2022版高考物理總復(fù)習(xí)專(zhuān)題十二交變電流習(xí)思用

1、2021版高考物理總復(fù)習(xí)專(zhuān)題十二交變電流習(xí)思用PAGE PAGE 16專(zhuān)題十二 交變電流考點(diǎn)1交變電流的產(chǎn)生及其描述1.2017山東濰坊模擬如圖所示,在水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一匝數(shù)為n、邊長(zhǎng)為l、電阻為R的正方形線圈圍繞垂直于磁感線的對(duì)稱(chēng)軸OO按照?qǐng)D示的方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為.則下列說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaB.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為nBl2RC.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)2的過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生的熱量為n2B2l22RD.若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值大小為e=nBl2s

2、in t2.2017江西南昌模擬圖甲所示是一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.發(fā)電機(jī)線圈電阻為1 ,外接負(fù)載電阻為4 ,則()A.線圈轉(zhuǎn)速為50 r/sB.電壓表的示數(shù)為4 VC.負(fù)載電阻的電功率為2 WD.線圈轉(zhuǎn)速加倍,電壓表讀數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的4倍3.2017山東棗莊檢測(cè)多選某興趣小組自制一小型發(fā)電機(jī),使線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化的圖象如圖所示.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T(mén),線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em,線圈的電阻為r,該線圈與電阻為R的純電阻用電器構(gòu)成閉合回路,則()A.線圈匝數(shù)為n=TEm2mB.電阻

3、為R的用電器的電功率為Em22RC.在0T4時(shí)間內(nèi)通過(guò)用電器的電荷量為q=TEm2(r+R)D.若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來(lái)的2倍,線圈中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為Emcos 4tT4.邊長(zhǎng)為a的N匝正方形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線且與線圈在同一平面內(nèi)的對(duì)稱(chēng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n,線圈所圍面積內(nèi)的磁通量隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示,圖象中0為已知量.則下列說(shuō)法正確的是()A.t1時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.t2時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流為零C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0Na2D.線圈中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=2N0ncos 2nt5.多選某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=100sin 100t(V),則該電

4、動(dòng)勢(shì)()A.有效值是502 VB.頻率是100 HzC.最大值是503 V D.周期是0.02 s6.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=111,原線圈與正弦交變電源連接,輸入電壓u隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示,副線圈僅接入一個(gè)R=20 的電阻,則()A.流過(guò)電阻R的最大電流是1.0 AB.變壓器的輸入功率是40 WC.與電阻R并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是20 VD.在1 s內(nèi)電流方向改變50次7.將阻值為100 的電阻絲繞成一個(gè)110匝的閉合矩形線圈,讓其在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如圖乙所示.則可以判斷()A.t=0時(shí)刻線圈應(yīng)轉(zhuǎn)到圖甲所示的位置B.該線圈的轉(zhuǎn)速為100

5、 r/s C.穿過(guò)線圈的磁通量的最大值為 150 WbD.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周所產(chǎn)生的電熱為9.68 J考點(diǎn)2變壓器、遠(yuǎn)距離輸電8.2017廣西三市聯(lián)考如圖所示,一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1n2=101,一阻值為10 的電阻R連接在變壓器的副線圈上.若加在原線圈上的電壓瞬時(shí)值隨時(shí)間變化規(guī)律為u=1002cos 100t(V),下列說(shuō)法中正確的是()A.原線圈中交變電流的頻率為100 HzB.變壓器的輸入功率為10 WC.電流表的示數(shù)為1 AD.電壓表的示數(shù)為102 V9.2017河北石家莊質(zhì)檢多選如圖所示為一含有理想變壓器的電路.交流電源電壓恒定,電阻r、R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,各電表均

6、為理想電表.現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置,觀察到電流表的示數(shù)增加量大于電流表的示數(shù)增加量,下列說(shuō)法正確的是()A.滑動(dòng)變阻器滑片是向上滑動(dòng)的B.電壓表的示數(shù)始終大于電壓表的示數(shù)C.電壓表、的示數(shù)不變,的示數(shù)減小D.理想變壓器原線圈的匝數(shù)小于副線圈的匝數(shù)10.2017福建畢業(yè)班質(zhì)檢如圖所示為模擬遠(yuǎn)距離交流輸電的電路,升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比n1n2=1k,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比n3n4=k1,模擬輸電導(dǎo)線的電阻r=3 ,T2的負(fù)載是規(guī)格為“15 V45 W”的燈泡L.當(dāng)T1的輸入電壓為16 V時(shí)燈泡L正常發(fā)光,兩個(gè)變壓器可視為理想變壓器,則k的值為()A.32B

7、.3C.4D.911.2017湖北黃岡質(zhì)檢如圖所示,n匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框面積為S,電阻不計(jì).線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),并與理想變壓器原線圈相連,變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡,燈泡正常發(fā)光.從線圈通過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.圖示位置穿過(guò)線框的磁通量變化率最大B.燈泡中的電流方向每秒改變2次C.線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=nBSsin tD.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為nBSU答案B由右手定則可知,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí),線圈中產(chǎn)生的

