2023江苏版物理高考第二轮复习--专题十二　 交变电流 (一).pdf

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1、2023江苏版物理高考第二轮复习专 题 十 二 交 变 电 流高频考点考点一交变电流的产生与描述基 础 交 变 电 流 的 基 本概念和基本公式。重 难 交变电流的四值。综 合 交变电流与电磁感应综合。限 时60分 钟，正答率:/II。基础1.（2022广东,4,4分）如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈,n,n2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点0的距离相等,且均连接阻值为R的电阻,转子是中心在。点的条形磁铁,绕。点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确 的 是（）A.两线圈产生的电

2、动势的有效值相等B.两线圈产生的交变电流频率相等C.两线圈产生的电动势同时达到最大值D.两电阻消耗的电功率相等答 案B2.（2021北京,5,3分）一正弦式交变电流的i-t图像如图所示。下列说法正确的是（）第1页 共2 2页z/A2-1.3 04(1 5 z7sA.在 t=0.4 s 时电流改变方向B.该交变电流的周期为0.5 sC.该交变电流的表达式为i=2 cos 5 口 t AD.该交变电流的有效值为苧A答 案 C3.（2021浙江6 月选考,5,3 分）如图所示,虚线是正弦交流电的图像,实线是另一交流电的图像,它们的周期T 和最大值I：相同，则实线所对应的交流电的有效值U 满足（）B.

3、U=yUmC.U-UmD.Ur:o-LAIr-而一A.225B.550C.1 100D.2 200答 案B重难7.（2017北京理综,16,6分）如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220V2 sin 100”t（V）的交流电源上,副线圈接有R=55 Q的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2：1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A.原线圈的输入功率为220V2 WB.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为1 1 0 gD.副线圈输出交流电的周期为50 s第9页 共2 2页答 案 B8.(2021江苏新高考适应卷,7)小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同

4、的两卷A、B 来模拟输电线路,忽略导线的自感作用。其中T,为理想升压变压器,T,为理想降压变压器,两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等。两次实验中()电源O-图2图 1A.都接直流电源B.A 两端的电压相等C.A 损耗的功率相等D.图 1中A 的电流较大答 案 1)9.(2022江苏镇江调研,7)如图是进行变压器演示实验的示意图,在铁环上用刷有绝缘漆的铜丝绕制了匝 数 分 别 为 m 的两个线圈。线圈m 与开关8、干电池队 交流电源法构成电路，交流电源法的电动势 e=6近 sin 100 口 t(V),线圈m 与开关S”灵敏电流表G、交流电压表V 构成电路。贝()A.若 S接“1”，在将接

5、“3”的瞬间灵敏电流表指针将发生偏转B.若邑接“3”，在将，接“1”的瞬间灵敏电流表指针不发生偏转C.若 S i接“2”，在邑接“4”后,电压表指针的摆动频率为驷nlD.若&接“2 ，S,接“4”，稳定后电压表的读数为强(V)nl答 案 I)第1 0页 共2 2页10.（2022江苏连云港六校联考,8）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为k电源电压u=/Usin 3 t,定值电阻R、1%（阻值未知）两端电压分别为IL、瓦理想交流电压表V 的示数为U“R、Ra.L消耗的功率分别为R、氏 也关于电路中电压及电功率的关系，下列说法正确的是（）A.U、=&U B.U=lh+UbnaC.段 吗1 D

6、.P产 P2+P1P?naU2答 案 c11.（2020山东,5,3 分）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n,:3=22：3,输入端a、b 所接电压u随时间t 的变化关系如图乙所示。灯泡L 的电阻恒为15 Q,额定电压为24 V.定值电阻R尸 10。、兄=5Q,滑动变阻器R 的最大阻值为10 Q。为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（）乙A.1 Q B.5 Q C.6 Q D.8 Q答 案 A综合第1 1页 共2 2页12.（2022湖南,6,4 分）如图,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头Pi初始位置在副线圈正中间,输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R 的阻值

7、为R,滑动变阻器R 的最大阻值为9 R,滑片初始位置在最右端。理想电压表的示数为U,理想电流表0 的示数为1。下列说法正确的是（）A.保持P，位置不变,P,向左缓慢滑动的过程中,1 减小,U 不变B.保持R 位置不变,P：,向左缓慢滑动的过程中,R 消耗的功率增大C.保持P,位置不变,R 向下缓慢滑动的过程中,1 减小,U 增大D.保持2 位置不变,Pi向下缓慢滑动的过程中,R 消耗的功率减小答 案 B13.（2022山东,4,3 分）如图所示的变压器,输入电压为220 V,可输出12 V、18 V、3 0 V 电压,匝数为m 的原线圈中电压随时间变化为u=&cos（100”t）。单匝线圈绕过

