专题03 交变电流——高二年级物理下学期期末专题复习知识点清单+训练学案+期末模拟卷（人教版2019）

专题02 交变电流【专项训练】-2020-2021学年高二年级物理下学期期末专项复习（人教版）

一、单项选择题：

1．对交变电流能够通过电容器的正确理解是 (　　)

A.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动

B.在有电容器的交流电路中,有电荷定向移动,但移动方向是唯一的

C.当电容器接到交变电源上时,电容器交替进行充、放电,电路中才有交变电流

D.当电容器接到交变电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流

2．如图所示是一交变电流的i-t图象,则该交变电流的有效值为 (　　)

A.4 A　　B. A　　C. A　　D.2 A

3．矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是(　　)

A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大

B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零

C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次

D．线框经过与中性面垂直的位置时，各边不切割磁感线

4．对交变电流能够通过电容器的正确理解是 (　　)

A.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动

B.在有电容器的交流电路中,有电荷定向移动,但移动方向是唯一的

C.当电容器接到交变电源上时,电容器交替进行充、放电,电路中才有交变电流

D.当电容器接到交变电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流

5．(2019·江苏高考)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增加20 V时,输出电压              (　　)

A.降低2 V　　　　　     B.增加2 V

C.降低200 V    D.增加200 V

6．(2020·北京模拟)如图是一正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图象．由图可知，这个电流的(　　)

A．有效值为10 A，频率为50 Hz B．有效值为10 A，频率为0.03 Hz

C．有效值为5 A，频率为50 Hz D．有效值为5 A，频率为0.03 Hz

7．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如图所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是(　　)

8.如图所示,变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节,在某一频率时,A1、A2两只灯泡的亮度相同。则下列说法正确的是              (　　)

A.如果将频率增大,A1变暗、A2变亮

B.如果将频率增大,A1变亮、A2变亮

C.如果将频率减小,A1变暗、A2变亮

D.如果将频率减小,A1变亮、A2变暗

二、多项选择题：

9．在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图乙所示,产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示,已知发电机线圈内阻为1.0 Ω,外接一只电阻为9.0 Ω的灯泡,则              (　　)

A.电压表V的示数为20 V

B.电路中的电流方向每秒改变10次

C.灯泡实际消耗的功率为36 W

D.电动势随时间变化的瞬时值表达式为e=20cos5πt(V)

10．(2020·广东广州模拟)如图为模拟远距离输电电路，两理想变压器的线圈匝数n1＝n4＜n2＝n3，A1、A2、A3为相同的理想交流电流表，当a、b端接入低压交流电源时，则(　　)

A．A1、A3的示数相等　　 B．A1、A2、A3的示数相等

C．A1的示数大于A2的示数 D．A2的示数小于A3的示数

11.(2020·四川模拟)如图甲所示为理想变压器，现将原线圈a接在电压u随时间t按如图乙所示正弦规律变化的交流电源上，将滑动变阻器滑片P置于图中所示位置．电压表V1、V2均为理想交流电表．现将滑动变阻器滑片P向右滑动一小段距离，与移动前比较，下列说法正确的是(　　)

A．电阻R1消耗功率减小  B．电压表V1的示数不变

C．电压表V2的示数减小  D．灯泡L变暗

12．(2020·福建南平质检)如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是(　　)

A．将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗

B．电容器的电容C变大时，灯泡变暗

C．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大

D．若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω

13．(2019·海南高考)如图,一理想变压器输入端接交流恒压源,输出端电路由R1、R2和R3三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由5∶1改为10∶1后              (　　)

A.流经R1的电流减小到原来的

B.R2两端的电压增加到原来的2倍

C.R3两端的电压减小到原来的

D.电阻上总的热功率减小到原来的

14．(2019·天津高考)单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是              (　　)

A.时刻线框平面与中性面垂直

B.线框的感应电动势有效值为

C.线框转一周外力所做的功为

D.从t=0到t=过程中线框的平均感应电动势为

15．(2019·天津高考)单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是              (　　)

A.时刻线框平面与中性面垂直

B.线框的感应电动势有效值为

C.线框转一周外力所做的功为

D.从t=0到t=过程中线框的平均感应电动势为

16.如图甲所示为电热毯电路示意图，交流电压u＝311sin(100πt) V，当开关S闭合时，电热丝的电功率为P0；当开关S断开时，加在电热丝上的电压如图乙所示，则(　　)

A．开关闭合时，交流电压表的读数为220 V

B．开关闭合时，交流电压表的读数为311 V

C．开关断开时，交流电压表的读数为311 V，电热丝功率为

D．开关断开时，交流电压表的读数为156 V，电热丝功率为

三、计算题：

17．如图所示,理想变压器原线圈Ⅰ接到220 V的交流电源上,副线圈Ⅱ的匝数为30,与一标有“12 V　12 W”字样的灯泡L连接,灯泡正常发光。副线圈Ⅲ的输出电压为110 V,电流为0.4 A。求:

(1)副线圈Ⅲ的匝数;

(2)原线圈Ⅰ的匝数以及通过原线圈的电流。

18．一居民小区有440户，以前每户平均消耗电功率为100 W，使用的区间变压器匝数比为165∶6，恰好能使额定电压为220 V的用电器正常工作，现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为250 W，若变压器输入电压仍为6 600 V，区间输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用区间变压器，则此变压器的匝数比为多少？

19．一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的电压上，向额定电压为1.80×104 V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔丝就熔断．

(1)熔丝的熔断电流是多大？

(2)当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？

20.(2020·黑龙江大庆模拟)如图甲所示，理想变压器原线圈通有正弦式交变电流，副线圈接有3个电阻和一个电容器．已知R1＝R3＝20 Ω，R2＝40 Ω，原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈的输入功率为P＝35 W，已知通过R1的正弦交流电如图乙所示．求：

(1)原线圈输入电压；

(2)电阻R2的电功率；

(3)电容器C流过的电流．

21.有一台内阻为1Ω的发电机,供给一个学校照明用电,如图所示,升压变压器的匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻R=4 Ω。全校共22个班,每班有220 V　40 W的灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则:

(1)发电机输出功率多大?

(2)发电机的电动势多大?

(3)输出效率是多少?

(4)若使用灯数减半并正常发光,发电机输出功率是否减半?

22.如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN，其电阻不计，间距d＝0.5 m，P、M之间接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0＝0.2 T的匀强磁场中，两金属棒L1、L2平行地搁在导轨上，其电阻均为r＝0.1 Ω，质量分别为M1＝0.3 kg和M2＝0.5 kg.固定棒L1，使棒L2在水平恒力F＝0.8 N的作用下，由静止开始运动．求：

(1)当电压表读数为U＝0.2 V时，棒L2的加速度为多大？

(2)棒L2能达到的最大速度vm的大小．