2023新高考新教材版物理高考第二轮复习--专题十二 交变电流 (一).pdf

《2023新高考新教材版物理高考第二轮复习--专题十二 交变电流 (一).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023新高考新教材版物理高考第二轮复习--专题十二 交变电流 (一).pdf（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2023新高考新教材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5出交变电流的产生及描述等。重难交变电流的图像、有效值的计算等。限时25分钟，正 答 率:/7。基础1.（2021辽宁,5,4分）如图所示,N匝正方形闭合金属线圈abed边长为L,线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴。0以角速度3匀速转动,ab边距轴全线圈中感应电动势的有效值为（）A.NBL2o 1C-NBL2u)答 案BB-N B L2coD.?NBL232.（2018海南单科,7,5分）（多选）如图,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有一面积为S的矩形单匝闭合导线框

2、abed,ab边与磁场方向垂直,线框的电阻为R。使线框以恒定角速度3绕过ad、be中点的轴旋转。下列说法正确的是（）A.线框abed中感应电动势的最大值是BS3B.线框abed中感应电动势的有效值是BS3C.线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最大D.线框平面与磁场方向垂直时，流经线框的电流最大答 案AC3.（2021天津,3,5分）如图所示,闭合开关后,R=5。的电阻两端的交流电压为11=50esin 10nt V,电压表和电流表均为理想交流电表，贝 山 ）第1页 共16页A.该交流电周期为0.02 sB.电压表的读数为100 VC.电流表的读数为10 AD.电阻的电功率为1 kW答 案

3、C重难4.（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（）A.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 5nt（A）D.该交变电流的有效值 为 当A答 案C5.（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Um相同,则实线所对应的交流电的有效值U满足（）A.U=|um B.U=yUmC.U f Um D.Uv 苧 Um答 案D6.（2021浙 江1月选考,16,2分）（多选）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强

4、度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕0 0 轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其他电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（）第 2 页 共 1 6 页乙A.框内电流方向不变B.电动势的最大值为UmC.流过电阻的电荷量A2D.电阻产生的焦耳热QW*IX答 案 BD7.(2021江苏,12,8分)贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛,2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动。已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T,线圈的匝数为100、面积为0.50 m2、电阻为0.6 0 若

5、磁体转动的角速度为90 rad/s,线圈中产生的感应电流为 50 A,求:(1)线圈中感应电动势的有效值E;(2)线圈的输出功率P。答 案(1)450位 V(2)30 kW考点二变压器远距离输电基5出变压器的电压、电流和功率关系的分析计算，变压器和交变电流的综合考查。重难变压器与电路的综合考查、远距离输电的计算等。第 3 页 共 1 6 页限时55分钟，正 答 率:/14o基础1.（2019江苏单科,1,3分）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:10,当输入电压增加20 V时，输出电压（）A.降低2 V B.增加2 V C.降低200 V D.增加200 V答 案I）2.（2021广东,7,

6、4分）某同学设计了 一个充电装置，如图所示。假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电,周期为0.2 S,电压最大值为0.05 V o理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1:60。下列说法正确的是（）A.交流电的频率为10 HzB.副线圈两端电压最大值为3 VC.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关永磁铁螺线管充电电路D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率答 案B3.（2020江苏单科,2,3分）电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。则电流互感器（）电路A.是一种降压变压器

7、 B.能测量直流电路的电流C.原、副线圈电流的频率不同 D.副线圈的电流小于原线圈的电流答 案D4.（2017北京理综,16,6分）如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220让sin 100E（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2200WB.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为110近VD.副线圈输出交流电的周期为50 s第4页 共16页答 案B5.（2020课标川,20,6分）（多选）在图甲所示的交流电路中,电源电压的有效值为220 V,理想变压器原副线圈的匝数比为10:1,

8、R,、R2、R3均为固定电阻,R2=10 Q,R3=20。，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是（）乙A.所用交流电的频率为50 HzB.电压表的示数为100 VC.电流表的示数为1.0 AD.变压器传输的电功率为15.0 W答 案A D重难6.（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R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 i的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2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

9、i位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,l减小,U不变B.保 持P i位置不变,Pz向左缓慢滑动的过程中，吊消耗的功率增大C.保持P2位置不变,P i向下缓慢滑动的过程中,l减小,U增大D.保持P2位置不变,P i向下缓慢滑动的过程中,用消耗的功率减小答 案B第5页 共16页7.（2022广东惠州二模）如图，理想变压器原、副线圈匝数之比m:n2=1：3,M、N接在电压有效值不变的交流电源两端。光照强度由强变弱过程，光敏电阻R的阻值由小变大，灯泡L的阻值不变很火）A.通过光敏电阻和灯泡的电流之比为1:3B.灯泡的亮度由亮变暗C.原线圈两端的电压始终不变D.光敏电阻两端的电压逐渐变小答 案B8.（2

10、019海南单科,8,5分）（多选）如图，一理想变压器输入端接交流恒压源,输出端电路由Ri、R2和R3三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由5:1改为10:1后（）1A.流经R i的电流减小到原来的了B.R2两端的电压增加到原来的2倍1C.R3两端的电压减小到原来的5D.电阻上总的热功率减小到原来的;答 案C D9.（2021河北,8,6分）（多选）如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L,匝数为N,放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为no、m和0,两个副线圈分别接有电阻R i和R2。当发电机线圈以角速度3匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻，下列说

11、法正确的是（A.通过电阻R2的电流为皿工2B.电阻R2两端的电压为这更1C.no与m的比值为-1R1D.发 电 机 的 功 率 为 生 叱 西 3)9n0答 案B C第6页 共16页10.（2021福建3 4分）某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器增加时,图中各电表的示数变化情况是（）A.A i增大,V2不变,V3增大B A增大,V2减小,V3增大C.A2增大,V2增大,V3减小D.A2增大,V2不变,V3减小答 案D11.（2021海南,9,4分）（多选）如

12、图，理想变压器原线圈接在u=220V2 sin 100irt（V）的交流电源上，副线圈匝数可通过滑片P来调节。当滑片P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比m:n2=2:1,为了使图中“100 V,50 W”的灯泡能够正常发光，下列操作可行的是（）A.仅将滑片P向上滑动B.仅将滑片P向下滑动C.仅在副线圈电路中并联一个阻值为20 Q的电阻D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为2 0。的电阻答 案B D12.（2020山东,5,3分）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比巾:血=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Ri=10 Q

13、、R2=5 Q,滑动变阻器R的最大阻值为10 Qo为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（）A.1 QB.5 QC.6 QD.8 Q第7页 共16页答 案A13.（2021山东,9,4分）（多选）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1:3,输入电压为7.5 V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r,负载R的阻值为10 Q。开 关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2:1,R上的功率为10 W;接2时，匝数比为1:2,R上的功率为P o以下判断正确的是（）A.r=10 Q B.r=5 QC.P=45 W D.P=22.5 W答 案B D14.（2021湖北

14、,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端向b端缓慢移动的过程中（）A.电流表A i示数减小B.电流表4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易混易错1.交流电产生热量的计算（2018课标川,16,6分）一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值均为uo,周期均为T,如图所示。则Q方:Q正等于（）A.1：V2 B.V2:1 C.1:2 D.2:1答 案D2.变压器电

15、路的动态分析（2021湖南,6,4分）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为mm2,输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡Li、L2的阻值始终与定值电阻Ro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（）第8页 共16页A.Li先变暗后变亮,l_2 一直变亮B.Li先变亮后变暗,l_2 一直变亮C.Li先变暗后变亮,l_2先变亮后变暗D.Li先变亮后变暗,l_2先变亮后变暗答 案 A题型一变压器动态变化模型题型模板典型模型模型特征：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.（2020北京,9,3分）如图所

16、示，理想变压器原线圈接在u=Um sin（3t+q）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5 后（）A.电流表A2的示数减小B.电 压 表 的 示 数 减 小C.电压表V2的示数不变D.电流表A 的示数不变答 案 A2.（2015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,Ro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A2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Vi、V2示数都增大C.电

17、压表V2示数不变,V3示数减小B.滑动变阻器滑片是沿d-c 方向滑动的D.该变压器是升压变压器第 9 页 共 1 6 页答 案 C变式题型题型特征:变式1:含有二极管的类型。变式2:变压器匝数、负载电阻都可改变。3.变式1 （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、n2 o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Uab和 1 1 回则（）A.Uab：Ucd=ni：n2B.增大负载电阻的阻值R,电流

18、表的读数变小C.负载电阻的阻值越小,c、d 间的电压Ucd越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍答 案 BD4.变式2（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Ro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 的正弦交流电厕（）A.保持Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表读数变大B.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 的位通不动，将 Q 向上滑动时，电流表读数变大D.保持P 的位直不动，将 Q 向上滑动时，电流表读数变小答 案

19、BC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.（2020课标II,19,6分）（多选）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A 处采用550 kV 的超高压向B 处输电，输电线上损耗的电功率为AP,到达B 处时电压下降了AU。在保持A第 1 0 页 共 1 6 页处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为到达B处时电压下降了U。不考虑其他因素的影响，则（）A.AP4AP4B.AP=APC.AU4AU4答 案A DD.AUAU2.（2012天津理综,4,6分）

20、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P io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P2。则P i和P2/P1分别为（）A PR 1AWnc PR 1C而胃答 案DD偷唱变式题型题型特征:变式1:讨论输电电压损失问题。变式2:输电过程分析。3.变式1 （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*输电电压应变为（）A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV答 案C4.变式2

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Ui=250 V,经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R埃=8 Q,在用户端用降压变压器把电压降为5=220 V。已知输电线上损失的功率P线=5kW,假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A.发电机输出的电流卜=40 AB.输电线上的电流I线=625 AC.降压变压器的匝数比n3：n4=190:11D.用户得到的电流k=455 A第11页 共16页答 案C实践应用5.（2010浙江理综,17,3分）某水电站，用总电阻为2.5 0的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是

