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第十二章 交变电流
质量检测卷
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项
符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．（2022·广东·珠海市一中高三模拟）如图是某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图
像（前半个周期为正弦波形的 ），则一个周期内该电流的有效值为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】设该电流的有效值为I，由
解得
故B正确。
故选B。
2.（2022·山东泰安·三模）同一线圈在同一匀强磁场中以不同的转速匀速转动，转轴均垂直
于磁场，产生了a、b两个不同的正弦交流电，电动势随时间变化的关系如图所示，则（
）
A．在转动过程中线圈两次对应的最大磁通量不同
B．线圈两次都是从平行于磁感线的位置开始转动的
C．b对应的电动势瞬时值表达式为
D．用交流电压表测量a的电动势，电表的示数为15V
【答案】C【解析】A．同一线圈、同一磁场，最大磁通量
应相同，故A错误；
B．计时起点都是 ，此位置为中性面，即磁通量最大的面，而非磁通量为零的平行面，
初相相同，故B错误；
C．图示电动势的瞬时值表达式为
a的周期
b的周期
a的电动势瞬时值表达式为
b的电动势瞬时值表达式为
故C正确；
D．交流电压表测量值是有效值，图中a的峰值电压为15V，有效值应为 ，故D错误。
故选C。
3．（2022·山东日照·二模）图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁
感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 匀速转动，线圈的两端经集
流环和电刷与阻值 的电阻连接，图甲中的交流电压表为理想电表，忽略线圈、电刷
以及导线的电阻。图乙是通过电阻R的电流i随时间t变化的图像。下列判断正确的是（
）
A．电阻R消耗的电功率为1.25W
B．线圈转动的角速度为
C．电压表的示数跟线框转动的角速度 大小无关
D．电阻R两端电压 随时间t变化的规律
【答案】D
【解析】A．该电流的有效值为电阻R消耗的电功率为
解得
P＝0.625W
选项A错误；
B．图乙所示电流的周期为
其角速度为
选项B错误；
C．电压表的示数
而
故 ，选项C错误；
D．图乙所示电流的最大值为
由欧姆定律得
所以R两端电压瞬时值的表达式为
选项D正确。
故选D。
4.（2022·山西大附中三模）图1中，单匝矩形闭合线圈abcd在匀强磁场B中绕垂直磁场的
轴OO′匀速转动。当线圈的转速为 和 时，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图2中甲、
乙的正弦规律变化，已知线圈的电阻为5.0Ω，则（ ）
A．0.2s时，甲、乙对应的线圈平面均垂直于磁感线
B．0.05s时，乙对应的线圈中产生的感应电动势最大C．甲、乙对应的线圈的转速之比
D．甲对应的线圈中交变电流的最大值为πA
【答案】D
【解析】A．由图可知，在t=0.2s时，穿过的磁通量都为零，因此甲，乙对应的线圈平面
平行于磁感线，故A错误；
B．在t=0.05s时，图线乙对应穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，因此产生的
感应电动势最小为零，故B错误；
C．有图可知甲对应的周期为0.16s，图线乙对应的周期为0.2s，二者的转速比等于周期比
的反比，即5：4，故C错误；
D．甲对应产生的感应电动势的最大值
因此
=πA
故D正确。
故选D。
5．（2022·北京东城·三模）远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器
均可视为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则（ ）
A．
B．输电线损失的电功率为
C．提高输送电压 ，则输电线电流 增大
D．电厂输送电功率为
【答案】D
【解析】A．根据变压器的原理有
升压变压器满足 ，则有 ，故A错误；
B．由于U 不是R两端的电压，所以输电线损失的电功率不是 ，故B错误；
2
C．因为输送功率不变，根据可知提高输送电压U，则输电线电流I 减小，故C错误；
2 2
D．因变压器为理想变压器，所以有
故D正确。
故选D。
6．（2022·广东·华南师大附中三模）如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电站输
出的电压 不变；升压变压器输出电压为 ， 降压变压器原、副线圈两端的电压分别为
和 。为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互
感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（ ）
A．①为电流表，②为电压表
B．
C．仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少
D．凌晨时分，用户家的灯将变得更暗
【答案】B
【解析】A．由图可知①接在火线和零线之间，为电压表，②接在同一条线上，测得是电
流，为电流表，选项A错误；
B．由于输电线上有电压降，所以
选项B正确；
C．仅将滑片Q下移，则输电电压U 增大，R不变，所以输电电流I 增大，而输电线损耗
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功率为
所以输电线损耗功率增大，选项C错误；
