高二物理 交流电专题训练及答案全套

高二物理交流电的最大值与有效值试题答案及解析1.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示。

此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路。

不计电路的其他电阻，下列说法不正确的是（）A、交变电流的周期为0.125s；B、交变电流的频率为8Hz；C、交变电流电流的有效值为A；D、交变电流电流的最大值为4A。

【答案】ABD【解析】由图可知，交流电的最大电压，周期，故A错误；根据最大值与有效值以及周期与频率关系有，故B错误：交变电流的最大值为，则有效值，故C正确，D错误．【考点】考查了正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．2.（12分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：(1)转动过程中感应电动势的最大值；(2)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；(3)交流电压表的示数；【答案】（1）3.14V （2）2.6V （3）1.78V【解析】(1)感应电动势的最大值为Em＝nBωS≈3.14 V.(2)线圈转过60°角过程中产生的平均感应电动势为(3)电压表示数为外电路电压的有效值，【考点】本题考查交流电3.图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：W乙为A．1：B．1：2C．1：3D．1：6【答案】C【解析】甲图中，在一个周期内，电阻发热的时间是0～2×10-2s、4×10-2s～6×10-2s内，根据电流的热效应有：2，代入数据得，解得电流的有效值I=A．乙图中，在一个周期内，电阻发热的时间为0～4×10-4s，根据电流的热效应有：2I12R，代入数据得，12×R×2×2×10-2=I′2R×4×10-2，解得电流的有效值I′=1A．根据W=I2Rt知，在相同时间内消耗的电功之比等于：1＝1：3．故C正确，A、B、D错误．【考点】交流电的有效值4.某电路两端交流电压u=Umsin100πt(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V。

《第三章交流电》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在交变电流通过导体时，下列描述正确的是（）。

A. 导体中的电流方向始终不变B. 导体中的电流方向随时间周期性变化C. 导体中的电流大小和方向都随时间周期性变化D. 导体中的电压始终不变2、以下关于变压器的说法正确的是（）。

A. 变压器只能用来降低电压B. 变压器利用互感原理工作C. 变压器可以改变所有类型的电压D. 变压器的原线圈和副线圈中的电流相等3、下列关于交流电电压有效值的说法正确的是：A、交流电电压有效值是指其峰值的一半B、交流电电压有效值是指其平均值的平方根C、交流电电压有效值是指其波形面积的均方根D、交流电电压有效值是指其波形的峰值4、频率为50Hz的正弦交流电，其周期T为：A、0.1sB、0.02sC、0.01sD、1s5、题目：一个交流电的最大值为5A，其有效值是多少？A、2.5AB、3.5AC、5AD、10A6、题目：一个正弦波交流电压的频率为50Hz，其周期是多少秒？A、0.01秒B、0.02秒C、0.5秒D、1秒7、交流电的特点是其电流、电压或电动势的大小和方向都随时间做周期性变化。

某一种交流电在一个周期内电流方向改变两次，其频率为50Hz。

该交流电的周期是多少？A、0.02秒B、0.04秒C、0.01秒D、0.002秒二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些情况会导致电路中的电流变大？A、增加电路的总电阻B、提高电路两端的电压C、减少电路的支路数D、增加支路的电阻2、在正弦交流电路中，下列说法正确的是？A、电流的最大值与有效值之间的关系为I max=√2I rmsB、电流的相位与电压的相位相同C、电路中的功率损耗取决于电压的平方与电阻的乘积D、交流电表测量的是电流的有效值3、关于交流电的特性，以下说法正确的是：A、交流电的电压和电流方向随时间做周期性变化。

高二物理第4章交变电流电机同步练习题集
（含答案）
交变电流以正弦交流电应用最为广泛，且其他非正弦交流电一般都可以经过物理处理后，化成为正弦交流电的叠加，通过练习物理第4章交变电流电机同步练习大家一定能掌握知识点。