8、铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1 V。将阻值为12 Q的电阻R 接在B C 两端时，功率为12 W。下列说法正确的是（）I-Ak _。8 CA.m 为 1 100,&为 220 VB.B C 间线圈匝数为120,流过R 的电流为1.4 AC.若将R 接在A B 两端,R 两端的电压为18 V,频率为100 H zD.若将R 接在A C 两端,流过R 的电流为2.5 A,周期为0.02 s答 案 I）第1 2页 共2 2页14.（2021湖北,6,4 分）如图所示,理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电,副线圈接入最大阻值为 2R的滑动变阻器和阻值为R 的定值电阻,在变阻器滑片从a 端

9、向b 端缓慢移动的过程中（）A.电流表人示数减小B.电流表A 2示数增大C.原线圈输入功率先增大后减小D.定值电阻R 消耗的功率先减小后增大答 案 A勿/比 勿 T曰1 .易混:交变电流的四值（2019 天津理综,8.6 分）（多选）单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量中与时间t 的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）A.时刻线框平面与中性面垂直B.线框的感应电动势有效值为华C.线框转一周外力所做的功为噜D.从 t=0到 t=：过程中线框的平均感应电动势为空答 案 B C第1 3页 共2 2页2.易错:串反并同的应用条件I （2020北京,9,3

10、 分）如图所示,理想变压器原线圈接在u=Um sin（31+6）的交流电源上,副线圈接三个阻值相同的电阻R,不计电表内电阻影响。闭合开关S 后（）A.电流表生的示数减小B.电压表的示数减小C.电压表的示数不变D.电流表儿的示数不变答 案 A3.易错:物理量的变化I （2018天津理综,4,6 分）教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R 供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的玄则（）A.R 消耗的功率变为手B.电压表V 的读数变为机C.电流表A 的读数变为21D.通

11、过R 的交变电流频率不变答 案 B第1 4页 共2 2页4.疑难:物理量的变化I （2021湖南,6）如图,理想变压器原、副线圈匝数比为n,：输入端C、D 接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡3、L的阻值始终与定值电阻区的阻值相同。在滑动变阻器R 的滑片从a 端滑动到b 端的过程中,两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内,下列说法正确的是（）引A.L先变暗后变亮,L一直变亮B.L先变亮后变暗,L一直变亮C.L先变暗后变亮,L先变亮后变暗D.L先变亮后变暗,L：先变亮后变暗答 案 A题型模板题型一变压器动态变化模型典型模型模型特征:变压器匝数比不变、负载电阻变化,是最常见的动态变化模型。1.（201

12、5安徽理综,16,6 分）图示电路中,变压器为理想变压器,a、b 接在电压有效值不变的交流电源两端,R。为定值电阻,R 为滑动变阻器。现将滑动变阻器的滑片从某一位置滑动到另一位置,观察到电流表A i的示数增大了 0.2 A,电流表A：，的示数增大了 0.8 A,已知各表均为理想交流电表,下列说法正确的是（）A.电压表明、%示数都增大B.滑动变阻器滑片是沿d-c 方向滑动的第1 5页 共2 2页c.电压表V。示数不变,V3 示数减小D.该变压器是升压变压器答 案 C变式题型题型特征:变式1：变压器匝数改变。变式2:含有二极管或电容器的类型。变式3:综合型。2.变式1 （2016江苏单科,4,6

13、分）一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d 间作为副线圈。在 a、b 间输入电压为5的交变电流时,c、d 间的输出电压为U2 o在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中（）aoboA.U2Ub U 降低B.U2XJ1,U2 升息1C.U2U1,c 降低D.UzVUb Uz 升高答 案 C3.变式2 I （2020云南镇沅一中期末）（多选）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为m、原线圈通过一理想电流表A 接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零,反向

14、电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b 两端和c、d 两端的电压分别为Ua b 和 上,则（）A.Uab Ucd=m 112第1 6页 共2 2页B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小,c、d 间的电压几越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍答 案 B D4.变式3 1 （2015天津理综,6,6 分）（多选）如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻比和滑动变阻器R,P 为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U 的正弦交流电，则（）A.保持Q 的位置不动，将 P 向上滑动时,电流表读数变大B

15、.保持Q 的位置不动，将 P 向上滑动时,电流表读数变小C.保持P 的位置不动，将 Q 向上滑动时,电流表读数变大D.保持P 的位置不动，将 Q 向上滑动时,电流表读数变小答 案 B C题型二远距离输电模型典型模型模型特征:讨论输电功率损失问题。1.（2012天津理综,4,6 分）通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U 保持不变,输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k 时,线路损耗的电功率为Pl o若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为 则 P；和 B/Pi分别为（）.PR 1A-W n第17页 共2 2页PR 1仁而，我D.（/4答 案