22、3、1。6 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2.0 x105 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9x108 kWD.输电线上损失的功率为AP=J,U为输电电压J为输电线的电阻r答 案B情境应用简单熟悉1 .物理生活（2022吉林一模）红旗渠是二十世纪六十年代的伟大工程,被誉为“人工天河”，红旗渠居高临下，渠线长,落差大，沿渠建电站，发电、灌溉两受益。某小型水电站远距离输电的简化电路如图所示,若发电机输出的电压随时间变化的函数关系式为u=Um sin u）t,则下列说法正确的是（）发 电

23、 机 升 压变压器A.用户用电器上交流电的频率若B.发电机输出交流电的电压有效值为UmC.输电线上的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.当只有用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小答 案D加降 压 用 户变压器第12页 共16页2.物理科技（2022云南昆明二模）如图甲所示为一台小型发电机构造示意图。磁极N、S间的磁场看成匀强磁场,磁感应强度大小 为 上 T,线圈共10匝，矩形线圈的面积为S 该发电机产生的感应电动势图像如图乙所示，该交流电通过自耦变压器对一定值电阻R供电，不计发电机内阻，则下列说法正确的是（）A.矩形线圈面积为12 m2B.电阻中电流方向每秒钟改变100次C

24、.线圈从t=0开始转过180。的过程中,电压表的读数先增大后减小D.当变压器滑片P向上滑动时，电阻R消耗的功率减小答 案D复杂熟悉3.物理科技（2022天津二模）图1是手机无线充电器的示意图，其原理如图2所示:当送电线圈接上220 V的正弦交变电流后，会产生一个变化的磁场从而使手机中的受电线圈中产生交变电流,该电流经过其他装置转化为直流电给手机充电。该装置实际上可等效为一个无漏磁的理想变压器:送电线圈的匝数为Ni,受电线圈的匝数为N2,且NI：N2=4 4:1O若手机电阻为5。，则该装置给手机充电时,（）受电线圈无线充电器A.流过送电、受电线圈的电流之比为5:1B.受电线圈c、d端的输出电压为

25、5 V第13页 共16页C.充电时流过手机的电流为44 AD.保持a、b端输入电压不变，若在充电时玩大型游戏（即增大手机用电功率），则受电线圈的输出电压将变大答 案B4.物理科技（2022广东佛山二模）氮化锭手机充电器具有体积小、功率大、发热量少的特点，图甲是这种充电器的核心电路。交流电经前端电路和氮化卷开关管后，在a、b端获得如图乙所示的高频脉冲直流电，经理想变压器降压后在c、d端给手机充电，则正常工作时,变压器c、d输出端（）一前端电路一3110 1 T 迎 2TT T乙A.输出的电压也是直流电压2B.输出电流的频率为亍C.输出电流的有效值大于a、b端输入电流的有效值D.需将输入电压转变为

26、交流电，输出端才会有电压输出答 案C复杂陌生5.物理生活（2022四川宜宾二模）北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为250 V,通过理想变压器向远处输电，如图，所用输电线的总电阻为8A.若该发电系统输送功率为1x105 W,则输电线损失的功率为5x103 wB.若该发电系统输送功率为1*105 W,用户获得220 V电压,则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为200:11第14页 共16页C.若用户消耗功率减少，则升压变压器T i输出电压U2减小D.若用户消耗功率增加，则用户电路两端电压6增大答

27、案A6.物理探索（2022福建部分地市4月诊断）（多选）某同学研究远距离输电的电路如图所示,a、b端接入电压为Uo的交流电，升压变压器 和降压变压器T2均为理想变压器，且丝=上。已知R尸R2=R3,三个电阻消耗的功率相同，电表均为理想交流电表，则 2。3()C.若R1短路，电流表示数将变大答 案B CD.若R3断路，电压表示数将减小审题解题1.（2020北京房山一模）图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为m、n2 o当变压器副线圈电压的瞬时值达到5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花,进

28、而点燃气体，下列说法正确的是（）金属板甲A.电压表示数为5 VB.变压器线圈匝数之比n2：m至少是1 000C.副线圈的输出功率大于原线圈的输入功率D.转换器输出交变电压周期为0.4 s,钢针每个周期点火一次第15页 共16页补充设问审题方法设问从图乙可以读到哪些信息？解题思路设问如何求得电压表的示数？设问 如何确定原、副线圈的匝数比满足的条件？设问变压器在“变压”的同时，改变交流电的周期吗？钢针每个周期点火几次？答 案 B2.(2022北京海淀练习)促进西部大开发的一个重要保障是解决能源问题，西部具有丰富的水资源。一个小型水电站的河水流量为 4 rr)3/s,水流下落的高度为5 m。若该水电站发电机组的总效率为50%,取 g=10 m/s2 求：(1)发电机组的输出功率；(2)设发电机组的输出电压为350 V,输电线的电阻为4 Q,要使输电线上损耗的电功率为输出电功率的5%,在用户需要电压为220 V 时，所用升压变压器和降压变压器线圈的匝数之比各是多少。补充设问审题方法设问水电站发电的能量转换原理是什么？设问你能画出从发电站到用户的输电原理图吗？解题思路设问如何计算输电线中的电流？设问如何计算升压变压器和降压变压器线圈的匝数之比？第 1 6 页 共 1 6 页