一、交变电流的产生和描述当闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，线圈里就产生大小和方向作周期性改变的正弦交流电。

二、变压器变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。

三、三相交变电流只有一个线圈在磁场里转动，电路里只产生一个交变电动势，这种的发电机叫做单相交流发电机，发出的电流叫做单相交变电流。

在磁场里有三个互成120°的线圈同时转动，电路里就产生三个交变电动势，这种的发电机叫做三相交流发电机，发出的电流叫做三相交变电流。

大家对人教版高二物理第4章交变电流电机同步练习题集已经吃透了吗?多看看解析一定可以帮助大家更好的理解知识点。

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1.交变电流课后训练巩固提升一、基础巩固1.关于矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的正弦交变电流,正确的说法是( )A.线圈每转动一周,感应电流方向改变一次B.线圈每转动一周,感应电动势方向改变一次C.线圈每转动一周,感应电流方向改变两次,感应电动势方向改变一次D.线圈每转动一周,感应电流方向和感应电动势方向都改变两次,每经过中性面时改变一次,每个周期内方向改变两次,故选项D正确。

2.如图所示,面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,能产生正弦感应电动势e=BSωsinωt的图是( ),且从线圈平面经过中性面开始计时,产生的电动势为e=E m sinωt,只有A 符合要求,故A 正确。

3.(多选)如图所示,一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动,沿着OO'观察,线圈沿逆时针方向转动。

已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为N,边长为l,电阻为R,转动的角速度为ω。

则当线圈转至图中所示位置(线圈平面与磁场方向平行)时( )A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中的感应电流为NBl 2ωRC.穿过线圈的磁通量为零D.穿过线圈磁通量的变化率为零向里运动,根据右手定则可知,线圈中的电流方向为adcba,选项A 错误。

E m =NBl 2ω,电流I m =E m R,故I m =NBl 2ωR,选项B 正确。

因线圈平面平行于磁感线,故穿过线圈的磁通量为零,选项C 正确。

当线圈转至题图所示位置,即线圈平面垂直于中性面时,穿过线圈的磁通量的变化率最大,选项D错误。

4.单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图(a)所示,则下列说法正确的是( )(a)(b)A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率最大C.t=0.02 s时刻,感应电动势达到最大D.该线圈产生的相应感应电动势的图像如图(b)所示(a)可知t=0时刻,线圈的磁通量最大,线圈处于中性面,t=0.01s时刻,磁通量为零,但变化率最大,所以A选项错误,B选项正确。

高考物理复习专题十直流电路和交流电路一、单选题1.某一电热器接在U=110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到某正弦式交流电源上，每秒产生的热量为4.5Q，则该交流电压的最大值U m是（）A． 220VB． 110VC． 220VD． 330V2.如图，是一火警报警电路的示意图。

其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。

值班室的显示器为电路中的电流表，电两极之间接一报警器。

当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I，报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变小B．I变小，U变大C．I变小，U变小D．I变大，U变大3.如图甲所示，理想变压器原，副线圈的匝数比为4∶1；电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，R为定值电阻．下列说法正确的是()A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝36sin 50πt(V)B．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4C．R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大D．电压表V2的示数为9 V4.一课外活动小组在一次活动中，用到的用电器上标有“36V 72W”字样，用电器工作时需使用变压器将220V的交变电压进行降压。

由于手边只有一个匝数比为5：1的变压器，不能直接使用。

经过讨论后，大家认为可在原线圈上加一个可变电阻进行调节，设计好的电路示意图如图甲所示。

当在ab两端间加上如图乙所示的电压后，用电器恰好能正常工作，则下列说法正确的是（）A．原线圈cd两点间的电压为220VB．在t=0．01s时，电压表的示数为0VC．通过原线圈中的电流为10AD．可变电阻R0上消耗的电功率为l6W5.如图所示，理想变压器的原线圈输入交变电压u＝U m sinωt，闭合开关S，电灯恰好正常发光．现将滑动变阻器滑片P向下移动，下列说法正确的是()A．理想电压表V示数变大B．理想电流表A示数变大C．变压器的输出功率变小D．副线圈的电流频率变小6.如图所示，一正弦交流电瞬时值为，通过一个理想电流表，接在一个理想变压器两端，变压器起到降压作用。

