高考物理二輪復習分類訓練專題10 恒定電流和交變電流（含解析）

專題10恒定電流和交變電流【真題匯編】1、(2022·浙江6月卷·T12)風力發(fā)電已成為我國實現(xiàn)“雙碳”目標的重要途徑之一。如圖所示，風力發(fā)電機是一種將風能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某風力發(fā)電機在風速為SKIPIF1<0時，輸出電功率為SKIPIF1<0，風速在SKIPIF1<0范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風機葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過的面積為SKIPIF1<0，空氣密度為SKIPIF1<0，風場風速為SKIPIF1<0，并保持風正面吹向葉片。下列說法正確的是()A.該風力發(fā)電機的輸出電功率與風速成正比B.單位時間流過面積SKIPIF1<0的流動空氣動能為SKIPIF1<0C.若每天平均有SKIPIF1<0的風能資源，則每天發(fā)電量為SKIPIF1<0D.若風場每年有SKIPIF1<0風速在SKIPIF1<0的風能資源，則該發(fā)電機年發(fā)電量至少為SKIPIF1<0【答案】D【解析】AB．單位時間流過面積SKIPIF1<0的流動空氣體積為SKIPIF1<0單位時間流過面積SKIPIF1<0的流動空氣質(zhì)量為SKIPIF1<0單位時間流過面積SKIPIF1<0的流動空氣動能為SKIPIF1<0風速在SKIPIF1<0范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變，可知該風力發(fā)電機輸出電功率與風速的三次方成正比，AB錯誤；C．由于風力發(fā)電存在轉(zhuǎn)化效率，若每天平均有SKIPIF1<0的風能資源，則每天發(fā)電量應滿足SKIPIF1<0C錯誤；D．若風場每年有SKIPIF1<0風速在SKIPIF1<0的風能資源，當風速取最小值SKIPIF1<0時，該發(fā)電機年發(fā)電量具有最小值，根據(jù)題意，風速為SKIPIF1<0時，輸出電功率為SKIPIF1<0，風速在SKIPIF1<0范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變，可知風速為SKIPIF1<0時，輸出電功率為SKIPIF1<0則該發(fā)電機年發(fā)電量至少為SKIPIF1<0D正確；故選D。2、(2022·浙江1月卷·T12)某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以SKIPIF1<0的速度水平噴出，每秒噴出水的質(zhì)量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H=3.75m不變。水泵由電動機帶動，電動機正常工作時，輸入電壓為220V，輸入電流為2.0A。不計電動機的摩擦損耗，電動機的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%，忽略水在管道中運動的機械能損失，則()A.每秒水泵對水做功為75JB.每秒水泵對水做功為225JC.水泵輸入功率為440WD.電動機線圈的電阻為10SKIPIF1<0【答案】D【解析】AB．每秒噴出水的質(zhì)量為SKIPIF1<0,抽水增加了水的重力勢能和動能，則每秒水泵對水做功為SKIPIF1<0故AB錯誤；C．水泵的輸出能量轉(zhuǎn)化為水的機械能，則SKIPIF1<0而水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%，則SKIPIF1<0故C錯誤；D．電動機的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率，則電動機的機械功率為SKIPIF1<0而電動機的電功率為SKIPIF1<0由能量守恒可知SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0故D正確；故選D。3、(2022·湖南卷·T6)如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭SKIPIF1<0初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻SKIPIF1<0的阻值為SKIPIF1<0，滑動變阻器SKIPIF1<0的最大阻值為SKIPIF1<0，滑片SKIPIF1<0初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為SKIPIF1<0，理想電流表A的示數(shù)為SKIPIF1<0。