16、D变式题型题型特征:变式1 ：讨论输电电压损失问题。变式2:输电过程分析。2.变式11 （2018江苏单科,2,3 分）采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的去输电电压应变为（）A.55 kV B.110 kVC.440 kV D.880 kV答 案 C3.变式21 （2020浙江7 月选考,11,3 分）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=100 kW,发电机的电压5=250 V,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻R 线=8 Q,在用户端用降压变压器把电压降为U.=220 V。已知输电线上损失的功率P 线=5 kW,假设两个变压器

17、均是理想变压器，下列说法正确的是（）A.发电机输出的电流IF40 AB.输电线上的电流I线=625 AC.降压变压器的匝数比n3:n.F 19 0：11D.用户得到的电流L.=455 A答 案 C实践应用第1 8页 共2 2页4.（2010浙江理综,17,3 分）某水电站,用总电阻为2.5 Q的输电线输电给500 km外的用户,其输出电功率是3 X10 kWo现用500 kV电压输电,则下列说法正确的是（）A.输电线上输送的电流大小为2.0X105 AB.输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC.若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9 X108 kWD.输电线上损失的功率为 P=4

18、,U 为输电电压,r 为输电线的电阻答 案 B5.（2006广东理综,14,12分）某发电站的输出功率为10 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电。已知输电线的电阻率为P=2.4X10-8。m,导线横截面积为1.5X 10，m；输电线路损失的功率为输出功率的4%,求：（1）升压变压器的输出电压；（2）输电线路上的电压损失。答案（1）80 000 V（2）3 200 V情境应用简单熟悉情境1.物理生活I （2022江苏苏北六市联考,3）某小组探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系:可拆变压器如图所示，铁芯B 可以安装在铁芯A 上形成闭合铁芯。将原、副线圈

19、套在铁芯A 的两臂上，匝数分别选择n,=800、n2=100,原线圈与16 V 正弦式交流电源相连,用理想电压表测得输出电压U2=l V,输出电压测量值明显小于理论值,可能的原因是（）A.原线圈匝数n 小于800第1 9页 共2 2页B.副线圈匝数m大于100C.副线圈阻值较大D.铁芯B没有安装在铁芯A上答 案D2.物理科技I （2022江苏连云港六校联考,5）2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到203 0年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体,特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若在输送电能总功率、输电线电阻不变的情况下，仅将原来的150 kV

20、高压输电升级为1 3 50 kV的特高压输电,下列说法正确的是（）A.输电线中的电流变大B.输电线上损失的电压变大C.输电线上损失的功率变小D.用户得到的电功率变小答 案C3.物理科技（2022江苏淮安月考,8）我国的特高压输电技术独霸全球,并且特高压输电技术成为全球标准。我国也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是远距离输电的原理图，发电机的内阻为1供给某高中照明用电。变压器都是理想变压器，升压变压器/的匝数比为1 ：4,降压变压器上的匝数比为3 ：1,输电线的总电阻R=4 Q,全校共50个班,每班有“220 V,22 W”灯6盏。若保证全部电灯正常发光,则下列说法正

21、确的是（）A.发电机输出功率为6 600 WB.输电效率约为9 4.3%第2 0页 共2 2页C.输电线上损耗的电功率为40 WD.发电机的电动势为250 V答 案 B复杂熟悉情境4.物理科技I （2022江苏宿迁期末,6）互感器又称仪用变压器,是电流互感器和电压互感器的统称。它能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统。如图所示,1、T：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220 kVJ；的原、副线圈匝数比为1 ：100,交流电压表的示数为100 V,交流电流表的示数为1 A,则（）交流高压输电线tr；而rkWA.a 是交流电

22、压表,b 是交流电流表B.T2的原、副线圈匝数比为100：1C.高压线路输送的电流为1 AD.高压线路输送的电功率为2.2 X 10答 案 D5.物理科技1（2022江苏淮安月考,5）2021年下半年，东北一些地区、一些时段实行了限电、停电，引起人们对输电、用电、节能的关注。某电站的电能输送示意图如图所示,升压变压器与降压变压器间输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数之比”初，降压变压器原、副线圈匝数之比上=k。变压器均为理想变压器,如果发电机的输出电压为u用户输入端电压为b 用户消耗电功率为P,则输电线上消耗的电功率为（）第21页 共22页升压变压器 降压变压器tur-o-发电机答 案c第2 2页 共2 2页