8、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,為Em=nBl2,所以此時(shí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為Im=EmR=nBl2R,選項(xiàng)B正確;線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為I=nBl22R,所以線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)2的過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=n2B2l422R2R142=n2B2l44R,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值大小應(yīng)為e=nBl2cos t,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.C由題圖乙可知,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流的周期為T(mén)=0.04 s,電動(dòng)勢(shì)最大值為Em=5 V.由f=1T可知頻率為25 Hz,即線圈轉(zhuǎn)速n=f=25 r/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.電動(dòng)勢(shì)有效值E=Em2=522 V.根據(jù)閉合電路歐

9、姆定律,流過(guò)負(fù)載電阻的電流I=ER+r=22 A,負(fù)載電阻兩端電壓即電壓表示數(shù)U=IR=22 V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.負(fù)載電阻的電功率 P=UI =2222 W =2 W,選項(xiàng)C正確.由產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式Em=nBS,=2f=2n可知,線圈轉(zhuǎn)速加倍,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度加倍,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值加倍,電壓表讀數(shù)加倍,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.AC線圈中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e=nBS2Tcos 2tT,而m=BS,所以線圈匝數(shù)為n=TEm2m,選項(xiàng)A正確;電路中電流的有效值為I=Em2(r+R),用電器的電功率為Em2R2(r+R)2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在0T4時(shí)間內(nèi)通過(guò)用電器的電荷量為q=nmr+R=TEm2(r+R),選

10、項(xiàng)C正確;若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來(lái)的2倍,線圈中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e1=2Emcos 4tT,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4.Dt1時(shí)刻線圈的磁通量最大,但磁通量的變化率為0,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知此時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;t2時(shí)刻線圈的磁通量為零,但磁通量的變化率最大,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知此時(shí)線圈中感應(yīng)電流為最大值,B項(xiàng)錯(cuò)誤;磁通量與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān),根據(jù)磁通量的定義可得0=Ba2,B=0a2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;線圈中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=NBScos t=2N0ncos 2nt,D項(xiàng)正確.5.AD由交變電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式可知,該交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為100 V,有效值為502 V,選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤;

11、由表達(dá)式還可得到該電動(dòng)勢(shì)的周期為0.02 s,頻率為50 Hz,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確.6.C由圖象可知,原線圈兩端電壓的最大值為2202 V,所以電壓的有效值為220 V,由原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比可知,副線圈兩端電壓的有效值為20 V,負(fù)載電阻為20 ,所以流過(guò)電阻R的電流的有效值為1.0 A,電流的最大值為2 A,A錯(cuò)誤;電壓表測(cè)量的是電壓的有效值,所以電壓表的示數(shù)為20 V,C正確;變壓器的輸出功率P=UI=201.0 W=20 W,所以變壓器的輸入功率是20 W,B錯(cuò)誤;從題圖中可以得出交流電的頻率為 f=1210-2 Hz=50 Hz,線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,電流方向改變2次,所以在1 s內(nèi)

12、電流方向改變100次,D錯(cuò)誤.7.Dt=0時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,線圈應(yīng)轉(zhuǎn)到中性面位置,即與題圖甲所示的位置垂直,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.由題圖乙可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的周期為0.02 s,該線圈的角速度為=2T=100 rad/s,轉(zhuǎn)速為n=1T=50 r/s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.由題圖乙可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em=311 V,而Em=NBS,所以穿過(guò)線圈的磁通量的最大值為BS=EmN =250 Wb,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=220 V,線圈轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的電熱為Q=E2RT=9.68 J,選項(xiàng)D正確.8.B根據(jù)電壓瞬時(shí)值表達(dá)式知原線圈電壓的有效值U=100 V,由原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比知副線圈電壓有

13、效值即電壓表的示數(shù)為10 V,D錯(cuò)誤;輸出功率P=10210 W=10 W,輸入功率等于輸出功率,所以變壓器的輸入功率為10 W,B正確;通過(guò)電阻的電流I=1010 A=1 A,再由原、副線圈匝數(shù)比等于電流反比得,電流表的讀數(shù)為0.1 A,C錯(cuò)誤;交變電流的頻率f=1002 Hz=50 Hz,A錯(cuò)誤.9.BD由于電流表的示數(shù)增加量大于電流表的示數(shù)增加量,說(shuō)明原線圈的電流大于副線圈的電流,說(shuō)明變壓器為升壓變壓器,則原線圈的匝數(shù)小于副線圈的匝數(shù),D正確;又因?yàn)閮呻娏鞅淼氖緮?shù)增加,則滑動(dòng)變阻器的阻值減小,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向下滑動(dòng),A錯(cuò)誤;電壓表的示數(shù)為滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,而電壓表的示數(shù)等于滑動(dòng)變阻器兩端電壓以及定值電阻R0兩端電壓之和,因此電壓表的示數(shù)始終大于電壓表的示數(shù),B正確;由于原線圈的電流增大,則定值電阻r兩端的電壓增大,加在原線圈兩端的電壓減小,的示數(shù)減小,副線圈的輸出電壓減小,以及的示數(shù)均減小,C錯(cuò)誤.10.B由變壓器的工作原理可知,變壓器T1原線圈的電壓為16 V,則副線圈的輸出電壓為16k V,降壓變壓器T2的輸出電壓為15 V、輸出電流為I4=P0U0=4515 A=3 A,則降壓變壓器T2原線圈兩端的電壓為15k V、輸入電流為3k A,又16k V=(15k+33k) V,解得k=3,B正確.11.C題圖所示位置為中