下列說法正確的是()A.保持SKIPIF1<0位置不變，SKIPIF1<0向左緩慢滑動的過程中，SKIPIF1<0減小，SKIPIF1<0不變B.保持SKIPIF1<0位置不變，SKIPIF1<0向左緩慢滑動的過程中，SKIPIF1<0消耗的功率增大C.保持SKIPIF1<0位置不變，SKIPIF1<0向下緩慢滑動的過程中，SKIPIF1<0減小，SKIPIF1<0增大D.保持SKIPIF1<0位置不變，SKIPIF1<0向下緩慢滑動的過程中，SKIPIF1<0消耗的功率減小【答案】B【解析】AB．由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為SKIPIF1<0，則副線圈的電流為SKIPIF1<0，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為SKIPIF1<0則變壓器原線圈的電壓有效值為SKIPIF1<0設(shè)輸入交流電的電壓有效值為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0保持SKIPIF1<0位置不變，SKIPIF1<0向左緩慢滑動的過程中，SKIPIF1<0不斷變大，根據(jù)歐姆定律SKIPIF1<0可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則SKIPIF1<0兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)SKIPIF1<0變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知SKIPIF1<0消耗的功率增大，故B正確，A錯誤；CD．設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為SKIPIF1<0，同理可得SKIPIF1<0則SKIPIF1<0整理可得SKIPIF1<0保持SKIPIF1<0位置不變，SKIPIF1<0向下緩慢滑動的過程中，SKIPIF1<0不斷變大，則SKIPIF1<0變小，對SKIPIF1<0由歐姆定律可知SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知SKIPIF1<0消耗的功率SKIPIF1<0整理可得SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0時，SKIPIF1<0消耗的功率有最大值，可知SKIPIF1<0消耗的功率先增大，后減小，故CD錯誤。故選B。4、(2022·山東卷·T4)如圖所示的變壓器，輸入電壓為SKIPIF1<0，可輸出SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0電壓，匝數(shù)為SKIPIF1<0的原線圈中電隨時間變化為SKIPIF1<0．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為SKIPIF1<0。將阻值為SKIPIF1<0的電阻R接在SKIPIF1<0兩端時，功率為SKIPIF1<0。下列說法正確的是()A.n1為1100匝，SKIPIF1<0為SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為SKIPIF1<0C.若將R接在SKIPIF1<0兩端，R兩端的電壓為SKIPIF1<0，頻率為SKIPIF1<0D.若將R接在SKIPIF1<0兩端，流過R的電流為SKIPIF1<0，周期為SKIPIF1<0【答案】D【解析】A．變壓器的輸入電壓為220V，原線圈的交流電的電壓與時間成余弦函數(shù)關(guān)系，故輸入交流電壓的最大值為SKIPIF1<0，根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為SKIPIF1<0解得原線圈為2200匝，A錯誤；B．根據(jù)圖像可知，當原線圈輸入220V時，BC間的電壓應該為12V，故BC間的線圈匝數(shù)關(guān)系有SKIPIF1<0BC間的線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為SKIPIF1<0B錯誤；C．若將R接在AB端，根據(jù)圖像可知，當原線圈輸入220V時，AB間的電壓應該為18V。根據(jù)交流電原線圈電壓的表達式可知，交流電的角速度為SKIPIF1<0，故交流電的頻率為SKIPIF1<0C錯誤；D．若將R接在AC端，根據(jù)圖像可知，當原線圈輸入220V時，AC間的電壓應該為30V，根據(jù)歐姆定律可知，流過電阻R的電流為SKIPIF1<0交流電的周期為SKIPIF1<0D正確。故選D。