专题9交变电流

交变电流（考试时间：100分钟试卷满分：90分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分)1．（2025·北京门头沟·一模）一交流发电机产生的正弦式交变电流的电流i随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（）C．额定电流为2A的用电器可以在此电流下正常工作D．发电机负载上1Ω的定值电阻1min内产生的热量为120J【答案】D故B错误；则额定电流为2A的用电器可以在此电流下不能正常工作，故C错误；故D正确。故选D。

A．电流表示数变大 B．电流表示数变小C．电压表示数变大 D．电压表示数变小【答案】A【详解】CD．单刀双掷开关从a切换到b，由题知，变压器原线圈的电压不变，故电压表的示数不变，故CD错误；可知原线圈的电流增大，即电流表的示数变大，故A正确，B错误。故选A。3．（2025·河南·一模）如图所示是小型旋转磁极式发电机的示意图，通过理想变压器接有阻值为的负载电阻，原线圈接有理想交流电压表和理想交流电流表，原、副线圈匝数分别为、。已知发电机线圈面积为，匝数为，电阻不计，磁极匀速转动的角速度为，磁极之间的磁场近似为匀强磁场，磁感应强度大小为，下列说法正确的是（）A．图示位置的瞬时电流最大C．从图示位置转过过程中电流方向由指向D．从图示位置转过时的瞬时电压最小【答案】B可知此时感应电动势为0，瞬时电流也为0，故A错误；故B正确；C．从图示位置转过过程中，根据楞次定律，感应电流产生的磁场要阻碍原磁通量的变化，原磁通量减小，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，再根据右手螺旋定则可判断电流方向由指向，故C错误；D．从图示位置转过时，线圈平面与磁场方向平行，磁通量为0，磁通量的的变化率最大，故此时瞬时电压最大，故D错误。故选B。A．向左滑动B．向下滑动C．向上滑动D．不需要任何调节【答案】C故选C。5.（2025·河南安阳·一模）如图所示，图甲是自行车发电机与车轮接触部分的照片，图乙为内部发电装置图。已知发电机转轮（转速与发电机线圈一样）的半径为，发电机线圈所围面积为、匝数为、电阻为，匀强磁场的磁感应强度为，其中P、Q为固定的半圆环，始终与线圈保持良好接触，外接电阻为。当自行车以某速度在平直公路上匀速行驶时受到地面及空气的总阻力为，外接电阻消耗的电功率为。则（）A．从图示位置开始计时，中流过的是正弦式交变电流【答案】C【详解】AB．为固定圆环，为换向器，故通过的电流方向未发生变化，AB错误；C正确；D．受到地面及空气的总阻力为，除此之外还有发电阻力，D错误。故选C。A． B． C．6Ω D．【答案】C故选C。7.(2024·湖北省武汉市高三二月调研考试）如图是某同学设计的温控报警系统：交流电源输入有效值恒定的电压，变压器可视为理想变压器，和分别为定值电阻和滑动变阻器；为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小；为报警装置（可视为阻值恒定的电阻），其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使在温度更低时报警，下列做法一定可行的是（）A.仅将滑片左移B.仅将滑片右移C.将滑片左移，同时将滑片下移D.将滑片右移，同时将滑片上移【答案】A【解析】为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，欲使在温度更低时报警，则需要温度更低时，报警装置两端电压超过设定值而发出警报，若仅将滑片左移，则滑动变阻器的阻值调小，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流增大，故可以在温度更低时，报警装置两端电压超过设定值而发出警报，故A正确；若仅将滑片右移，则滑动变阻器的阻值调大，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流减小，故在温度升高时，报警装置两端电压才能达到设定值，故B错误；若将滑片左移，同时将滑片下移，则滑动变阻器的阻值调小，而副线圈电压变小，因此副线圈电流不一定变化，故C错误；若将滑片右移，同时将滑片上移，则滑动变阻器的阻值调大，而副线圈电压变大，因此副线圈电流不一定变化，故D错误。A.副线圈两端电压为48VB.穿过矩形线圈的最大磁通量为0.24WbC开关K由A换接到P后副线圈输出功率变小D.副线圈回路中串接一个二极管后电流平均值变为原来的倍【答案】.C此时内阻和外阻相等，输出功率最大，所以开关K由A换接到P后9．（2025·河南·模拟预测）某个小型水电站发电机的输出功率、输出电压一定，通过理想升压变压器升压后从甲地向乙地输电，输电线的双线总长度为L，升压变压器的原副线圈的匝数比为k，输电线上的电流为I。若把该发电机输出的电能从甲地向丙地输送，保持输电线的规格不变，输电线的双线总长度变为2L，要使在用户端得到的电功率不变，升压变压器的原副线圈的匝数比需要变为，输电线上的电流为。下列关系式正确的是（）【答案】BD故A错误，B正确；故C错误，D正确。故选BD。C.用电高峰期相当于滑片P下移动，则电压表的示数变大D.若电压表的示数为220V，则降压变压器原副线圈的匝数比为95：11【答案】AD所以减小，。降压变压器原副线圈匝数不变，所以电压表的示数变小，故C错误；C.衡阳换流站的输入电压为±800kV【答案】.AB故B正确；输电线的内阻两端有电压，则衡阳换流站的输入电压小于±800kV，故C错误；故D错误。【答案】BC故B正确；故C正确；故D错误。故选BC。第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、填空题(本题共2小题，共14分)A．增加了交流电源的频率