高二物理交流电试题1.一台小型发电机产生的电动势随时间按正弦变化的规律如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则A．电压表的示数为220 VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．在t＝1x10－2 s的时刻，穿过线圈的磁通量最大D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J【答案】CD【解析】电源电动势有效值为220V，由闭合电路欧姆定律可知电压表示数为,A错；每一个周期电流变化两次，周期为0.02s，1s内电流变化100次，B错；在t＝1x10－2s的时刻，电动势最小，磁通量最大，C对；闭合电路中电流为2.2A，发电机内阻热功率为24.2W，D对；2.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴oo`匀速转动，线圈平面位于如图（甲）所示的匀强磁场中。

通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图（乙）所示。

下列说法正确的是（）Ａ、t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大；B、t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变；C、t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变；D、t2、t4时刻线圈中感应电动势最小。

【答案】C【解析】本题考查的是对电磁感应定律与图象的问题，由图看出，t1、t3时刻磁通量最大，线圈与中性面重合，感应电动势最小；而且是线圈中感应电流方向改变的时刻，t2、t4时刻磁通量为零磁通量变化率最大，线圈平面与磁感应强度方向平行，感应电动势最大；故只有C选项正确；3.如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外电阻为R 。

线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度为，求：（1）此交流发电机产生感应电动势的最大值（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式（3)从图示位置开始,线圈转过600的过程中通过电阻R的电量是多少？【答案】（1）电动势最大值为：（2）电流的最大值：=∴感应电流函数表达式为：（3）磁通量变化量：【解析】本题考查交变电流的产生和瞬时值、峰值、平均值区别和公式4.正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V.图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象.则（）A.通过R的电流iR 随时间t变化的规律是iR=cos100πt (A)B.通过R的电流iR 随时间t变化的规律是iR=cos50πt (V)C.R两端的电压uR 随时间t变化的规律是uR=5cos100πt (V)D.R两端的电压uR 随时间t变化的规律是uR=5cos50πt (V)【答案】A【解析】电压最大值为，电流最大值为，周期为0.02s，角速度w=2π/T=100rad/s，由瞬时表达式可知A对；5.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。

高二物理《交流电部分练习题》精心总结有答案1．如图，水平面内两导轨间距1m，处于磁感应强度B＝1T的匀强磁场中，导轨的左端接有电阻R＝3Ω、长1m 的导体棒PQ垂直导轨，以4m/s的速度向右匀速滑动，导体棒电阻为1Ω，导轨的电阻忽略不计。

则下列说法正确的是（ B ）A．P点的电势高于Q点，PQ两点电势差的大小为4VB．P点的电势高于Q点，PQ两点电势差的大小为3VC．Q点的电势高于P点，PQ两点电势差的大小为4VD．Q点的电势高于P点，PQ两点电势差的大小为3V2．如图所示，水平桌面上有一圆形闭合线圈，右侧是匀强磁场区域，磁感应强度的方向与桌面垂直，线圈在外力作用下以恒定的速度进入匀强磁场，从线圈刚开始进入磁场到完全进入磁场的过程中，线圈中的感应电动势平均值与感应电动势最大值之比为（ D ）A．B．C．D．3．如图所示，虚线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间，将两个粗细相同、边长比为1：2的铜质正方形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场，下列说法中正确的是（ D ）A．拉出过程中线框中的感应电动势之比为1：4B．完全拉出通过导线某一横截面的电荷量之比为1：1C．拉出过程中所用拉力大小之比为2：1D．完全拉出线框中产生的热量之比为1：44．如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。