5、(2022·浙江6月卷·T5)下列說法正確的是()A.恒定磁場對靜置于其中的電荷有力的作用B.小磁針N極在磁場中的受力方向是該點磁感應強度的方向C.正弦交流發(fā)電機工作時，穿過線圈平面的磁通量最大時，電流最大D.升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率【答案】B【解析】A．恒定磁場對速度不平行于磁感線的運動電荷才有力的作用，A錯誤；B．小磁針N極在磁場中的受力方向是該點磁感應強度的方向，B正確；C．正弦交流發(fā)電機工作時，穿過線圈平面的磁通量最大時，電流為0，C錯誤；D．根據(jù)變壓器的原理可知，副線圈中磁通量的變化率小于或等于原線圈中磁通量的變化率，D錯誤。故選B。6、(2022·浙江1月卷·T9)如圖所示，甲圖是一種手搖發(fā)電機及用細短鐵絲顯示的磁場分布情況，搖動手柄可使對稱固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線圈轉(zhuǎn)動；乙圖是另一種手搖發(fā)電機及磁場分布情況，皮帶輪帶動固定在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的兩個線圈轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是()A.甲圖中線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強磁場B.乙圖中線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強磁場C.甲圖中線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電D.乙圖線圈勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電【答案】A【解析】A．甲圖中細短鐵絲顯示的磁場分布均勻，則線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強磁場，故A正確；B．乙圖中細短鐵絲顯示的磁場分布不均勻，則線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場不能看成勻強磁場，故B錯誤；C．根據(jù)發(fā)電機原理可知甲圖中線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時才能產(chǎn)生正弦交流電，故C錯誤；D．乙圖中是非勻強磁場，則線圈勻速轉(zhuǎn)動時不能產(chǎn)生正弦交流電，故D錯誤；故選A。7、(2022·湖北·T9)近年來，基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應用，其簡化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說法正確的是()A.接收線圈的輸出電壓約為8VB.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D.穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同【答案】AC【解析】A．根據(jù)SKIPIF1<0可得接收線圈的輸出電壓約為U2=8V；B．根據(jù)SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0故B錯誤；C．變壓器是不改變其交變電流的頻率的，故C正確；D．由于穿過發(fā)射線圈的磁通量與穿過接收線圈的磁通量大小不相同，所以穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的不相同，故D錯誤。故選AC?！就黄凭毩暋?.(2022·北京市海淀區(qū)高三下學期一模)如圖所示為某實驗小組設(shè)計的兩個量程的電流表，已知表頭G的滿偏電流為SKIPIF1<0，定值電阻SKIPIF1<0的阻值均等于表頭的內(nèi)阻。當使用1和2兩個端點時，電流表的量程為SKIPIF1<0，當使用1和3兩個端點時，電流表的量程為SKIPIF1<0。下列說法正確的是()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.若僅使SKIPIF1<0阻值變小，則SKIPIF1<0和SKIPIF1<0均變大D若僅使SKIPIF1<0阻值變小，則SKIPIF1<0和SKIPIF1<0均變大【答案】C【解析】AB．設(shè)SKIPIF1<0，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可知SKIPIF1<0SKIPIF1<0選項AB錯誤；CD．