esin可知C正確；將e=22V代入e=22護(hù)sin(100兀t)V可得D正確。(2015?肇慶模擬)如圖4所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n=l000匝、n=200匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電壓u=22卿sin100nt(V)o副線圈中接一電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為11Q,電流表OA^zjs數(shù)為1A,電表對(duì)電路的影響忽略不計(jì)。下列說法正確的是()圖4此交流電的頻率為100Hz電流表心示數(shù)為0.1A此電動(dòng)機(jī)輸出功率為33W電壓表示數(shù)為220^/2V解析：選C正弦交流電的瞬時(shí)值u=qsinst=220護(hù)sin(100nt)V,G)即?=100nrad/s,頻率f=廠=50Hz,經(jīng)過變壓器，頻率不變，所以選2ji項(xiàng)A錯(cuò)。原副線圈電流與匝數(shù)成反比，即］=善=秒,求得1=秒【2=0.2A,選21項(xiàng)B錯(cuò)。電壓表示數(shù)為有效值U=i=220V,選項(xiàng)D錯(cuò)。原副線圈電壓與匝寸2數(shù)成正比，即*=[=5,解得副線圈電壓U=|u=44V,電動(dòng)機(jī)總功率P=Un25i222uI=44W,電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率P=I2r=llW,電動(dòng)機(jī)的輸出功率p=p-P2212出21=33W,選項(xiàng)C對(duì)。(2015?天津紅橋模擬)如圖5甲所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造的示意圖,線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)電阻為1.0Q,外接燈泡的電阻為9.0Q。貝(J()圖5在t=0.01s的時(shí)刻，穿過線圈磁通量為零瞬時(shí)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e=6半sin50兀tV電壓表的示數(shù)為6V通過燈泡的電流為0.6A解析：選D在t=0.01s的時(shí)刻，電動(dòng)勢為0,則線圈位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，故A錯(cuò)誤；電動(dòng)勢的最大值為E=6^2V,周期為0.02一(2n\s,則瞬時(shí)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e=E“sin丁t(V),即ef卩sin100nt(V),IJ"RE故B錯(cuò)誤；電壓表的示數(shù)為外電阻的電壓：中=5.4V,故C錯(cuò)誤；通過燈E泡的電流為1=Rp^=O.6A,故D正確。(2015?煙臺(tái)模擬)如圖6甲所示，一理想變壓器給一個(gè)小燈泡供電。當(dāng)原線圈輸入如圖乙所示的交變電壓時(shí)，額定功率為10W的小燈泡恰好正常發(fā)光，已知燈泡的電阻為40Q,圖中電壓表為理想電表，下列說法正確的是()圖6變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=220述sinnt(V)電壓表的示數(shù)為220V變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11：1變壓器的輸入功率為110W解析：選C對(duì)比正弦交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u=Usinst可知變壓器m輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為U=220屮sin100兀t(V),選項(xiàng)A錯(cuò)誤。電壓表測U2的是副線圈兩端的電壓，其大小等于燈泡兩端的電壓，由p=^可知u=20V,K2選項(xiàng)B錯(cuò)誤。由原副線圈電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系知原、副線圈的匝數(shù)比為U:1u=11:1,選項(xiàng)C正確。變壓器的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即燈泡2的額定功率10W,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。(2015?棗莊模擬)如圖7甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是50:1,b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R=10Q,其余電阻不計(jì)。從某時(shí)刻開始經(jīng)c、d兩端給原線圈加上如圖乙所示的交變電壓。則下列說法正確的是（）圖7當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與&連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.2V當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與&連接且t=0.01s時(shí)，電流表的示數(shù)為零當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由&撥向b時(shí)，原線圈的輸入功率變大當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由&撥向b時(shí)，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz解析：選C由圖像可知，電壓的最大值為220護(hù)V,交流電的周期為2X10-2s,所以交流電的頻率為f=；=50Hz,交流電的有效值為220V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與&連接時(shí)，副線圈的電壓為4.4V,電流表示數(shù)為電流的有效值，不隨時(shí)間的變化而變化，所以電流表的示數(shù)為0.44A,所以A、B錯(cuò)誤。