2024北京重點(diǎn)校高二（下）期末物理匯編

交變電流章節(jié)綜合

一、單選題

1.（2024北京豐臺(tái)高二下期末）如圖所示，一個(gè)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,原線圈兩

端。、b接正弦式交流電源。在原線圈前串聯(lián)一個(gè)規(guī)格為“熔斷電流0.2A、電阻5?！钡谋ｋU(xiǎn)絲，與原線圈并

聯(lián)的電壓表的示數(shù)穩(wěn)定為220V,電壓表為理想電表，若電路可以長(zhǎng)時(shí)間正常工作，下列說(shuō)法正確的是

（）

保險(xiǎn)絲

A.通過(guò)電阻R的最大瞬時(shí)電流為2A

B.電阻R增大時(shí)，流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流也增大

C.保證保險(xiǎn)絲不斷的電阻R的最小值為11。

D.變壓器的輸出功率最大值為44及W

2.（2024北京西城高二下期末）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比4：%=1。：1，

N=4=20。，C為電容器。已知加在原線圈兩端的正弦式交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所

示，貝I」（）

甲乙

A.副線圈交流電的頻率為100HzB.副線圈中交流電壓表的示數(shù)為20V

C.通過(guò)電阻凡的電流為0AD.電阻的電壓小于20V

3.（2024北京懷柔高二下期末）如圖所示，是一個(gè)正弦式交變電流的波形圖。則（）

B.該交變電流的有效值為1O0A

C.若將該電流通過(guò)10Q的電阻時(shí)，10s內(nèi)產(chǎn)生熱量為5000J

D.若將該電流輸入匝數(shù)比為10:1的理想降壓變壓器，副線圈輸出電流的最大值為1A

4.（2024北京石景山高二下期末）交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，矩形線圈ABC。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直

于磁場(chǎng)的軸。?！鏁r(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為e=20sinl00mV。下列說(shuō)法正確的是

A.此交流電的頻率為100Hz

B.此發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的有效值為20V

C.當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量為0

D.當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量的變化率為0

5.（2024北京石景山高二下期末）如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10:1,其原線圈兩端

接入正弦式交變電壓〃，H=311sinlOO7tzV,副線圈通過(guò)電流表與變阻器R相連，若交流電壓表和交流電流

表都是理想電表，則下列說(shuō)法正確的是（）

B.滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，電壓表的示數(shù)增大

C.滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，電流表的示數(shù)減小

D.滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，變壓器的輸入功率增大

6.（2024北京房山高二下期末）如圖所示，矩形線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生交變電流,

A.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量的變化率最大

B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)磁通量為零

C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流方向改變1次

D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?。C54

7.（2024北京西城高二下期末）右圖為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，矩形線圈ABC。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁

場(chǎng)的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為e=2OsinlOO0（V）。下列說(shuō)法正確的是

（）

O

A.此交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為20V

B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100rad/s

C.當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大

D.當(dāng)線圈平面由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90。時(shí)線圈中電流的方向?yàn)?。CB4

8.（2024北京西城高二下期末）一正弦交變電流的i-r圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

B.該交變電流的有效值為2A

C.在f=0.10s時(shí)電流改變方向

D.將該交變電流通過(guò)一個(gè)尺=1。的電阻，通電10s產(chǎn)生的熱量為20J

9.（2024北京朝陽(yáng)高二下期末）可變差動(dòng)變壓器（LVDT）是一種常用的直線位移傳感器，簡(jiǎn)化模型如圖

所示。它內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)包括一個(gè)初級(jí)線圈和一對(duì)匝數(shù)相等的次級(jí)線圈，初級(jí)線圈位于中間，次級(jí)線圈則沿

相反方向串聯(lián)，對(duì)稱纏繞在初級(jí)線圈的兩側(cè)；導(dǎo)磁鐵芯可以在空心管（圖中未畫(huà)出）中移動(dòng)，連接到要測(cè)

量位移的物體上，初始時(shí)鐵芯恰好位于空心管的中央，運(yùn)動(dòng)中鐵芯始終有一端在副線圈中。在油端輸入

有效值為q的正弦式交變電壓，加端輸出電壓的有效值記為。2,則（）

A.鐵芯從中央位置開(kāi)始向上移動(dòng)時(shí)，4增加

B.鐵芯從中央位置開(kāi)始的移動(dòng)量越大，4越小

c.鐵芯向上移動(dòng)一定距離后，若增大G，6會(huì)減小

D.可變差動(dòng)變壓器無(wú)法反映物體的運(yùn)動(dòng)方向

二、多選題

10.（2024北京朝陽(yáng)高二下期末）如圖所示，理想變壓器的原線圈接在220csinlOOR（V）的交流電源

上，副線圈與滑動(dòng)變阻器R相連，原、副線圈匝數(shù)之比為4:1,此時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片處于中間位置且接入

