7 选择题专练(七) 交变电流-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（老教材）

选择题专练(七)　交变电流 1.(2023·山东青岛市模拟)海浪机械能是未来可使用的绿色能源之一，利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现。某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示，圆柱体磁芯和外壳之间有辐射状磁场，它们可随着海浪上下浮动，磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈，线圈的半径为L，电阻为r，所在处磁场的磁感应强度大小始终为B，磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v，v随时间t的变化关系为v＝v0sin t，其中的T为海浪上下浮动的周期。现使线圈与阻值为R的电阻形成回路，则该发电装置在一个周期内产生的电能为(　　) A． B． C． D． 答案：A 解析：环形导电线圈随着磁芯和外壳随海浪上下浮动而切割磁感线，由法拉第电磁感应定律E＝Blv，环形线圈各部分产生的电动势对回路来说是同向的(实际指感应电流方向)，其有效切割长度由微元法可知l＝2πL，联立v＝v0sin t，可得线圈中感应电动势的瞬时值表达式e＝2πBLv0sin t，根据正弦式交变电流的特点知其电动势的有效值为E＝πBLv0则该发电装置在一个周期内产生的电能E电＝T＝，故B、C、D错误，A正确。 2．如图所示为一电流通过一电子元件后的波形图(曲线部分为正弦交流电的一部分)，则下列说法正确的是(　　) A．这是一种交变电流 B．电流的变化周期为0.03 s C．电流通过100 Ω电阻时，电功率为100 W D．电流通过100 Ω的电阻时，一个周期内流经电阻的电荷量大于0.015 C 答案：D 解析：交变电流是指大小和方向随时间做周期性变化的电流，题图中电流方向未变，是直流，故A错误；电流的变化周期为0.015 s，故B错误；由题意知此电流有效值为I＝ A，电流通过100 Ω电阻时，电功率为P＝I2R＝×100 W＝ W，故C错误；根据i-t图象与t轴所围面积表示电荷量可知，电流通过100 Ω的电阻时，一个周期内流经电阻的电荷量大于0.015 C，故D正确。 3．(2022·福建福州3月质检)图甲是一款手机无线充电接收器，将其插入原本没有无线充电功能的手机的接口，并贴于手机背部，再将手机放在无线充电器上即可实现无线充电。其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比n1∶n2＝5∶1，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220 V的正弦式交变电源后，受电线圈中产生电流给手机充电；充电时，受电线圈中的电流为2 A。若把装置线圈视为理想变压器、手机充电时，下列说法正确的是(　　) A．cd间电压为U2＝44 V B．送电线圈中电流为I1＝0.4 A C．送电线圈和受电线圈线路上所接电阻R的电压之比为5∶1 D．送电线圈和受电线圈线路上所接电阻R的电功率之比为25∶1 答案：B 解析：送电线圈和受电线圈匝数比n1∶n2＝5∶1，如果原线圈接上220 V的正弦式交变电源后，cd间电压为U2＝U1＝44 V，现在原线圈两端电压小于220 V，故cd间电压为U2<44 V，故A错误；受电线圈中的电流为2 A，送电线圈中电流为I1＝I2＝0.4 A，故B正确；根据U＝IR ，送电线圈和受电线圈线路上所接电阻R的电压之比＝，故C错误；根据P＝I2R ，送电线圈和受电线圈线路上所接电阻R的电功率之比为1∶25，故D错误。 4．假设甲、乙两地原来采用750 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 100 kV的特高压输电，若不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是(　　) A．输电线上输送的电流大小减小 B．输电线上由于导线电阻造成的损失电压增大 C．输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率增大 D．用户得到的电功率减小 答案：A 解析：根据公式P＝I输·U输且P不变，可知输电电流I输＝，当输电电压增大时，输电电流减小，A正确；R线不变，当输电电流减小，输电线上由于导线电阻造成的损失电压减小，B错误；输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率P损＝I输2·R线减小，C错误；P不变，输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小，用户得到的电功率增大，D错误。 5．如图所示，降压变压器的输入端接一正弦式交流电源，输出端向用户供电。已知输出端到用户的输电线电阻不可忽略。若用户的每盏灯的规格都相同，当用户开一盏灯时，电流表示数为I1，电压表示数为U1；当用户开两盏灯时，电流表示数为I2，电压表示数为U2。设交流电源输出电压恒定，电流表、电压表可视为理想电表。则下列关系正确的是(　　) A．I2＝2I1，U2＝U1 B．I2<2I1，U2＝U1 C．I2＝2I1，U2>U1 D．I2<2I1，U2<U1 答案：D 解析：假设灯泡的电阻为R1，降压变压器的匝数比为k，因交流电源输出电压U恒定，所以降压变压器输出端电压Ux也恒定，开一盏灯时U1＝Ux，开两盏灯