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由&撥向b時(shí)，原線圈的匝數(shù)變小，所以副線圈輸出的電壓要變大，電阻R上消耗的功率變大，原線圈的輸入功率也要變大，所以C正確。變壓器不會(huì)改變電流的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率仍為50Hz,所以D錯(cuò)誤。（2015?南京模擬）如圖8甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,圖中電表均為理想電表，R、L和D分別是光敏電阻（其阻值隨光強(qiáng)增大而減?。㈦姼芯€圈和燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓U,下列說法正確的是（）圖8電壓u的頻率為100Hz電壓表的示數(shù)為22ypV有光照射R時(shí)，電流表的示數(shù)變大抽出L中的鐵芯，D變暗解析：選C原線圈接入題圖乙所示的電源電壓，T=0.02s,所以頻率；=50Hz,故A錯(cuò)誤；原線圈接入電壓的最大值是220J2V,所以原線圈接入電壓的有效值是U=220V,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,所以副線圈電壓是22V,所以電壓表的示數(shù)為22V,故B錯(cuò)誤；有光照射RU2時(shí)，R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，根據(jù)P=r，得副線圈輸出功率增大，所以原總線圈輸入功率增大，所以電流表的示數(shù)變大，故C正確；抽出L中的鐵芯，電感線圈自感系數(shù)減小，電感線圈對(duì)電流的阻礙減小，所以D變亮，故D錯(cuò)誤。如圖9所示，導(dǎo)體棒處兩個(gè)端點(diǎn)分別搭接在兩個(gè)豎直放置、電阻不計(jì)、半徑相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷與導(dǎo)線c、d相接。c、d兩個(gè)端點(diǎn)接在匝數(shù)比n:n=10：1的變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動(dòng)變阻器Ro20勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為乩方向豎直向下，導(dǎo)體棒處長為L（電阻不計(jì)），繞與ab平行的水平軸（也是兩圓環(huán)的中心軸）00，以角速度s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。如果滑動(dòng)變阻器的阻值為R時(shí)，通過電流表的電流為I,貝H）1圖9滑動(dòng)變阻器上消耗的功率為P=1OOI2R1變壓器原線圈兩端的電壓U=1OIR1取ab在環(huán)的最低端時(shí)t=0,則導(dǎo)體棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式是i=^Isinst1ab沿環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受到的最大安培力F=BIL1In解析：選A理想變壓器的電流與匝數(shù)成反比，由于=才得I=101,變阻1n211器上消耗的功率為P=I2R=（1OI）2R=1OOI2R,故a正確；副線圈的電壓為u112=IR=1OIR,根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知，變壓器原線圈兩端21的電壓U=1001R,故B錯(cuò)誤；ab在最低點(diǎn)時(shí)，ab棒與磁場垂直，此時(shí)的感11應(yīng)電動(dòng)勢最大，感應(yīng)電流最大,所以棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式應(yīng)為i=護(hù)［cosst,故C錯(cuò)誤；ab在最低點(diǎn)時(shí)，ab棒與磁場垂直，此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢最大，感應(yīng)電流最大，最大值為f,此時(shí)的安培力也是最大的，最大安培力為F=■BIL,故D錯(cuò)誤。（2015?北京通州模擬）如圖10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(jì)，則當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)（）圖10交流電壓表V的示數(shù)變小3交流電壓表V和V的示數(shù)一定都變小23交流電流表A、A和A的示數(shù)一定變大123只有A的示數(shù)變大1解析：選A由原、副線圈的電壓跟匝數(shù)成正比可知副線圈兩端的電壓不變，即V的示數(shù)不變。開關(guān)S閉合時(shí)，副線圈電路的總電阻減小，流過副線2圈的總電流增大，即電流表A的示數(shù)增大，由原、副線圈的電流跟匝數(shù)成反2比可知原線圈兩端的電流增大，即A的示數(shù)變大。由于輸電線ab、cd的電阻1不可以忽略，所以A所在支路兩端的電壓減小，A、V的示數(shù)減小。33二、多項(xiàng)選擇題如圖11所示，T為理想變壓器，A、A為理想交流電流表，V、V為1212理想交流電壓表，R、R為定值電阻，R為光敏電阻（光照增強(qiáng)，電阻減?。?