高中物理高考复习13 交变电流-2021年高考物理真题与模拟题分类训练（原创版）(一)

专题13交变电流

:@2021年高考真题

1.（2021.山东高考真题）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1:3,输入电压为7.5V

的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为厂，负载R的阻值为10C。开关S接1时，右侧变压器原、

副线圈匝数比为2：1,R上的功率为10W；接2时，匝数比为1：2,R上的功率为P。以下判断正确的是（）

A.r=\0QB.r—5c

C.P=45WD.P=22.5W

2.（2021•河北高考真题）如图，发电机的矩形线圈长为2乙、宽为L,匝数为N,放置在磁感应强度大小为

B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为4和%,两个副线圈分别接有电阻与和&,当

发电机线圈以角速度。匀速转动时，理想电流表读数为/,不计线圈电阻，下列说法正确的是（）

A.通过电阻&的电流为红B.电阻与两端的电压为型4

n2n\

C.”。与为的比值为铝警D.发电机的功率为®NB匕①11%+%）

1R«（）

3.（2021•浙江高考真题）发电机的示意图如图甲所示，边长为心的正方形金属框，在磁感应强度为8的匀

强磁场中以恒定角速度绕。。‘轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的

为已知量。则金属框转动一周（）

A.框内电流方向不变

C.流过电阻的电荷竺匕D.电阻产生的焦耳热卡

R

4.（2021•浙江高考真题）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T

和最大值4.相同，则实线所对应的交流电的有效值。满足（）

C.八空

DU吗

5.（2021.广东高考真题）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生

近似正弦式交流电，周期为0.2s,电压最大值为0.05V,理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路,

原、副线圈匝数比为1：60,下列说法正确的是（）

永磁铁

充电电路

螺线管

A.交流电的频率为10Hz

B.副线圈两端电压最大值为3V

C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关

D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率

6.（2021糊南高考真题）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为％：Z，输入端C、。接入电压有效值恒定

的交变电源，灯泡Li、L2的阻值始终与定值电阻&的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从。端滑动到。端

的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（）

A.L先变暗后变亮，L2一直变亮

B.Li先变亮后变暗，L2一直变亮

C.Li先变暗后变亮，L2先变亮后变暗

D.L先变亮后变暗，L2先变亮后变暗

备2021年高考模拟试题

I.在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为10。。电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器,

在变压器原线圈两端输入如图乙所示的电压，电压表的示数为25V,下列说法正确的是（）

A.该变压器原线圈两端电压的有效值为55V

B.该变压器原、副线圈的匝数之比为22：5

C.电流表的示数为5.5A.

D.若增大电阻R的阻值，变压器原线圈的输入功率减小

2.在如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈输入电压的变化规律如图乙所示（正弦曲线），定值电阻凡、&、

%的阻值分别为10C、20C、30。，各电表均为理想电表。电压表的示数为55V,则下列说法正确的是（）

Z/(xlO-2S)

乙

A.变压器原副线圈的匝数比为4:1B.电流表Ai的示数为10A

C.电流表A2的示数为5AD.电流表A2的示数为2.5A

3.在图甲所示电路中，电阻R=20C,灯泡心的规格为“3V0.6W”，灯泡小的规格为“5V2.5W"，&为单

刀双掷开关。发电机的矩形线框（不计电阻）在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生的交变电流输入

理想变压器的原线圈。输入电压〃随时间，的变化关系如图乙所示。若将开关$接1且S2闭合，则匕正常

发光；若将&接1且S2断开，则L正常发光。不计灯泡电阻随温度的变化，则下列说法正确的是（）

A.当&接1,断开S2时，原线圈的输入电流减小了0.075A

B.当Si接1且S2断开时，心的功率大于心的功率

C.当&换接到2后，R消耗的电功率为1.25W

D.当多换接到2后，若发电机的线框转速变成原来的两倍，R的功率保持不变

4.如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，匝数为〃、边长为L的正方形线圈绕垂直于磁场的轴。。'