因為SKIPIF1<0SKIPIF1<0則若僅使SKIPIF1<0阻值變小，則SKIPIF1<0和SKIPIF1<0均變大；若僅使SKIPIF1<0阻值變小，則SKIPIF1<0減小，SKIPIF1<0變大，選項C正確，D錯誤。故選C。2.(2022·山東菏澤高三下學期一模)如圖所示為科學家研發(fā)出的一款超小型風力發(fā)電機，也被稱之為郁金香風力發(fā)電機，可以供家庭使用，具有噪音極低，啟動風速較小等特點。某家庭裝有郁金香風力發(fā)電機10臺，某日該地區(qū)的風速是6m/s，風吹到的葉片有效面積為SKIPIF1<0，已知空氣的密度為SKIPIF1<0，假如該風力發(fā)電機能將通過此有效面積內(nèi)空氣動能的40%轉(zhuǎn)化為電能。下列表述符合事實的是()A.每秒沖擊每臺風力發(fā)電機葉片的空氣體積為SKIPIF1<0B.每秒沖擊每臺風力發(fā)電機葉片的空氣動能為259.2JC.每臺風力發(fā)電機發(fā)電的功率為129.6WD.該風力發(fā)電機組工作24h，發(fā)電量約12.44kW·h【答案】D【解析】A．每秒沖擊每臺風力發(fā)電機葉片的空氣體積為SKIPIF1<0A錯誤；B．SKIPIF1<0內(nèi)氣流的質(zhì)量為SKIPIF1<0氣流的動能為SKIPIF1<0B錯誤；C．SKIPIF1<0風的動能轉(zhuǎn)化為的電能SKIPIF1<0則功率SKIPIF1<0C錯誤；D．該風力發(fā)電機組工作24h，發(fā)電量為SKIPIF1<0D正確。故選D。3.(2022·山東煙臺市德州市高三下學期一模)某壓敏電阻的阻值R隨壓力F變化的規(guī)律如圖甲所示，將它水平放在電梯地板上并接入如圖乙所示的電路中，在其受壓面上放一物體m，即可通過電路中電流表A的示數(shù)I來研究電梯的運動情況。已知電梯靜止時電流表的示數(shù)為I0。下列說法正確的是()A.若示數(shù)I=I0，則電梯一定處于靜止狀態(tài)B.若示數(shù)I保持不變，則電梯一定做勻速運動C.若示數(shù)I在增大，則電梯的速度在增大D.若示數(shù)I>I0，則電梯可能在減速向下運動【答案】D【解析】A．若示數(shù)為I0，說明m對壓敏電阻的壓力與靜止時相同，即m的合外力為零，電梯可能處于靜止狀態(tài)也可能處于勻速運動狀態(tài)，故A錯誤.B．由圖可知壓敏電阻的阻值與受到的壓力有關(guān)，若示數(shù)I不變，說明壓敏電阻的阻值保持不變，壓敏電阻受到的壓力不變，對于m受到的支持力不變，m的合外力恒定，故m可能做勻變速直線運動，也可能做勻速運動，故B錯誤.C．若示數(shù)I在增大，說明壓敏電阻的阻值在減小，由圖可知，壓力越大，阻值越小，所以壓敏電阻受到的壓力在逐漸增大，由上述條件只能判斷壓敏電阻受到的合外力在變化，由于不能確定合外力方向，故無法確定電梯速度如何變化，故C錯誤.D．對應電流表示數(shù)為I0，壓敏電阻受到的壓力等于m的重力，當I＞I0時，電路中電流比靜止時變大，說明壓敏電阻阻值變小，壓力增大，壓力大于重力，m的合外力向上，加速度方向向上，如果電梯正在上升，則為加速上升，如果電梯正在下降，則為減速下降，故D正確。故選D。4.(2022·廣東汕頭市高三下學期一模)圖示為小沈同學家新買的地機器人，他從使用說明書上得到了信息：電機的額定功率35W，由規(guī)格為DC14.8V/2200mAh的鋰電池供電，當鋰電池剩余電量為總?cè)萘康?0%時，掃地機器人就自動回座機充電。結(jié)合上述信息，下列說法正確的是()A.DC14.8V/2200mAh表示該電池輸出的是交流電B.該機器人電機的額定電流為0.42AC.正常工作時機器人電動機每秒鐘輸出35J動能D.電池充滿電后機器人正常工作約45mim后回座機充電【答案】D【解析】A．DC14.8V/2200mAh表示該電池輸出的是直流電，選項A錯誤；B．該機器人電機的額定電流為SKIPIF1<0選項B錯誤；C．正常工作時機器人電動機內(nèi)阻要產(chǎn)生部分內(nèi)能，則每秒鐘輸出動能小于35J，選項C錯誤；D．機器人人正常工作的時間SKIPIF1<0選項D正確。故選D。5.(2022·北京市延慶區(qū)高三下學期一模)隨著環(huán)境問題的日益嚴重以及電池技術(shù)的發(fā)展，零排放的純電動汽車逐漸走入了我們的生活。隨著電池容量、可靠性、安全性與充電技術(shù)等的不斷成熟，純電動汽車正在迅速發(fā)展。截至2017年底，我國自主研發(fā)了各類用途的數(shù)百款純電動汽車，保有量以百萬計。純電動汽車的發(fā)展將極大緩解燃油汽車帶來的污染問題，有助于改善城市的空氣質(zhì)量。下表是某款電動汽車的蓄電池參數(shù)，據(jù)此下列說法正確的是()電池只數(shù)100只電池容量/只SKIPIF1<0充電參數(shù)(電壓/電流)420V，20A放電時平均電壓/只3.3VA.