，123原線圈兩端接恒壓正弦交流電源，當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)（）圖11電壓表V示數(shù)變小1電壓表V示數(shù)變大電流表A示數(shù)變大1電流表A示數(shù)變大2解析：選CD變壓器的輸入電壓一定，則輸出電壓不變，電壓表V的示1數(shù)不變，A選項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)入射光增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻R的阻值減小，變壓器的負(fù)載3U2總阻值減小，則由P=^=LR,可知，變壓器的輸出功率增加了，電流表出K總總A的示數(shù)變大了，D選項(xiàng)正確；再由P=P知，電流表A的示數(shù)變大，C選2入出1項(xiàng)對(duì)；變壓器的輸出電壓不變，而R兩端的電壓增加了，則電壓表V的示數(shù)12變小，B選項(xiàng)錯(cuò)。（2015?南京模擬）圖12甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：100,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為100:1,遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100Qo若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，輸入功率為750kWo下列說法中正確的有（）圖12用戶端交流電的頻率為50Hz用戶端電壓為250V輸電線中的電流為30A輸電線路損耗功率為180kW解析：選AC由題圖乙知交流電的周期為0.02s,故頻率為50Hz,所以A正確；升壓變壓器原線圈電壓U=250V,根據(jù)變壓規(guī)律得副線圈電壓U12P=25000V,又輸入功率為750kW,輸電線中電流I=丁=30A,故C正確；2輸電線上損耗電壓U=IR=3000V,降壓變壓器原線圈電壓U=U-U=220002V,根據(jù)變壓規(guī)律可得：用戶端電壓u=220V,故B錯(cuò)誤；輸電線損耗的功率4p/=I2R=90kW,故D錯(cuò)誤。（2015?宿遷模擬）圖13甲為理想變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)比為4：1,電壓表和電流表均為理想電表。若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入圖乙所示的正弦交流電，圖中R為NTC型熱敏電阻（阻值隨溫度升高而變?。琑t1為定值電阻。下列說法中正確的是（）圖13交流電壓u的表達(dá)式u=36護(hù)sin100nt（V）變壓器原、副線圈中的電流之比為4：1t=0.01s時(shí)，發(fā)電機(jī)中線圈平面與磁場平行R溫度升高時(shí)，電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大解析:選AD原線圈接題圖乙所示的正弦交流電，由圖知最大電壓為36薩InV,周期為0.02s,故u=36屮sin100nt（V）,故A正確。根據(jù)公式21變壓器原、副線圈中的電流之比故B錯(cuò)誤。t=0.01s時(shí)，代入A選項(xiàng)mm中電壓瞬時(shí)表達(dá)式，則有電壓值為零，則發(fā)電機(jī)中線圈與磁場垂直，故C錯(cuò)誤。t處溫度升高時(shí)，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，但不會(huì)影響輸入電壓值，故D正確。（2015?濰坊模擬）一自耦調(diào)壓變壓器（可看做理想變壓器）的電路如圖14甲所示，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P可改變副線圈匝數(shù)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在如圖乙所示的交流電源上，電壓表為理想電表。則（）圖14交流電源電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=220sin100ntVP向上移動(dòng)時(shí)，電壓表的最大示數(shù)為380VP向下移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流之比減小P向下移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入功率變大解析：選BC由題圖乙結(jié)合交流電瞬時(shí)值表達(dá)式u=Usinst可得交流m電源電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為U=220薩sin100兀tV,A錯(cuò)誤；P向上移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)為有效值，當(dāng)副線圈匝數(shù)達(dá)到1900時(shí)，副線圈兩端的電壓最大，由變壓器原副線圈電壓比跟線圈匝數(shù)成正比的關(guān)系可知副線圈兩端最大電壓為380V,即電壓表的最大示數(shù)為380V,B正確；P向下移動(dòng)時(shí)，副線圈匝數(shù)減少，由變壓器原副線圈電流比跟線圈匝數(shù)成反比的關(guān)系可知C正確；P向下U2一移動(dòng)時(shí)，由P=R可知副線圈的輸出功率減小，故原線圈的輸入功率也減小，D錯(cuò)誤。（2015?青島模擬）如圖15所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k,輸出端接一個(gè)交流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R。將原線圈接在電壓為u=Usinst的正弦交流電源上，電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)半徑為rm0的轉(zhuǎn)輪以角速度s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將質(zhì)量為m的物體勻速提升，若不計(jì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗，則以下判斷正確的是（）圖15A.物體上升的速度v=rsB?變壓器輸入功率kP0C?原線圈中的電流為孚mU2D?電動(dòng)機(jī)的輸出功率為卩廠血解析：選AC物體上升的速度大小等于轉(zhuǎn)輪的線速度大小，故A正確。變壓