電路的阻值為55。。若交流電壓表、電流表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（）

A.電壓表的示數(shù)為55V

B.電流表的示數(shù)為4A

C.通過(guò)R的交變電流的頻率是100Hz

D.滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，變壓器的輸入功率減小

11.（2024北京西城高二下期末）如圖所示，工廠利用380V的交流電給額定電壓為36V的照明燈供電,

變壓器原線圈匝數(shù)為1520匝。將變壓器視為理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）

B.副線圈匝數(shù)為240匝

C.電路中接入的照明燈越多，通過(guò)原線圈的電流越大

D.電路中接入的照明燈越多，通過(guò)原線圈的電流越小

三、解答題

12.（2024北京東城高二下期末）如圖為交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，兩磁極之間的磁場(chǎng)可近似為勻強(qiáng)磁

場(chǎng),發(fā)電機(jī)的矩形線圈?；伊υ诖艌?chǎng)中，圖中"cd分別為矩形線圈的四個(gè)頂點(diǎn)。線圈可繞過(guò)反邊和〃/邊中

點(diǎn)且垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路

連接。已知矩形線圈的匝數(shù)為〃，湖邊長(zhǎng)度為乙，6c邊長(zhǎng)度為4，線圈總電阻為「，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為。，

外電路定值電阻的阻值為R,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8。電流表和電壓表均為理想交流電表，忽略一切摩擦

阻力及空氣阻力。

（1）寫(xiě)出線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值”密；

（2）求電壓表的示數(shù)U；

（3）求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈過(guò)程中，外力對(duì)線圈所做的功W。

13.(2024北京朝陽(yáng)高二下期末)如圖所示，某小型交流發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形金屬線圈ABC。的面積

S=0.1m2,匝數(shù)”=100,線圈的總電阻r=10Q,線圈所處磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

B=0.1To線圈通過(guò)滑環(huán)和電刷與阻值R=90O的定值電阻連接。現(xiàn)使線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為

co=300rad/s。

(1)從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出線圈中電流瞬時(shí)值的表達(dá)式；

(2)求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)Imin過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。；

(3)求線圈從中性面位置轉(zhuǎn)過(guò)90。的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量次

參考答案

1.C

【詳解】A.根據(jù)題意，熔斷電流為0.2A,知原線圈電流為

/]=0.2A

由

解得

I2=2A

瞬時(shí)最大值為

Am=V2/2=2V2A

故A錯(cuò)誤；

B.由于原線圈電壓決定副線圈電壓，所以原線圈電壓不變時(shí)，副線圈電壓也不變，當(dāng)電阻R增大時(shí)，由

歐姆定律

R

知副線圈電流減小，則原線圈電流也減小，故B錯(cuò)誤；

CD.由A選項(xiàng)中知副線圈電流最大值為4=2A,由電壓與匝數(shù)關(guān)系式

U2%

解得

U2=22V

保證保險(xiǎn)絲不斷的電阻R的最小值為

R1m

理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，輸入功率最大值為

P=UlI1=44W

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

2.B

【詳解】A.根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s,則頻率為

/=1=50HZ

T

故A錯(cuò)誤；

B.由圖乙可知原線圈最大電壓為200后V，有效值為

U.=^=200V

V2

再根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知副線圈電壓的為

。2=。1%=20V

%

故B正確；

CD.電壓表同時(shí)測(cè)副線圈和電阻打的電壓，則電阻&的電壓等于20V,通過(guò)其電流

/=-=1A

故CD錯(cuò)誤。

故選B。

3.C

【詳解】A.由題圖可知，該交變電流的周期為0.2s,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.該交變電流為正弦式交變電，其有效值為

/=牟=5夜A

V2

故B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.若將該電流通過(guò)10。的電阻時(shí)，10s內(nèi)產(chǎn)生熱量為

Q=/2R/=5000J

故C項(xiàng)正確；

D.由于理想降壓變壓器，有

I%

，2及1

解得

72=50A/2A

副線圈的最大電流為izm，有

r_%m

廠五

解得

』=100A

故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選Co

4.C

【詳解】AB.發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為e=20sinl00RV,則

60=271f=100萬(wàn)

Um=20V則交流電的頻率為

f=50Hz發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的有效值為

U=4=?V=1O0V

V2V2

故AB錯(cuò)誤；

CD.圖示位置為與中性面垂直的位置，該位置磁通量為0,磁通量的變化率最大，故C正確，D錯(cuò)誤；

故選C?

