2026届高考物理一轮复习课时作业(31)：交变电流

2026届高考物理一轮复习课时作业(31)：参考答案 训练内容：交变电流 一、二、选择题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C A C D B A AB BD BD 1．B 解析：该图中当线圈匀速转动时，穿过线圈的磁通量总为零不变，则不会产生感应电流，故A错误；该图中当线圈匀速转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，则会产生交变电流，故B正确；该图中当线圈匀速运动时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，故C错误；该图中当线圈做匀速直线运动出离磁场时，线圈的后边的边切割磁感线，则会产生不变的感应电流，不是交变电流，故D错误。故选B。 2．C 解析：时，磁通量有最大值，说明线圈是从中性面开始转动的，A错误； 由图可知，周期，根据，可得，B错误； 感应电动势的峰值，C正确；线圈从中性面开始转动，电动势表达式为正弦函数，，D错误；故选C。 3．A 解析：初始时，金属线框绕磁场匀速转动有，移去MN左侧的磁场，使线框绕轴MN以角速度20rad/s匀速转动，则有，联立解得 故选A。 4．C 解析：由图乙可知，所用交流电的周期为0.02s，所以频率为，故A错误；变压器输入电压为220V，所以变压器原、副线圈的匝数之比为，故B错误；每个彩灯的功率为，所以变压器的输入功率为，故C正确；若一盏彩灯烧坏，由于副线圈两端电压不变，则流过灯泡的电流不变，另外两盏彩灯不会变暗，故D错误。故选C。 5．D 解析：由题意可知，由理想变压器两端电压与匝数的关系可得，升压变压器的输入电压为，由理想变压器两端电流与匝数的关系可得，升压变压器的输入电流为，由闭合回路欧姆定律可得，发电机产生的感应电动势的有效值为，故A错误；根据题意可知，降压变压器的输入电压为，输入功率为 则用户用电器的总功率为，解得 则降压变压器的原副线圈匝数比为，故B错误； 用户用电器增多时，总负载电阻减小，这会导致输出电流增大，进而导致输电电流和发电机输出电流都增大，发电机产生的感应电动势的有效值不变，则升压变压器的输入电压变小，则升压变压器的输出电压变小，即电压表示数变小，故C错误；若矩形线圈转速变为原来的2倍，发电机产生的感应电动势的有效值变为原来的2倍，整个电路中，除发电机外，所有电阻和变压器匝数比都是固定的，可以将发电机外的整个电路看作一个总的负载，根据闭合电路欧姆定律可知，与成正比，则与成正比，负载功率，则R的功率变为原来的4倍，故D正确。故选D。 6．B 解析：升压变压器原线圈的电流 设升压变压器副线圈两端的电压为，由，解得： 升压变压器副线圈的电流，输电线上损失的电压 降压变压器原线圈两端的电压 降压变压器原、副线圈的匝数比，故AD错误，B正确； 输电线上损失的功率，故C错误。故选B。 7．A 解析：设原、副线圈的匝数比为k，原线圈的电流为，则有副线圈的电流为，，原线圈的电压 因为电源电压的有效值恒定，则有 代入数据可得，解得： 变压器及其右侧电路的等效电路如图所示 其等效电阻 则等效电阻的取值范围为 将看成电源内阻，则等效电阻消耗的电功率 因此当时，变压器的输出功率最大，结合上述分析可知，且滑片P由最上端移至最下端的过程，逐渐增大，因此变压器的输出功率一直减小，故A正确，B错误；根据上述分析可知，变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1，故CD错误。 故选A。 8．AB 解析：A．由图，在0.01s时感应电动势为0，由感应电动势与磁通量变化率的关系，可知磁通量变化率为0，磁通量为最大值，故A正确。 由图，可知角速度为，故B正确。 电动势的有效值为，由闭合电路欧姆定律可得电压表的示数满足，解得：，故C错误。由灯泡的电压和电阻，可知灯泡的电功率为，解得，故D错误。故选AB。 9．BD 解析：对于正弦式交流电，电压表的示数对应的是电压的有效值，M、N两端输入电压的最大值为，有效值为，故A错误；变压器只改变电压不改变交流电的频率，原线圈输入交流电的周期为，频率为，所以通过 的是频率为的交流电，故B正确；若只将开关断开，副线圈输出电压不变， 的分压变大，通过 的电流增加，r的分压变小，通过r的电流减小，故C错误； 若只将开关S由a拨到b，副线圈匝数增加，由可得副线圈输出电压变大，由可得副线圈输出功率变大，由理想变压器能量传递可知 M、 两端的输入功率变大，故D正确。故选BD。 10．BD 解析：输电线上损耗的功率 由，可知输电线上的电流，输电线上损耗的电压，故A错误，B正确；升压变压器原线圈上的电流 副线圈电流，原、副线圈匝数比，故C错误； 降压变压器原线圈电流，副线圈电流 原、副线圈匝数比，故D正确。故选BD。 三、非选择题： 11．(12分) (1)D (2)C (3)5 解析：（1）为了防止产生涡流，观察变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。故选D。 （2）若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系 若变压器的原线圈接“0“和”8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为2：1，副线圈的电压为3V，则 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V。故选C。 （3）根据交流电电流的有效值的定义 其中 ，，， 解得： 12．(16分) (1) (2) (3) 解析：（1）电动势最大值 解得 故表达式为 （2）电流的有效值为 则1min的时间内电路中产生的热量为 解得 （3）由法拉第电磁感应定律可知 则，            解得 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考物理一轮复习课时作业(31)： 训练内容：交变电流 满分：100分 时间：40分钟 一、单选题（每小题6分，共42分） 1．