匀速转动，其角速度为。，线圈总电阻为心下列说法正确的是（）

A.线圈转动过程中的最大电流为邂丝

r

B.线圈转动一周产生的热量为竺也竺L

r

C.当线圈与中性面的夹角为30。时，线圈产生的瞬时电动势为更

2

D.线圈从中性面开始，转动60。的过程中，通过导线横截面的电荷量为更

2r

5.如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1,原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二

极管（正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路）、定值电阻Ro、热敏电阻凡（阻值随温

度的升高而减小）及报警器P（电流增加到一定值时报警器P将发出警报声）组成闭合电路，电压表、电流

表均为理想电表。则以下判断正确的是（）

A.变压器线圈输出交流电的频率为50Hz

B.电压表的示数为22/V

C.凡处温度减小到一定值时，报警器P将发出警报声

D.报警器报警时，变压器的输入功率比报警前小

6.如图（a）中，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4：1,RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，Ri

为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压〃随时间■按正弦规律变化，如图（b）所

A.变压器原、副线圈中的电流之比为1：4

B,变压器输入、输出功率之比为4：1

C.若热敏电阻Rr的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大

D."随f变化的规律为〃=51sin（50w）V

7.教学用发电机能够产生正弦式交变电流，利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电,

电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为/、U,R消耗的功率为尸。若发电

机线圈的转速变为原来的2倍，下列说法错误的是（）

A.R消耗的功率变为4户

B.通过R的交变电流频率不变

C.电流表A的读数变为2/

D.电压表V的读数变为2U

8.如图所示，理想变压器的匝数比为"I：〃2：“3=2：1：1,电阻R尸/?2=氏3=凡当A、B两接线柱接正弦交

变电源时，R2的电流为/,则凡的功率为（）

9.如图所示的理想变压器中，原副线圈的匝数比为外：%=4:1,现在M、N两点间接一定的交变电流，

小灯泡。、b、c均正常发光，小灯泡匕正常发光时的电阻为4C、额定功率为16W,小灯泡。、c的额定功

率相同。己知电源的输出功率为32W,则下列说法正确的是（）

A.小灯泡c的额定功率为16W

B.小灯泡”的额定电流为0.5A

C.小灯泡匕的额定电压为8V

D.M,N间所加电源的电压为24V

10.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比巧：叼输入端。、。所接电压〃随时间，的变化关系如图

乙所示.灯泡L的电阻恒为10Q,额定电压为10V.定值电阻N=200、Rz=5。，滑动变阻器R的最大阻

值为200.为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（）

A.5QB.10QC.15QD.20Q

11.图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁铁下方的线圈与电

压传感器相连。在某一风速一定时，传感器显示如图乙所示，贝4（）

A.磁铁的转速为5707s

B.线圈两端电压的有效值为12夜V

C.交变电流的电压表达式为〃=12sin5mV

D.该交变电流可以直接加在击穿电压为6应V的电容器上

12.电阻不可忽略的线圈口可看作是一个定值电阻Ro（线圈电阻）与一个纯线圈L串联而成，如图甲。在如

图乙所示电路中，常规变压器次级线圈电阻不可忽略，变压器原线圈接理想交流电源，当滑动变阻器触头P

向。端滑动时，下列说法正确的是（）

A.变压器初级线圈电压降低

B.变压器输入功率变小

C.小灯泡变亮

D.变压器输出功率不确定

13.如图所示，理想变压器的原线圈接有一规格为“100V40W”的灯泡，副线圈接电阻尸8C的电动机M,原

线圈接上«=220V2sinl007rt(v)的正弦交流电后灯泡和电动机都能正常工作，副线圈理想交流电表的示数为

1A,假设灯丝电阻始终不发生变化。则下列说法正确的是()

A.理想变压器原副线圈匝数比为2：5

B.电动机的输出功率为48W

C.若电动机被卡住，流过灯泡的电流约为0.73A

D.若电动机被卡住，电动机的发热功率为288W

14.如图所示为一台小型发电机构造示意图，图示时刻线圈平面和磁感线平行。线圈匝数为N,电阻为r,

理想电压表与外接电阻R并联。当线圈绕。0'轴以角速度⑷匀速转动时，电压表的示数为U。贝比