新高考物理復(fù)習專題十三交變電流練習含答案

專題十三交變電流五年高考考點過關(guān)練考點一交變電流的產(chǎn)生與描述1.(2021浙江6月選考,5,3分)如圖所示,虛線是正弦交流電的圖像,實線是另一交流電的圖像,它們的周期T和最大值Um相同,則實線所對應(yīng)的交流電的有效值U滿足()A.U=12UmB.U=22C.U>22UmD.U<22答案D2.(2023湖南,9,5分)(多選)某同學自制了一個手搖交流發(fā)電機,如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動(皮帶不打滑),半徑之比為4∶1,小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為L的正方形,共n匝,總阻值為R。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。大輪以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為R的燈泡。假設(shè)發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi),下列說法正確的是()A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4ωB.燈泡兩端電壓有效值為32nBL2ωC.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈,則燈泡兩端電壓有效值為4D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?則燈泡變得更亮答案AC3.(2022廣東,4,4分)如圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈,n1>n2,二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直,兩線圈到其軸線交點O的距離相等,且均連接阻值為R的電阻,轉(zhuǎn)子是中心在O點的條形磁鐵,繞O點在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時,兩線圈輸出正弦式交變電流。不計線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響,下列說法正確的是()A.兩線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值相等B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C.兩線圈產(chǎn)生的電動勢同時達到最大值D.兩電阻消耗的電功率相等答案B4.(2021遼寧,5,4分)如圖所示,N匝正方形閉合金屬線圈abcd邊長為L,線圈處于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,繞著與磁場垂直且與線圈共面的軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,ab邊距軸L4。線圈中感應(yīng)電動勢的有效值為()A.NBL2ωB.22NBL2C.12NBL2ωD.24NBL答案B5.(2019天津理綜,8,6分)(多選)單匝閉合矩形線框電阻為R,在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,穿過線框的磁通量Φ與時間t的關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.T2B.線框的感應(yīng)電動勢有效值為2C.線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為2D.從t=0到t=T4過程中線框的平均感應(yīng)電動勢為答案BC考點二理想變壓器遠距離輸電6.(2020江蘇單科,2,3分)電流互感器是一種測量電路中電流的變壓器,工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少,串聯(lián)在電路中,副線圈匝數(shù)較多,兩端接在電流表上。則電流互感器()A.是一種降壓變壓器B.能測量直流電路的電流C.原、副線圈電流的頻率不同D.副線圈的電流小于原線圈的電流答案D7.(2022湖北,9,4分)(多選)近年來,基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)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%,忽略其他損耗,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AC8.(2020課標Ⅲ,20,6分)(多選)在圖(a)所示的交流電路中,電源電壓的有效值為220V,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,R1、R2、R3均為固定電阻,R2=10Ω,R3=20Ω,各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流i2隨時間t變化的正弦曲線如圖(b)所示。下列說法正確的是()A.所用交流電的頻率為50HzB.電壓表的示數(shù)為100VC.電流表的示數(shù)為1.0AD.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W答案AD9.(2021河北,8,6分)(多選)如圖,發(fā)電機的矩形線圈長為2L、寬為L,匝數(shù)為N,放置在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n0、n1和n2,兩個副線圈分別接有電阻R1和R2。