如图所示线圈匀速转动或匀速直线运动，能产生交变电流的是（　　） A． B． C． D． 2．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的匝数N=72，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。由图可知（　　） A．线圈从与中性面垂直的位置开始转动 B．线圈转动的角速度大小为50π rad/s C．线圈产生的感应电动势的峰值为36 V D．线圈产生的感应电动势的表达式为e=36sin 100πt（V） 3．如图所示，粗细均匀的单匝正方形金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直磁感应强度的轴MN以角速度10rad/s匀速转动，MN为线框的对称轴，线框产生的电动势有效值为E；若移去MN左侧的磁场，使线框绕轴MN以角速度20rad/s匀速转动，则线框产生的电动势有效值为（　　） A．E B． C． D． 4．如图甲所示为某组彩灯的供电示意图，三盏彩灯的额定电压均为36V，电阻均为72Ω，理想变压器原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图乙所示。已知三盏彩灯均正常发光。下列说法正确的是（　　） A．所用交流电的频率为100Hz B．变压器原、副线圈的匝数之比为9:55 C．变压器的输入功率为54W D．若一盏彩灯烧坏，另外两盏彩灯将变暗 5．某兴趣小组设计了模拟风力发电、输电的装置。如图所示，风轮带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。已知矩形线圈电阻为r=0.5Ω，磁感应强度B=1T。升压变压器原副线圈匝数比为1：4，输电线的总电阻为，用户用电器可等效为R=5Ω的电阻，电表为理想电表，变压器为理想变压器，其余电阻不计。闭合开关后，电压表的示数为16V，电流表的示数为0.5A。则（　　） A．矩形线圈的电动势为4V B．降压变压器的原副线圈匝数比为4：1 C．用户用电器增多时，电压表示数不变 D．若矩形线圈转速变为原来的2倍，R的功率变为原来的4倍 6．某小型发电机的输出功率为，输出电压为，通过远距离输电系统供一养殖场照明，电路如图所示。输电线的总电阻为，在养殖场附近通过降压变压器把电压降低为。已知升压变压器原、副线圈的匝数比，下列说法正确的是（　　） A．输电线上的电流为 B．输电线上损失的电压为 C．输电线上损失的功率为 D．降压变压器原、副线圈的匝数比 7．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2的阻值分别是3Ω、1Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为4Ω ，U为有效值恒定的正弦交流电压源。当滑动变阻器R3的滑片P移至最下端时，理想交流电流表的示数为I，当滑片P移至最上端时，电流表的示数变为4I，则下列说法正确的是（　　） A．滑片P由最上端移至最下端的过程，变压器输出功率逐渐减小 B．滑片P由最上端移至最下端的过程，变压器输出功率先增大后减小 C．变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1 D．变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2 二、多选题（每小题10分，共30分，漏选得5分） 8．图甲为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为，灯泡L的电阻为，电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势随时间t按图乙的正弦规律变化，则（　　） A．时，穿过线圈的磁通量最大 B．线圈转动的角速度为 C．电压表的示数为10V D．灯泡L的电功率为 9．如图甲所示的电路中， M、N两端输入电压峰值一定的正弦式交流电，电压瞬时值随时间变化的图像如图乙所示，初始时开关 S接a，、闭合，则（　　） A．电压表的示数是311V B．通过R1的是频率为50Hz的交流电 C．若只将S1断开，则通过R2和r的电流都减小 D．若只将S由a拨到b， M、N两端的输入功率变大 10．如图所示为某小型发电厂的远距离输电示意图，发电厂的输出电压为，输出功率为，输电线路总电阻为，用户端得到的电压为、功率为。变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．输电线损耗的电压为 B．输电线上的电流为 C．升压变压器原、副线圈的匝数比为 D．降压变压器原、副线圈的匝数比为 三、非选择题（共28分） 11．(12分) 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是：_________； A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成 (2)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线的输入电压可能为________；（填字母） A．1.5V B．6.0V C．7.0V D．3.0V (3)该实验中用到某一交流电，电流随时间变化的图像如图所示，则此交流电电流的有效值为________A。 12．(16分) 如图所示，线圈的面积是，共20匝，线圈总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 (1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)1min时间内R上产生的热量； (3)线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $