2023版高三物理一轮复习专题13交流电（含2023年高考真题）

PAGEPAGE2专题13交变电流1．〔2022福建卷〕如图，理想变压器原线圈输入电压u=，副线圈电路中为定值电阻，R是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用和表示；和是理想交流电流表，示数分别用和表示.以下说法正确的选项是A．和表示电流的瞬间值B．和表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，不变、变大D．滑片P向下滑动过程中，变小、变小答案：C解析：交流电压表和交流电流表测量的是有效值，选项A、B错误.滑片P向下滑动时，接入电路中的电阻减小，副线圈负载电阻减小，因为原、副线圈的匝数比不变，所以U1、U2不变，因I2=U2/R+R0，所以I2变大；又U1I1=U2I2，所以I1变大，应选项C正确.2．〔2022天津卷〕.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Ｐ１，假设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，那么Ｐ１和分别为〔〕A．B．C．D．答案D.解析：根据理想变压器的变压比有，线路的输送功率不变有根据焦耳定律有，，.3．〔2022广东卷〕.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt〔V〕，对此电动势，以下表述正确的有A.最大值是VB.频率是100HzC．有效值是VD.周期是0.02s答案：CD解析：最大值Em=50V，有效值为E=Em/=25V，频率为50Hz，周期为T=1/f=0.02s,所以CD正确.4．〔2022北京高考卷〕．源上，其消耗的电功率为．如果电热器电阻不变，那么此交流电源输出电压的最大值为A．5VB．5VC．10VD．10V答案：C解析：设该电热器的电阻为R，题中正弦交流电源输出电压的有效值为U，那么P/2=U2/R；加直流电时，P=〔10V〕2/R；又由最大值Um=U，可解出Um=10V.应选项C正确.5．〔2022山东卷〕.图甲是某燃气炉点火装置的原理图.转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，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、.eq\o\ac(○,V)为交流电压表.当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体.以下判断正确的选项是A．电压表的示数等于5VB．电压表的示数等于C．实现点火的条件是D．实现点火的条件是答案：BC解析：电压表示数为电压有效值，由图乙可得U=Um/=5/V，选项A错误、B正确；副线圈电压峰值为5000V时，n2/n1=Um2/Um1=1000，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5000V，故n2/n1>1000，选项C正确、D错误.6．〔2022四川卷〕．如下图，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，那么A．线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流B．线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零C．线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D．线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场答案：D解析：a、b线圈相当于变压器的原、副线圈，根据电磁感应定律可知，当线圈a输入正弦交变电流时，线圈b将输出正弦交变电流，故A选项错误；当线圈a输入恒定电流，将产生不变的磁场，那么穿过线圈b的磁通量不为零，只是磁通量的变化为零，故B选项错误；线圈b输出的交变电流也要产生磁场，对线圈a的磁场也会产生影响，故C选项错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场周围将产生电场，那么线圈a中的磁场变化时，线圈b中一定有电场，故D选项正确.7．(2022全国新课标).自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某局部，一升压式自耦调压变压器的电路如下图，其副线圈匝数可调.变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，那么U2和I1分别约为A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A答案：B解析：先判断出原副线圈的匝数，由式得.负载R上的功率就是变压器的输出功率，因为是理想变压器，故输入功率等于输出功率，从而求出.〔2022江苏卷〕．某同学设计的家庭电路保护装置如下图，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成，当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路，仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，以下说法正确的有A．家庭电路正常工作时，L2中磁通量为零B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起.答案：ABD解析：因原线圈是双线绕法，所以家庭电路正常工作时、磁通量为0，A、B正确；家庭电路短路时，、磁通量仍为0，C错误；地面上的人接触火线发生触电时，两根电线电流不等且变化，开关K被磁铁吸起，D正确.9．〔2022重庆卷〕．如题图所示，理想变压器的原线圈接入(V)的交变电压，副线圈通过电阻r=6Ω导线对“220V/880W〞电器RL供电，该电器正常工作.由此可知原、副线圈的匝数比为50:1交变电压的频率为100HZ副线圈中电流的有效值为4A变压器的输入功率为880W答案：C解析：根据接入电压，输入电压有效值为11000V，要使“220V/880W〞的电器正常工作，那么通过用电器的电流为，副线圈输出电压为，原副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比，为2750∶61，A错误，C正确；交流电的频率，B错误；变压器的输出功率P出=PRL+Pr=880W+42×6W=976W，D错误.10．〔2022海南卷〕.如图：理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3w，正常发光时电阻为30可，两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_____，10:3流过灯泡b的电流为___0.2A,解析：副线圈电压，由能量守恒得：代人数据得：11．〔2022安徽卷〕.图2ωtB⊙⊙⊙⊙adNoSaRbcdefO图1图3ωtB⊙⊙ad图2ωtB⊙⊙⊙⊙adNoSaRbcdefO图1图3ωtB⊙⊙adωt⊙⊙⊙⊙中性面中性面(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式；(2)线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式；(3)假设线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热.〔其它电阻均不计