當發(fā)電機線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,理想電流表讀數(shù)為I。不計線圈電阻,下列說法正確的是()A.通過電阻R2的電流為nB.電阻R2兩端的電壓為nC.n0與n1的比值為2D.發(fā)電機的功率為2答案BC10.(2022福建,6,6分)(多選)某同學利用如圖所示電路模擬遠距離輸電。圖中交流電源電壓為6V,定值電阻R1=R2=20Ω,小燈泡L1、L2的規(guī)格均為“6V1.8W”,理想變壓器T1、T2原副線圈的匝數(shù)比分別為1∶3和3∶1。分別接通電路Ⅰ和電路Ⅱ,兩電路都穩(wěn)定工作時,()A.L1與L2一樣亮B.L2比L1更亮C.R1上消耗的功率比R2的大D.R1上消耗的功率比R2的小答案BC11.(2023山東,7,3分)某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示,發(fā)電機的輸出電壓U1=250V,輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4=50∶1,輸電線總電阻R=62.5Ω,其余線路電阻不計,用戶端電壓U4=220V,功率88kW,所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是()A.發(fā)電機的輸出電流為368AB.輸電線上損失的功率為4.8kWC.輸送給儲能站的功率為408kWD.升壓變壓器的匝數(shù)比n1∶n2=1∶44答案C考點三電磁振蕩電磁波傳感器12.(2020浙江1月選考,8,3分)如圖所示,單刀雙擲開關(guān)S先打到a端讓電容器充滿電。t=0時開關(guān)S打到b端,t=0.02s時LC回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達到最大值。則()A.LC回路的周期為0.02sB.LC回路的電流最大時電容器中電場能最大C.t=1.01s時線圈中磁場能最大D.t=1.01s時回路中電流沿順時針方向答案C13.(2022北京,13,3分)某同學利用壓力傳感器設(shè)計水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示,電路中的R1和R2,其中一個是定值電阻,另一個是壓力傳感器(可等效為可變電阻)。水位越高,對壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小。當a、b兩端的電壓大于U1時,控制開關(guān)自動開啟低水位預(yù)警;當a、b兩端的電壓小于U2(U1、U2為定值)時,控制開關(guān)自動開啟高水位預(yù)警。下列說法正確的是()A.U1<U2B.R2為壓力傳感器C.若定值電阻的阻值越大,開啟高水位預(yù)警時的水位越低D.若定值電阻的阻值越大,開啟低水位預(yù)警時的水位越高答案C三年模擬考點強化練考點一交變電流的產(chǎn)生與描述1.(2023屆廣東廣州一模,4)某小組用如圖a所示的風速儀研究交流電,風杯在風力作用下帶動與其連在一起的永磁體轉(zhuǎn)動;某一風速時,線圈中產(chǎn)生的交變電流如圖b所示,已知風杯轉(zhuǎn)速與風速成正比,則()圖a圖bA.該交變電流的周期為t0B.該交變電流的峰值為2ImC.風速增大,產(chǎn)生的交變電流周期增大D.風速增大,產(chǎn)生的交變電流峰值增大答案D2.(2023屆北京清華附中開學考,11)如圖所示,交流電流表A1、A2、A3分別與電阻R、電容器C和電感線圈L串聯(lián)后接在同一個正弦式交流電源上。交流電流表A4與電阻R1串聯(lián)后接在理想變壓器副線圈兩端。如果保持供電電壓的最大值不變,而增大供電電壓的頻率,電流表示數(shù)不變的是()A.電流表A1和A2B.電流表A3和A2C.電流表A1和A4D.電流表A3和A4答案C3.(2023屆山東聊城齊魯名校大聯(lián)盟三模,5)如圖所示,邊長為l的正三角形線圈,線圈匝數(shù)為n,以角速度ω繞ab勻速轉(zhuǎn)動,ab的左側(cè)有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。M為導電環(huán),負載電阻為R,其他電阻不計,在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中()A.圖示時刻(線圈平面與磁場方向垂直),線圈的磁通量最大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也最大B.感應(yīng)電動勢的最大值是34Bl2C.R上產(chǎn)生的熱量為3πD.通過R的電荷量為3答案C4.(2023屆山東日照二模,10)(多選)如圖甲所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示,則()A.t=0時,穿過線圈的磁通量均為零B.a表示的瞬時值表達式為u=10sin5πtVC.a表示的交變電流的頻率為25HzD.b表示的感應(yīng)電動勢的最大值為203答案BD考點二理想變壓器遠距離輸電5.(2023屆山東菏澤二模,3)在離變壓器較遠的地方,用戶會明顯感覺電壓低于正常值220V,甚至家用電器不能正常工作。該地居民常常會用調(diào)壓器來調(diào)整電壓,其原理圖如圖所示。交流電壓從ab端輸入,由cd端輸出連接到家用電器R,滑片P可以上、下滑動。調(diào)壓器視為理想變壓器,匝數(shù)n2<n1=n3,下列說法正確的是()A.此調(diào)壓器既能升壓也能降壓B.此調(diào)壓器只能升壓C.若滑片P向上滑動,則家用電器R兩端的電壓減小D.若滑片P向下滑動,則家用電器R的功率會增大答案A6.(2024屆河南普通高中學情調(diào)研,6)某同學利用自制發(fā)電機給小風扇供電,使小風扇正常工作,其設(shè)計的電路簡化模型如圖甲所示。發(fā)電機產(chǎn)生正弦式交流電,其電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。