(统考版)2023高考物理二轮专题复习习题-专题强化训练10恒定电流与交变电流.docx

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1、专题强化训练10恒定电流与交变电流选择题(110题为单项选择题，1114题为多项选择题)12022浙江6月下列说法正确的是()A恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用B小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向C正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大D升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率2如图是手机无线充电器的模型，其工作原理与理想变压器相同，已知发射、接收线圈匝数比n1n251，C、D端输出电流i2sin (2105t)(A)，则A、B端输入电流的()A频率为50 kHzB周期为2105 sC有效值为0.2 AD最大值为2A32022广东押题卷

2、如图所示，原线圈输入稳定交流电压，S开关处于断开状态某时刻灯泡L1稍微暗了一些，则原因可能是()A输入电压增大BS开关闭合C电阻R发生短路D电流表发生断路42022浙江绍兴月考如图所示为振动手电筒的示意图，通过摇晃手电筒使磁铁与线圈发生相对运动来给储电器充电，储电器再给LED灯泡供电一般来回摇晃手电筒的平均作用力约为2.0 N，平均速度约为0.85 m/s，机械能的四分之三可以转化成LED灯泡正常发光时的电能已知LED灯泡正常发光的电压为3.1 V，电流为32 mA.下列说法正确的是()A摇晃过程线圈磁通量保持不变BLED灯泡的电阻约为1 000 C摇晃手电筒的机械功率约0.1 WD手电筒摇晃

3、1 min，灯泡约可正常发光13 min5随着经济发展，用电需求大幅增加，当电力供应紧张时，有关部门就会对部分用户进行拉闸限电如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器在某次拉闸限电后(假设所有用电器可视为纯电阻)电网中数据发生变化，下列说法正确的是()A降压变压器的输出电压U4减小了B升压变压器的输出电流I2增加了C输电线上损失的功率减小了D发电厂输出的总功率增加了62022安徽宣城二调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OO(OO沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环

4、和电刷与电阻R10 连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象线圈内阻不计，则()A.此交流发电机的电动势平均值为102 VBt0.02 s时R两端的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u102cos (100t)VD当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上7.2022山东卷如图所示的变压器，输入电压为220 V，可输出12 V、18 V、30 V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为uUmcos (100t)单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1 V将阻值为12 的电阻R接在BC两端时，功率为12

5、 W下列说法正确的是()An1为1 100匝，Um为220 VBBC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4 AC若将R接在AB两端，R两端的电压为18 V，频率为100 HzD若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5 A，周期为0.02 s82022广东押题卷图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，阻值均为10 ，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光下列说法正确的是()A输入电压u的表达式u202sin 50t(V)B只断开S2后，L1、L2均正常发光C

6、只断开S2后，原线圈的输入功率为0.8 WD若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.4 W92022山东押题卷如图，变压器的输入端接入u12202sin 100t(V)的交流电，开关S接1，当滑动变阻器接入电路的阻值为20 时，此时电压表的读数为102V变压器为理想变压器，二极管正向电阻不计，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是()A若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大B若只将S从1拨到2，电流表示数变大CS接1时，原、副线圈中接入电路的匝数之比为111D1 min内滑动变阻器产生的热量为400 J102022湖南押题卷如图所示，理想变压器原线圈与矩形线圈abcd组

7、成闭合电路，副线圈接有定值电阻R1和滑动变阻器R2.线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里线圈abcd的面积为S，角速度大小为，匝数为N，其电阻忽略不计，图中各电表均为理想电表开关闭合后，下列说法正确的是()A.当滑动变阻器的滑片向上滑动时，电流表A的示数变小B在线圈abcd的转动过程中，通过其磁通量的最大值为NBSC当变压器原线圈的滑片向下滑动时，电压表V的示数变小D若线圈abcd转动的角速度大小变为2，则变压器原线圈电压的有效值为NBS112022湖北卷近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其

8、简化的充电原理图如图所示发射线圈的输入电压为220 V、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是()A接收线圈的输出电压约为8 VB接收线圈与发射线圈中电流之比约为221C发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同D.穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同12如图所示为一种海上导航浮标的简化原理图固定的内圆筒上绕有线圈某段时间内，海浪驱动固定在外浮筒的磁体相对于线圈运动产生正弦式交变电流，频率为1 Hz，电压最大值为31 V理想变压器原、副线圈匝数比为110，原线圈接内圆筒线圈的输出端，副线圈接指示灯下列