质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为R。

当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，ab棒的速度大小为v，重力加速度为g，则ab棒在这一过程中正确的是（BC ）多选A．运动的平均速度大小大于vB．下滑的位移大小为C．产生的焦耳热为Q＝﹣mv2D．受到的最大安培力大小为sinθ5．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示，则下列说法中正确的是（ C ）A．t1时刻，线圈平面感应电动势达最大B．t2时刻，线圈平面位于中性面C．t3时刻，线圈平面磁通量变化率为零D．t2时刻，线圈平面产生的感应电流改变方向第1页6．交流发电机工作时的电动势的变化规律为e＝E m0sinωt，如果转子的转速提高一倍，其它条件不变，则下列说法正确的是（ B ）A．电动势的瞬时值表达式将变为e＝E m0 sin2ωtB．发电机电动势有效值为E m0C．交流电的周期将变为原来的2倍D．交流电的频率变为原来的7．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。

高二物理交流电的产生试题答案及解析1.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流电动势（V），则（）A．交流电的电动势峰值是VB．交流电的电动势有效值是220VC．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面重合D．当s时，e值为110V【答案】ABC=V，A选项【解析】由交变电流电动势（V）知，交流电的电动势峰值是Em正确；交流电的电动势有效值=220V，故B选项正确；当t＝0时，e=0，故线圈平面恰好与中性面重合，C选项正确；由于线圈的角速度位置，当s时，e值不可求，故D选项错误。

【考点】交变电流的瞬时值、峰值、有效值的关系中性面2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则（）A．t时刻线圈通过中性面B．t时刻线圈中磁通量最大C．t时刻线圈中磁通量变化率最小D．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的平均电流为零【答案】 ACD【解析】试题分析:t1时刻感应电动势为零，磁通量最大，此时线圈通过中性面．故A正确；t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，磁通量为零．故B错误．t3时刻线圈通过中性面，感应电动势为零，磁通量变化率为零，故C正确；【考点】交流发电机原理3.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。

线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，正确的是A．电流表的示数为10AB．0.01s时线圈平面与磁场方向平行C．线圈转动的角速度为50πrad/sD．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左【解析】由图乙可知交流电电流的最大值是I=10A，则有效值为：I==10A；由于电流表m的示数为有效值，故示数I=10A，A正确；0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，B正确；由图乙知，交变电流的周期为0.02s，角速度ω=="100π" rad/s，C错误；由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，D错误。

高二物理辅导资料交变电流同步练习（一）交变电流的产生和变化规律表征交变电流的物理量1．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道（）A.0.01s时刻线圈处于中性面位置B.0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零C.该交流电流有效值为2AD.该交流电流频率为50Hz2．某电热器接在36V直流电源上正常工作，功率为P．若接到e=36sinωt(V)交流电源上，设电热器的电阻不变，则它的功率为（）3．我国照明电路电压瞬时值可表示为（）A．u=380sin3.14t(V) B．u=311sin314t(V)C．u=220sin314t(V) D．u=36sin0.02t(V)4．一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化如右图所示。