D．凌晨时分，降压变压器的输出端用电量减少，电路中的电流减小，则输电线上的电压
降减小，则降压变压器的输入电压增大，用户得到的电压变大，用户家的灯将变得更亮，
选项D错误。
故选B。
7．（2022·湖北·荆州中学三模）电压互感器能将高电压变成低电压、电流互感器能将大电
流变成小电流，用于测量或保护系统。如图所示， 、 是监测交流高压输电参数的互感
器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV， 的原、副线圈匝数比为1︰100，交流电压表的示数为200V，交流电流表的示数为2A，则（ ）
A．a是交流电压表，b是交流电流表 B． 的原、副线圈匝数比为1000︰1
C．高压线路输送的电流为200A D．高压线路输送的电功率为
【答案】C
【解析】A． 两端接在同一根电线上，因此a是交流电流表， 两端接在两根电线上，
因此b是交流电压表，故A错误；
B．变压器原副线圈电压之比等于匝数之比，所以 原、副线圈匝数之比为
故B错误；
C．变压器原副线圈电流与匝数成反比，则高压线路输送的电流为200A，故C正确；
D．由C选项可知高压线路输送的电功率为
故D错误。
故选C。
8．（2022·天津市新华中学一模）如图所示，理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流
电流表A按图甲所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为n∶n=10∶1，电阻
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R=10Ω，图乙是R两端电压U随时间变化的图像，U = V。则下列说法中正确的是（
m
）
A．通过R的电流IR随时间t变化的规律是
B．变压器的输入功率为10W
C．电压表V的读数为
D．电流表A的读数为
【答案】B
【解析】A．U随时间变化规律是所以
故A错误；
B．通过电阻R电流的有效值为
变压器的输入功率等于R消耗的功率，即
故B正确；
C．电压表V的读数为R两端电压的有效值，即
故C错误；
D．根据理想变压器变流规律可得电流表A的读数，即原线圈电流的有效值为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合
题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.（2022·山东日照·三模）如图所示为一小型交流发电的示意图，两磁极N、S间的磁场可
视为匀强磁场，磁感应强度大小B= T。矩形线框ABCD匝数n=100，面积S=0.02m²，线
圈内阻r=5Ω，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'逆时针匀速转动，角速度 =100rad/s。矩形
线框通过滑环与R=15Ω的电阻相连，电压表为理想电表。则（ ）
A．线圈从图示位置开始计时，产生感应电动势的表达式 （V）
B．线圈从图示位置开始转过90°时，电压表示数为零
C．该交流电可以直接加在击穿电压为200V的电容器上
D．在0.5s的时间内电阻R上产生的热量为750J
【答案】AD【解析】A．线圈中产生的感应电动势的最大值为
图示位置线圈平面垂直于中性面，从该时刻开始计时，线圈中产生的感应电动势瞬时值表
达式为
（V）
A正确；
B．电压表示数为交流电压的有效值，所以示数不为零，B错误；
C．该交流电电压最大值为 ，超过电容器的击穿电压200V，C错误；
D．线圈和R组成闭合电路，电路中电流的有效值为
则在0.5s的时间内电阻R上产生的热量为
D正确。
故选AD。
10.（2022·山东济宁·三模）电阻为R的单匝闭合金属线框，在匀强磁场中绕着与磁感线垂
直的轴匀速转动，产生交变电流，电动势随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是
（ ）
A． 时刻线框平面与中性面平行
B．穿过线框的磁通量最大为
C．线框转一周产生的热量为
D．从 到 的过程中，线框的平均感应电动势为
【答案】BD
【解析】A．由图可知， 时刻线框感应电动势为最大值，线框平面与中性面垂直。故A
错误；
B．根据解得
故B正确；
C．线框转一周产生的热量为
故C错误；
D．从 到 的过程中，线框的平均感应电动势为
选项D正确。
故选BD。
11.11．（2022·湖北·华中师大一附中模拟）在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值
为24V，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，电阻R、R、R 阻值相同。已知通过理
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想安培表的电流随时间t变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．交流电的方向每秒钟改变25次
B．电流表的示数为2A
C．R 的阻值为4Ω
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D．电源的输出功率为32W
【答案】BC
【解析】A．根据图像可知
s
则交流电的频率为
因此交流电的方向每秒改变50次，A错误；
B．电流表的示数为B正确；
C．副线圈中的电流为
则原线圈中的电流为
因三个电阻阻值相同，设
则副线圈端电压为
对原线圈，则有
解得
C正确；
D．电源的输出功率为
D错误。
故选BC。
12．（2022·安徽师范大学附属中学模拟）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为
n、n，且n