B．拧紧了松动的铁芯C．减少了副线圈的匝数

D．增加了原线圈的匝数【答案】2B[2]A．根据图像可知，时刻之后，副线圈两端电压的峰值增大，即副线圈两端电压的有效值增大，但是电压的周期没有发生变化，则频率没有发生变化，变压器不改变频率，即交流电源的频率没有发生变化，故A错误；B．结合上述，副线圈两端电压的有效值增大，若拧紧了松动的铁芯，变压器漏磁减小，副线圈磁通量的变化率增大，副线圈两端电压增大，故B正确；可知，若仅仅减少了副线圈的匝数，副线圈电压减小，若仅仅增大原线圈匝数，副线圈两端电压减小，故CD错误。故选B。14,。（8分）（2025·广东江门·一模）智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度简称照度，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。(1)在闭合开关前，应把的滑片移到（选填“左”或“右”）端；(3)该同学通过测量得到了6组数据，他作出光敏电阻的阻值随照度变化的图像如图丁所示，由图丁可初步判断光敏电阻的阻值与照度反比例函数关系（选填“满足”或“不满足"）；(5)要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是。【答案】(1)左(2)1.803.6×10³(3)不满足【详解】（1）为了保证电路的安全应将滑动变阻器滑到左端，从而使光敏电阻两端的电压为零。（2）[1]电压表的最小刻度值为0.1V，如图丙所示，电压表的读数为1.80V；（3）根据图像可知纵坐标与横坐标的乘积不是一个常数，所以光敏电阻的阻值与照度不满足反比例函数关系。（5）减小R2的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流变大，R两端的电压变大，从而导致自动控制系统正常工作时的最小照度高于4000lx，加快蔬菜的生长三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)15．(9分)家庭中用的取暖器，正常工作时所用电压是按照图中正弦规律变化的交流电，取暖器正常工作时的电流是3A。（1）请写出电压的瞬时值表达式；（2）取暖器正常工作时的功率。所以，电压的瞬时值表达式为u=311取暖器正常工作时的功率为P=UI=660（1）线圈产生电动势的最大值Em和有效值E分别多大?（2）用户负载R的阻值多大?17．(9分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω，电压表为理想交流电表，求：(1)转动过程中感应电动势的峰值；(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；(4)交流电压表的示数；(5)由图示位置转过60°角的过程中通过电阻R的电荷量．【答案】(1)3.14V(2)1.57V(3)2.60V(4)1.78V(5)0.09C【详解】(1)感应电动势的峰值Em＝NBSω＝100×0.5×0.12×2πV≈3.14V.(2)线圈转过60°时的瞬时感应电动势e＝Emcos60°＝3.14×0.5V＝1.57V.(3)由法拉第电磁感应定律可得，转过60°角的过程中产生的平均感应电动势eq\x\to(E)＝Neq\f(ΔΦ,Δt)＝Neq\f(BSsin60°,\f(T,6))＝100×eq\f(0.5×0.12×\f(\r(3),2),\f(1,6))V≈2.60V.(4)电压表示数为外电压的有效值U＝eq\f(Em,\r(2))·eq\f(R,R＋r)＝eq\f(\r(2),2)×3.14×eq\f(4,4＋1)V≈1.78V.(5)线圈转过60°角的过程中通过电阻R的电荷量q＝eq\x\to(I)·eq