已知理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=1∶12,小風扇內(nèi)阻為8Ω,正常工作電流為1A。忽略導線與發(fā)電機線圈的電阻,電壓表為理想交流電壓表。下列說法正確的是()A.發(fā)電機的瞬時電動勢為e=32sin2πtVB.t=0.25s時,電壓表示數(shù)為0C.正常工作時小風扇的輸出功率為28WD.小風扇的轉(zhuǎn)速一定與發(fā)電機的轉(zhuǎn)速相同答案C7.(2023屆山西太原二模,6)(多選)如圖是某手動電筒發(fā)電機的兩個截面示意圖,推動手柄可使線圈a沿軸線左右往復(fù)運動。線圈截面周長為20cm,線圈a由50匝阻值及粗細均可忽略不計的導線單層緊密繞成,所在處輻向磁場的磁感應(yīng)強度大小為0.02T。現(xiàn)使線圈a做簡諧運動,其速度隨時間變化的關(guān)系式為v=52sin40πt(m/s)。已知線圈a連接一原、副線圈匝數(shù)比為1∶10的理想變壓器。白熾小燈泡L的阻值恒為5Ω,額定電壓為2.5V,滑動變阻器R1的最大阻值為30Ω,定值電阻R2=10Ω。下列說法正確的是()A.線圈a產(chǎn)生交流電的電動勢有效值為2V,頻率為20HzB.燈泡L正常工作時,理想變壓器原線圈的輸入功率為5WC.為使燈泡L正常工作,滑動變阻器R1接入電路的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為5ΩD.滑動變阻器R1的滑片向下移動,燈泡變亮答案BC8.(2023屆浙江金華義烏三模,9)如圖甲所示,虛線(磁場邊界)左側(cè)有一豎直向下的勻強磁場(磁感應(yīng)強度為B),一正方形線框(邊長為L,匝數(shù)為N,不計線框內(nèi)阻)從圖示位置繞O點所在的水平邊為軸順時針勻速轉(zhuǎn)動,以角速度ω進入磁場區(qū)域?，F(xiàn)將該線框產(chǎn)生的交流電接入圖乙電路的CD端,定值電阻R1阻值為R,小燈泡L1電阻為4R,忽略燈絲電阻隨溫度的變化,A1為理想交流電流表,K為理想二極管,P為理想自耦變壓器上的滑動觸頭,P'為滑動變阻器上的滑片。下列說法正確的是()A.線框轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的電動勢最大值為12NBL2B.電流表A1的讀數(shù)為NBC.P不動,P'向下滑動時,U2減小D.P順時針轉(zhuǎn)動一個小角度,同時P'向下滑動時,小燈泡L2的亮度可能不變答案D9.(2023屆安徽蚌埠四檢,5)水電是清潔能源,發(fā)展水電對我國實現(xiàn)碳達峰與碳中和有著重要的意義。某水電站輸出的功率恒為P,第一次直接通過輸電線向用戶供電時,用戶得到的功率為P1,第二次利用如圖所示的理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向用戶供電時,用戶得到的功率為P2,兩次輸電過程中輸電線電阻和用戶電壓均相同,則n3nA.P1PC.P1P答案B考點三電磁振蕩電磁波傳感器10.(2023屆北京海淀期末反饋,4)(多選)各種電磁波在日常生活和生產(chǎn)中已經(jīng)被大量應(yīng)用。關(guān)于電磁波的應(yīng)用,下列說法中正確的有()A.控制電視、空調(diào)的遙控器使用的是紅外線B.銀行和商店用來鑒別大額鈔票真?zhèn)蔚尿炩n機使用的是X射線C.手機通話使用的是無線電波D.機場、車站用來檢查旅客行李的透視儀使用的是紫外線答案AC11.(2024屆浙江浙南名校一聯(lián),10)如圖所示,L為電感線圈,C為電容器,R為定值電阻,電感線圈及導線電阻均不計。先閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后,再將其斷開,并規(guī)定此時t=0。當t1=0.01s時,LC回路中通過電感線圈L的電流第一次達到0,則()A.LC電路的振蕩周期為0.02sB.t2=0.02s時電容器中電場最強C.0.07s至0.08s電路中電場能減小,磁場能增大D.t3=0.13s時電路中的電流沿順時針方向答案C12.(2023屆浙江寧波二模,8)某種光電式火災(zāi)報警器的原理如圖所示,由紅外光源發(fā)射的光束經(jīng)煙塵粒子散射后照射到光敏電阻上,光敏電阻接收的光強與煙霧的濃度成正比,其阻值隨光強的增大而減小。閉合開關(guān)S1、S2,當煙霧濃度達到一定值時,干簧管中的兩個簧片被磁化而接通,觸發(fā)蜂鳴器報警。為了能在更低的煙霧濃度下觸發(fā)報警,下列調(diào)節(jié)正確的是()A.增大電阻箱R1的阻值B.增大電阻箱R2的阻值C.增大電源E3的電動勢D.增大干簧管上線圈的匝數(shù)答案D微專題專練微專題22含變壓器電路的動態(tài)分析1.(2022天津,8,5分)(多選)如圖所示,兩理想變壓器間接有電阻R,電表均為理想交流電表,a、b接入電壓有效值不變的正弦交流電源。閉合開關(guān)S后()A.R的發(fā)熱功率不變B.電壓表的示數(shù)不變C.電流表A1的示數(shù)變大D.電流表A2的示數(shù)變小答案BC2.(2021湖北,6,4分)如圖所示,理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電,副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻,在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中()A.電流表A1示數(shù)減小B.電流表A2示數(shù)增大C.原線圈輸入功率先增大后減小D.定值電阻R消耗的功率先減小后增大答案A3.(2021湖南,6,4分)如圖,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2,輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源,燈泡L1、L