2023届高三人教版物理一轮复习高考热点探究(23)交变电流

高考热点探究一、变压器原理图11.(2023·海南·9)如图1所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比图1为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．以下结论正确的选项是()A．假设电压表读数6V，那么输入电压的最大值为24eq\r(2)VB．假设输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，那么电流表的读数减小到原来的一半C．假设输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，那么输入功率也增加到原来的2倍D．假设保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，那么输出功率增加到原来的4倍图22.(2023·重庆理综·17)一输入电压为220V，输出电压为36V的变压图2器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图2所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为1V．按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()A．1100,360B．1100,180C．2200,180D．2200,360二、交流电图象、变压器参与下的动态分析3．(2023·福建理综·15)图3甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，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的变化关系如图乙所示．现将S1接1，S2闭合，此时L2正常发光．以下说法正确的选项是()图3A．输入电压u的表达式u＝20eq\r(2)sin(50πt)VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．假设S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W4．(2023·山东理综·20)为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图4甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的选项是()甲乙图4A．u2＝190eq\r(2)sin(50πt)VB．u2＝190eq\r(2)sin(100πt)VC．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移三、远距离送电5．(2023·福建理综·13)中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，假设不考虑其他因素的影响，那么输电线上损耗的电功率将变为()A.eq\f(P,4)B.eq\f(P,2)C．2PD．4P

解析(1)由图乙知ω＝200πrad/s(1分)电压瞬时值uab＝400sin200πtV．(2分)(2)电压有效值U1＝200eq\r(2)V(1分)理想变压器P入＝P出，P出＝80W(1分)原线圈中的电流I1＝eq\f(P入,U1)(1分)解得I1＝eq\f(\r(2),5)A．(1分)(3)设ab间匝数为n1eq\f(U1,n1)＝eq\f(Uce,nce)(1分)同理eq\f(U1,n1)＝eq\f(Ude,nde)(1分)由题意知eq\f(U\o\al(2,ce),Rce)＝eq\f(U\o\al(2,de),Rde)(1分)解得eq\f(nce,nde)＝eq\r(\f(Rce,Rde))，代入数据得eq\f(nce,nde)＝eq\f(4,3).(2分)答案(1)uab＝400sin200πtV(2)eq\f(\r(2),5)A(3)eq\f(4,3)试题分析高考对本局部内容要求不是很高，难度中等或偏下，大局部省市考查形式为选择题、填空题，江苏省物理单科2023年的考查为计算题，难度中等．命题特征1．以正弦式交变电流的图象为背景考查有效值、最大值等问题．2．考查理想变压器的规律应用及U、I、P及f的特点．3．考查变压器的动态分析．4．考查远距离输电问题．知识链接1．正弦式交变电流的产生、规律及表达式．2．有效值的计算方法．3．理想变压器U、I、P的分析与计算．4．远距离输电的计算.1．一个单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，那么()A．线框交变电动势的最大值为nπBSB．线框交变电动势的有效值为eq\r(2)nπBSC．从开始转动经过eq\f(1,4)周期，线框中的平均感应电动势为2nBSD．感应电动势瞬时值为e＝2nπBSsin2nπt2．如图6所示，理想变压器的原线圈接在u＝220eq\r(2)sin(100πt)V的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2∶1.电流表、电压表均为理想电表．以下说法正确的选项是()图6A．原线圈中电流表的读数为1B．原线圈中的输入功率为220eq\r(2)WC．副线圈中电压表的读数为110eq\r(2)VD．副线圈中输出交流电的周期为50s3．如图7所示，一低压交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，通过上下调节P1、P2的位置，可以改变变压器输入、输出电压．图中L是一个小灯泡，R2是定值电阻，R1、R3是滑动变阻器，假设要增大灯泡L的亮度，可以采取的方法是()图7A．P1、P3、P4不动，P2下移B．P1、P2、P3不动，P4下移C．P2、P3、P4不动，P1上移D．P1、P2、P4不动，P3上移4．“风雨同舟，坚强不曲〞，舟曲特大泥石流发生后，全国人民伸出了援助之手．某公司向灾区捐赠一批柴油发电机．该柴油发电机说明书的局部内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω.安置区家用电器的总功率为44kW，当这些家用电器都正常工作时，以下说法中正确的选项是(型号AED6500S最大输