電池從完全沒電到充滿電所需時間為12hB.電池容量的單位SKIPIF1<0就是能量單位C.該電池組充電時的功率為8.4×103WD.該電池組充滿電時的能量約為8.4×103J【答案】C【解析】A．電池從完全沒電到充滿電所需時間為SKIPIF1<0故A錯誤；B．電池容量的單位SKIPIF1<0是電量的單位，故B錯誤；C．該電池組充電時的功率為SKIPIF1<0故C正確；D．該電池組充滿電時的能量為SKIPIF1<0故D錯誤。故選C。6.(2022·山東濟南市高三下學期一模)如圖所示，交流電源與理想變壓器相連進行遠距離輸電，交流電源電壓的瞬時值SKIPIF1<0(V)，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為50∶11，兩變壓器間輸電線路的總電阻為25Ω。降壓變壓器副線圈接入一臺額定電壓為220V、額定功率為1000W的電動機，電動機恰好正常工作。圖中電表均為理想電表，下列說法正確的是()A.電壓表的示數(shù)為156V B.電流表的示數(shù)為20AC.兩變壓器間輸電線電阻消耗的功率為25W D.升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶14【答案】C【解析】A.電壓表的示數(shù)為交流電源電壓的有效值為110V，A錯誤；B.根據(jù)SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)可得SKIPIF1<0求得U3=1000V在降壓變壓器的輸入端，且輸入功率P=1000W，由SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)可得I3=1A即電流表讀數(shù)為1A，B錯誤；C.由SKIPIF1<0得輸電線上損失功率為SKIPIF1<0C正確；D.升壓變壓器副線圈的電壓為U2=U3+I3r=1025V由

SKIPIF1<0得升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為SKIPIF1<0D錯誤。故選C。7.(2022·山東菏澤高三下學期一模)如圖所示，一個匝數(shù)N=20、電阻SKIPIF1<0的矩形線圈，以固定轉(zhuǎn)速50r/s在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)，從圖示位置開始計時，其產(chǎn)生的交變電流通過一匝數(shù)比SKIPIF1<0的理想變壓器，給副線圈電路供電，定值電阻SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0；燈泡L的電阻恒為SKIPIF1<0，額定電壓為24V，燈泡正常工作，可以判斷()A.電阻R消耗的電功率為2.25W B.穿過線圈平面的最大磁通量為SKIPIF1<0C.矩形線圈熱功率為0.1296W D.SKIPIF1<0時刻流過線圈的電流為零【答案】ACD【解析】A.燈泡L的電阻恒為SKIPIF1<0，額定電壓為24V，燈泡正常工作，則SKIPIF1<0則SKIPIF1<0SKIPIF1<0因此SKIPIF1<0A正確；B．以固定轉(zhuǎn)速50r/s在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)，則SKIPIF1<0由A推理得SKIPIF1<0由SKIPIF1<0則SKIPIF1<0由SKIPIF1<0則SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0因為SKIPIF1<0則SKIPIF1<0B錯誤；C．矩形線圈的熱功率為SKIPIF1<0C正確；D．SKIPIF1<0時刻，磁通量最大，磁通量變化率為零，流過線圈的電流為零，D正確。故選ACD。8.(2022·山東煙臺市德州市高三下學期一模)如圖所示電路中，理想變壓器原線圈兩接線柱間的交流電壓的有效值不變，兩燈泡L1、L2規(guī)格完全相同，在以下各種操作中各電路元件都沒有損壞，下列說法正確的是()A僅使滑片M下移，電流表示數(shù)變大B.僅使滑片M下移，變壓器原線圈中的電流變大C.僅使滑片N自變阻器a端向b端移動，燈泡L2中的電流一直增大D.僅使滑片N自變阻器a端向b端移動，電流表示數(shù)一直增大【答案】C【解析】A．僅使滑片M下移，副線圈匝數(shù)減小，根據(jù)理想變壓器SKIPIF1<0知副線圈電壓減小，副線圈電路電阻不變，所以電流減小，故A錯誤；B．僅使滑片M下移，副線圈電壓、電流均減小，所以副線圈功率減小，根據(jù)理想變壓器特點SKIPIF1<0知原線圈中電流變小，故B錯誤；C．僅使滑片N自變阻器a端向b端移動，并聯(lián)部分電路電壓(副線圈電壓)不變，L2所在支路電阻