则（）A. t1时刻通过线圈的磁通量为零B. t2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大C. t3时刻通过线圈的磁通量变化率绝对值最大D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁能量绝对值都最大5．如图所示，正弦交流电压U的最大值为311V，负载电阻为100Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电流表和电压表的读分别为（）A. 2.2A 311VB. 3.1A 311VC. 2.2A 220VD. 3.1A 220V6．一个标有“220V，40W”的白炽灯泡，在正常发光时，灯丝上通过的正弦式电流的最大值为_______A．7．交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10 的电阻两端，该交流电的周期是__________，电阻消耗的电功率是___________．8．我国照明电路中使用的正弦交流电的周期是______s，频率是______Hz，一秒内交流电的方向改变______次．日常生活中照明电路的电压为220V，该交流电的有效值为_________V，最大值为__________V．9．图中的电流i随时间t变化的图像中,表示交流电的是（）10.如图所示为一交变电流的电压随时间变化的图象，正半轴是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的电压的有效值是( )A.34 V B．5 VC.522V D．3 V交流电 同步练习（二）变压器1．变压器在使用中,下面哪句话是正确的( ).A. 原线圈中输入的电流,随着副线圈中的输出电流的增大而增大B. 原线圈输入电压,随着副线圈中的输出电流的增大而增大C. 当副线圈空载(断路)时,原线圈中无电流D. 当副线圈空载时,原线圈上的电压为零2．理想变压器,给负载Ｒ供电,用下列哪些方法可增加变压器的输出功率( )A. 减少副线圈的匝数B. 增加原线圈的匝数C. 减少负载电阻Ｒ的值D. 提高加在原线圈两端的电压3．有一理想变压器, 它的初级线圈输入电压的最大值为200V, 次级线圈接一阻值为R 的电阻、消耗功率为P , 而该电阻在直接接在电动势为20V, 内阻为零的直流电源上时, 消耗的功率为2P . 则变压器原、副线圈的匝数比应为 ( ).A. 20 : 1B. 14 : 1C. 10 : 1D. 1 : 104它的输入电压u=300sinwt(V)， ）5．一理想变压器的原副线圈匝数之比为4：1，若在原线圈上加u=1410Sin100t(V)的交变电压，则在副线圈的两端用交变电压表测得的电压是（ ）A ．250VB ．352.5VC ．203.8VD ．327.5V6．理想变压器的原副线圈的端电压之比为3：1，图中有四个完全相同的灯泡，若L 2、L 3、L 4都正常发光，则灯泡L 1一定:（ ）A 正常发光B 比正常发光时暗一些C 比正常发光时亮，并有可能烧毁D 条件不足，无法判断7．图左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中电阻R ＝55 Ω，电流表和电压表为理想电表，若原线圈接入如右图所示的正弦式交变电压，电压表的示数为110 V ，下列表述正确的是( )A ．电流表的示数为2 AB ．原、副线圈匝数之比为1∶2C ．电压表的示数为电压的有效值D ．原线圈中交变电压的频率为100 Hz8. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中的电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω 、1Ω和4Ω ，A 为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。

2.正弦交变电流的描述课后训练巩固提升一、基础巩固1.下列提到的交流电,不是指有效值的是( )A.交流电压表的读数B.保险丝熔断电流C.电容器击穿电压D.220 V交流电压2.在阻值为70 Ω的电阻中通以正弦交变电流,测得在10min内放出的热量为2.1×104 J,则此交变电流的最大值为( )A.0.24 AB.0.5 AC.0.707 AD.1 AA,所以I m=√2I=1A。

Q=I2Rt得I=√23.(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin 100πt V,对此电动势,下列表述正确的是( )A.最大值是50√2 VB.频率是100 HzC.有效值是25√2 VD.周期是0.02 s,电动势的最大值E m=50V,有效值为E=m√2=25√2V,周期T=2πω=0.02s,频率f=1T=50Hz,故C、D正确。

4.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间成正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个R=10 Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻。

下列说法正确的是( )A.交变电流的频率为8 HzB.交变电流的有效值为√2 AC.交变电流的最大值为4 AD.电流的瞬时值表达式为i=2sin 4πt A,交变电流的周期为0.25s,故频率为4Hz,选项A错误。

根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2A,故有效值为√2A,选项B正确,C错误。

因ω=2πf=8πrad/s,故电流的瞬时值表达式为i=2sin8πtA,故选项D错误。

5.(多选)图(a)(b)分别表示两种电压的波形,其中图(a)所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是( )(a)(b)A.图(a)表示交流电,图(b)表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图(a)所示电压的瞬时值表达式为u=311sin 100πt VD.两种电压的周期相同(a)(b)都表示交流电,选项A错误。

图(a)中有效值U=m,而图√2(b)中的有效值与峰值不存在这一关系,所以它们的有效值不相同,选项B错误。