9、说法正确的是()A通过指示灯电流的频率为10 HzB指示灯两端电压的有效值约为220 VC指示灯消耗的电功率等于变压器的输入功率D.变压器的输入电压与绕在内圆筒上线圈的匝数无关132022山东押题卷一交流发电机线圈内磁通量随时间的变化规律如图甲所示已知发电机线圈的匝数N50匝，其总电阻r2.5 .乙图中灯泡的额定电压为48 V，额定功率为153.6 W现将该发电机产生的电压接在乙图中理想降压变压器原线圈的a、b两端，此时灯泡正常发光则()A.发电机线圈产生的电动势瞬时值表达式为e1002sin (100t) VB灯泡正常工作时的电阻为15 C理想降压变压器原、副线圈匝数之比为21D发电机线圈的

10、热功率为102.4 W142022重庆押题卷理想变压器原线圈匝数n1270匝，输入如图甲所示的正弦交变电压P是副线圈上的滑动触头，当P处于如图乙所示位置时，副线圈连入电路的匝数n2135匝，灯泡L恰能正常发光，电容器C刚好不被击穿，R是滑动变阻器下列说法正确的是()A电容器的击穿电压为112 VB若R的滑片不动，向下移动P，则电容器的电容变小C若R的滑片不动，向下移动P，则原线圈的输入功率变大D若P不动，向上移动R的滑片，则灯泡变暗专题强化训练10恒定电流与交变电流1解析：恒定磁场对静置于其中的电荷没有力的作用，选项A错误；小磁针N极在磁场中的受力方向指向该点的磁感应强度方向，选项B正确；正弦

11、交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，磁通量的变化率为零，电流为零，选项C错误；变压器副线圈的磁通量变化率和原线圈的磁通量变化率相等，与线圈匝数无关，选项D错误答案：B2解析：变压器不改变周期和频率，所以周期为T2105 s，频率为f1T105 Hz100 kHz，故A、B错误；C，D端输出电流的最大值为2 A，由n1n2I2mI1m可得A、B端输入电流的最大值为I1m25 A，A、B端输入电流的有效值为I1I1m20.2 A，故C正确，D错误答案：C3解析：如果输入电压U1变大，则U2变大，根据UL1RL1R+RL1U2，可知L1两端电压变大，灯泡L1变亮，故A错误；若S闭合，则并联

12、电阻变小，副线圈总电阻变小，副线圈电流I2变大，则根据UL1U2I2R，可知L1两端电压变小，灯泡L1变暗，故B正确；若电阻R发生短路则UL1U2，L1两端电压变大，灯泡L1变亮，故C错误；电流表发生断路，则原线圈电流为零，副线圈电流为零；L1应熄灭，故D错误答案：B4解析：摇晃过程中，磁铁与线圈相对位置发生变化，线圈内磁通量改变，产生感应电流给储电器充电，A错误；灯泡电阻为RUI3.10.032 96.875 ，B错误；摇晃手电筒的机械功率约PFv20.85 W1.7 W，C错误；灯泡的电功率为P灯UI3.10.032 W0.099 2 W，手电筒摇晃1 min，灯泡可正常发光的时间约为tW

13、P灯1.760340.099 2 s13 min，D正确答案：D5解析：拉闸限电后，用电器减少，意味着并联支路减少，用户端总电阻增加，I4减小，I2I3也随着减小，输电线上的电压损失U减小，由于发电厂输出电压U1恒定，输送电压U2也恒定，根据U2UU3，可知U3增加，U4也增加，故A、B错误；根据PI22R，可知输电线上损失的功率减小了，故C正确；I2减小，I1也随着减小，发电厂输出电压U1恒定，所以发电厂输出总功率减小，故D错误答案：C6解析：矩形线圈相当于电源，若绕垂直于磁场的转轴匀速转动，将产生正弦交流电，电阻R10 ，电压表示数10 V，说明Um210 V，即Um102 V根据乙图t0

14、时磁通量等于0，可判断t0时电压最大，所以电压随时间变化的规律为u102 cos (100t)V，C正确；t0.02 s时u102 V，B错误；根据楞次定律，感应电流总是阻碍线圈的转动，所以当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向向下，D错误；电动势最大值为Em102 V，平均值一定小于102 V，A错误答案：C7解析：根据理想变压器的变压规律有Un10.1 V1，代入U220 V得n12 200，Um2U2202 V，A错误；由功率与电压的关系得UBCPR12 V，根据理想变压器的变压规律有Un1UBCnBC，代入数据解得nBC120，由欧姆定律得IUBCR1 A，B错误；由以上分析结合题

15、意可知UAB18 V，UAC30 V，变压器不改变交流电的频率，故f250 Hz，C错误；由欧姆定律得IUACR2.5 A，周期T1f0.02 s，D正确答案：D8解析：由图乙可知周期为T0.02 s，则有2T100，所以输入电压u的表达式应为u202sin 100t(V)，A错误；将S1接1，S2闭合时，L2正常发光，L2的电压为副线圈的输出电压U2，当只断开S2时，L1接入电路，与L2串联，L1、L2的电压都只为副线圈的输出电压的一半，故L1、L2均不能正常发光，B错误；只断开S2后，负载电阻变为原来的2倍，副线圈输出电压不变，由图乙可知原线圈的输入电压有效值为U120 V，副线圈输出电压