5.C

【詳解】A.交流電的電壓有效值為

U.=^=220V

V2

根據(jù)

U2n2

解得

U2=22V

可知電壓表的示數(shù)為22V,A錯(cuò)誤；

B.由于原線圈的電壓保持不變，匝數(shù)比不變，無(wú)論滑動(dòng)變阻器阻值如何變化，副線圈兩端的電壓也保持

不變，B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大，電流表的示數(shù)減小，C正確；

D.根據(jù)尸=U/可知當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率減小，因此變壓器的輸入功率

減小，D錯(cuò)誤。

故選C。

6.A

【詳解】A.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量為零，此時(shí)磁通量的變化率最大，選項(xiàng)A正確；

B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)磁通量最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流方向改變2次，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)右手定則可知，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?3。，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.D

【詳解】A.此交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為

E=^=1O0V

垃

故A錯(cuò)誤；

B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

co=KKhirad/s

故B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)處于中性面，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為零，

故c錯(cuò)誤；

D.根據(jù)右手定則可知，當(dāng)線圈平面由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90。時(shí)，線圈中電流的方向?yàn)镺CM,D正確。

故選D。

8.D

【詳解】A.根據(jù)f圖象可知交變電流的周期為0.20s,故A錯(cuò)誤；

B.該交變電流為正弦式，則有效值為

/=組=V2A

72

故B錯(cuò)誤；

C.在f=0.10s時(shí)電流最大，電流為負(fù)向電流未改變方向，當(dāng)電流等于零時(shí)方向才發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；

D.將該交變電流通過(guò)一個(gè)R=1O的電阻，通電10s產(chǎn)生的熱量為

Q=I-Rt=(0)2xlxl0J=20J

故D正確。

故選D。

9.A

【詳解】負(fù)線圈反向接，當(dāng)鐵芯在中央時(shí)上下方次級(jí)線圈的磁通量相同，此時(shí)副線圈電壓為零。即鐵芯移

動(dòng)時(shí)會(huì)因鐵芯的移動(dòng)導(dǎo)致的磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

A.當(dāng)鐵芯向上移動(dòng)時(shí)，它會(huì)使得上方的次級(jí)線圈中的磁通量增加，下方的次級(jí)線圈中的磁通量減少。由

于次級(jí)線圈是沿相反方向串聯(lián)的，所以上方的次級(jí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)與下方的次級(jí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)相加，而不是相減。因此，cd端輸出電壓的有效值必會(huì)增加，故A正確；

B.當(dāng)鐵芯從中央位置開(kāi)始的移動(dòng)量越大時(shí)，它改變穿過(guò)次級(jí)線圈的磁通量也越多，從而導(dǎo)致次級(jí)線圈中

產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大。因此，U2會(huì)越大，而不是越小，故B錯(cuò)誤；

c.當(dāng)鐵芯向上移動(dòng)一定距離后，若增大q,則初級(jí)線圈中產(chǎn)生的交變電流會(huì)增大，進(jìn)而產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)

也會(huì)增強(qiáng)。這個(gè)增強(qiáng)的交變磁場(chǎng)會(huì)穿過(guò)次級(jí)線圈，并在次級(jí)線圈中產(chǎn)生更大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。因此，會(huì)增

大，而不是減小，故C錯(cuò)誤；

D.由于可變差動(dòng)變壓器的輸出電壓。2與鐵芯的移動(dòng)方向有關(guān)，如果此時(shí)輸入端的磁通量向上增加，磁鐵

向上移動(dòng)導(dǎo)致上方的磁通量向上增加而下方的減少，如果此時(shí)副線圈的電壓為正，而此時(shí)向下移動(dòng)則會(huì)導(dǎo)

致副線圈電壓為負(fù)，即可以通過(guò)電壓的正負(fù)反應(yīng)物體的運(yùn)動(dòng)方向。

故選Ao

10.AD

【詳解】A.原線圈兩端電壓

220后

U=—^-V=220V

班■

根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有

￡i_=ZL

Uz九2

解得

U2=55V

故A正確;

B.副線圈中的電流

T=IA

根據(jù)電流匝數(shù)關(guān)系有

A_

12"1

解得

Z,=0.25A

故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)交流電的表達(dá)式有

co=2兀于=100;rrad/s

解得

y=50Hz

變壓器不改變頻率，則通過(guò)R的交變電流的頻率是50Hz,故C錯(cuò)誤;

D.滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，接入電阻增大，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流減小，副線圈兩端電壓一定，則

變壓器輸出功率減小，即變壓器的輸入功率減小，故D正確。

故選ADo

11.AC

【詳解】AB.根據(jù)題意，由

U2九2

可得，副線圈匝數(shù)為

%=——X1520=144

380

故A正確，B錯(cuò)誤;

CD.電路中接入的照明燈越多，負(fù)載電路中電阻越小，通過(guò)副線圈的電流越大，通過(guò)原線圈的電流越大,

故C正確，D錯(cuò)誤o

故選AC。

12.(1)nBLLco；(2)一；；(3)------^?一

x2Y2(R+r)R+r

【詳解】（1）線圈繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為

Emax=延口①

(2)電動(dòng)勢(shì)的有效值為