16、U2n2n1U11520 V4 V，由输入功率等于输出功率P入P出U22 2RL42210 W0.8 W，C正确；若S1换接到2后，电阻R两端电压有效值为U24 V，R消耗的电功率为PU22 R4220 W0.8 W，D错误答案：C9解析：若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，负载电阻增大，则副线圈电流I2减小，原线圈电流I1减小，即电流表示数减小，电压表示数由输入电压和匝数比决定，故电压表示数保持不变，A错误；若只将S从1拨到2，原线圈匝数n1增大，可知副线圈输出电压减小，滑动变阻器两端电压减小，故滑动变阻器消耗功率减小，根据变压器输入功率等于输出功率可得U1I1PR可知，原线圈输入电压U1不变，

17、滑动变阻器消耗功率减小，则原线圈电流I1减小，即电流表示数减小，B错误；开关S接1时，设此时副线圈的输出电压为U2，由于二极管的单向导电性，使得加在滑动变阻器上的电压只剩下一半波形，由电流热效应可得U22 RT2102V2RT，解得U220 V，由题意可知U122022 V220 V，可得原、副线圈中接入电路的匝数之比为n1n2U1U222020111，C正确；1 min内滑动变阻器产生的热量为QU有2 Rt10222060 J600 J，D错误答案：C10解析：当滑动变阻器的滑片向上滑动时，电路的总电阻减小，电压不变，电流变大，电流表A的示数变大，A错误；磁通量与线圈的匝数无关，在线圈abc

18、d的转动过程中，线圈磁通量的最大值为BS，B错误；当变压器原线圈的滑片向下滑动时，原线圈匝数减小，副线圈的电压变大，电压表V的示数变大，C错误；若线圈abcd转动的角速度为，线圈转动一周只有半周在磁场中发生电磁感应，产生的交流电为正弦交流电(全波波形)的每个周期有半个周期存在电动势(半波波形)，设输入电压的有效值为U，电动势最大值为Um，则U2RTUm22RT2，因此电压有效值为UUm2NBS2，当角速度大小变为2时，变压器原线圈电压的有效值为NBS，D正确答案：D11解析：根据n1n280%U1U2可得接收线圈的输出电压约为U28 V，A正确；由于存在磁漏现象，电流比不再与匝数成反比，B错误

19、；变压器是不改变其交变电流的频率的，C正确；由于穿过发射线圈的磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的不相同，D错误答案：AC12解析：变压器不改变交流电频率，故A错误；交流电有效值U1312 V22 V，根据U1U2n1n2，因此指示灯两端电压的有效值约为U2220 V，B正确；理想变压器没有能量损失，因此指示灯消耗的电功率等于变压器的输入功率，故C正确；根据Ent可知变压器的输入电压与绕在内圆筒上线圈的匝数有关，故D错误答案：BC13解析：峰值EmNm2T1002 V，t0时刻，线圈平面与磁感线平行，发电机线圈产生的电动势瞬时值表达式为e100

20、2cos (100t) V，故A错误；灯泡正常工作时的电阻为RU2P15 ，故B正确；发电机电动势的有效值为EEm2，设原、副线圈中的电流分别为I1、I2，由闭合电路欧姆定律可知EI1rUab，根据变压器原理可知Uabn1Un2，I1I2n2n1，其中I2PU3.2 A，解得n1n22，故C正确；由C选项知I11.6 A，则PrI12r6.4 W，故D错误答案：BC14解析：原线圈输入电压的峰值为Um1222 V，则副线圈输出电压的峰值为Um2n2n1Um1112 V，由于电容器C刚好不被击穿，则电容器的击穿电压为112 V，故A正确；根据电容器电容决定式CrS4kd可知，当R的滑片不动，向下移动P，电容器的电容不变，故B错误；若R的滑片不动，向下移动P，则负载总电阻R总不变，副线圈匝数减小，根据U1U2n1n2可知，副线圈输出电压有效值U2减小，再根据总P1U22 R总可知，副线圈输出功率P2减小，根据P1P2可知，原线圈的输入功率变小，故C错误；若P不动，向上移动R的滑片，则滑动变阻器接入电阻变大，负载总电阻变大，副线圈匝数不变，根据U1U2n1n2可知，副线圈输出电压有效值U2不变，根据I2U2R总可知副线圈回路总电流减小，则根据PLI22RL可知，灯泡功率减小，则灯泡变暗，故D正确答案：AD