新高考版《物理》资料：习题部分课堂专题专练试题-交变电流

新高考版《物理》资料：习题部分课堂专题专练试题-交变电流新高考版《物理》资料：习题部分课堂专题专练试题-交变电流PAGE/PAGE1新高考版《物理》资料：习题部分课堂专题专练试题-交变电流专题十二交变电流基础篇考点一交变电流的产生及描述1.(2022浙江6月选考,5,3分)下列说法正确的是()A.恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向C.正弦交流发电机工作时,穿过线圈平面的磁通量最大时,电流最大D.升压变压器中,副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率答案B2.(2019天津理综,8,6分)(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示.下列说法正确的是()A.T2B.线框的感应电动势有效值为2C.线框转一周外力所做的功为2D.从t=0到t=T答案BC3.(2021北京,5,3分)一正弦式交变电流的i-t图像如图所示.下列说法正确的是()A.在t=0.4s时电流改变方向B.该交变电流的周期为0.5sC.该交变电流的表达式为i=2cos5πtAD.该交变电流的有效值为22答案C4.(2022广东,4,4分)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图.定子是仅匝数n不同的两线圈,n1>n2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O的距离相等,且均连接阻值为R的电阻,转子是中心在O点的条形磁铁,绕O点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交变电流.不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确的是()A.两线圈产生的电动势的有效值相等B.两线圈产生的交变电流频率相等C.两线圈产生的电动势同时达到最大值D.两电阻消耗的电功率相等答案B考点二理想变压器1.(2022湖北,9,4分)(多选)近年来,基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用,其简化的充电原理图如图所示.发射线圈的输入电压为220V、匝数为1100匝.接收线圈的匝数为50匝.若工作状态下,穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%,忽略其他损耗,下列说法正确的是()A.接收线圈的输出电压约为8VB.接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1C.发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同D.穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同答案AC2.(2022山东,4,3分)如图所示的变压器,输入电压为220V,可输出12V、18V、30V电压,匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Umcos(100πt).单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为0.1V.将阻值为12Ω的电阻R接在BC两端时,功率为12W.下列说法正确的是()A.n1为1100,Um为220VB.BC间线圈匝数为120,流过R的电流为1.4AC.若将R接在AB两端,R两端的电压为18V,频率为100HzD.若将R接在AC两端,流过R的电流为2.5A,周期为0.02s答案D3.(2020江苏单科,2,3分)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示.其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上.则电流互感器()A.是一种降压变压器B.能测量直流电路的电流C.原、副线圈电流的频率不同D.副线圈的电流小于原线圈的电流答案D4.(2021广东,7,4分)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()A.交流电的频率为10HzB.副线圈两端电压最大值为3VC.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答案B5.(2022昆明一中、银川一中联考,16)如图所示,一理想变压器由一个原线圈和两个副线圈组成,匝数比n1∶n2∶n3=3∶2∶1,a、b端接正弦交流电,电路中电阻R1=R2=R3=R,其余电阻均不计.若R3消耗的功率为P,则R1消耗的功率为()A.9PB.259答案B6.(2020课标Ⅲ,20,6分)(多选)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1、R2、R3均为固定电阻,R2=10Ω,R3=20Ω,各电表均为理想电表.已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示.下列说法正确的是()A.所用交流电的频率为50HzB.电压表的示数为100VC.电流表的示数为1.0AD.变压器传输的电功率为15.0W答案AD考点三远距离输电1.(2020课标Ⅱ,19,6分)(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从A处采用550kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为ΔP,到达B处时电压下降了ΔU.在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为ΔP',到达B处时电压下降了ΔU'.不考虑其他因素的影响,则()A.ΔP'=14ΔC.ΔU'=14Δ答案AD2.(2021山东,9,4分)(多选)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r,负载R的阻值为10Ω.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=10ΩB.r=5ΩC.P=45WD.P=22.5W答案BD3.(2020浙江7月选考,11,3分)如图所示,某小型水电站发电机的输出功率P=100kW,发电机的电压U1=250V,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻R线=8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V.已知输电线上损失的功率P线=5kW,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是()A.发电机输出的电流I1=40AB.输电线上的电流I线=625AC.降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11D.用户得到的电流I4=455A答案C考点四传感器1.(2022河北廊坊期中统考,8)(多选)如今,人们对手机的依赖程度越来越高,手机已成为现代人必不可少的随身物品,然而长时间使用手机会对眼睛造成一定的伤害,因此现在的智能手机都有一项可以调节亮度的功能,该功能既可以自动调节,也可以手动调节.某同学为了模拟该功能,设计了如图所示的电路,R1为光敏电阻,光照增强,阻值变小,R2为滑动变阻器,闭合开关后,下列说法正确的是()A.仅光照变强,小灯泡变亮B.仅光照变弱,小灯泡变亮C.仅将滑片向a端滑动,小灯泡变亮D.仅将滑片向b端滑动,小灯泡变亮答案AD2.(2021江苏南京师大附中月考,2)如图所示是一种水位自动报警器的原理示意图,当杯中水的水位到达金属块B时,出现的情况是()A.只L1灯亮B.只L2灯亮C.L1、L2两灯同时亮D.L1、L2两灯都不亮答案B综合篇拓展一交变电流四值的计算及应用1.(2021浙江6月选考,5,3分)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Um相同,则实线所对应的交流电的有效值U满足()A.U=12UC.U>22U答案D2.(2020海南,3,4分)图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦规律变化,分别用I1和I2表示甲和乙两电流的有效值,则()A.I1∶I2=2∶1B.I1∶I2=1∶2C.I1∶I2=1∶2D.答案D3.(2021辽宁,5,4分)如图所示,N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为L,线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO'以角速度ω匀速转动,ab边距轴L4.线圈中感应电动势的有效值为()A.NBL2ωB.22NBL2C.12NBL2答案B4.(2022河南鹤壁七模,17)如图甲所示的变压器电路中,理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶2,a、b输入端输入如图乙所示的交变电流,电阻R1的功率是R2的功率的一半,电流表的示数为2A,电路中的电流表、电压表都是理想电表.则()甲乙A.交变电压瞬时值表达式为u=1002sin(50πt)VB.通过电阻R1的电流为4AC.电压表示数为1002V,电阻R1的阻值为502ΩD.a、b端输入的功率为600W答案D5.(2021江苏,12,8分)贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛,2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时.某种风力发电机的原理如图所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动.已知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为0.20T,线圈的匝数为100、面积为0.50m2、电阻为0.60Ω.若磁体转动的角速度为90rad/s,线圈中产生的感应电流为50A,求：(1)线圈中感应电动势的有效值E;(2)线圈的输出功率P.答案(1)4502V(2)30kW拓展二含理想变压器的电路的动态分析1.(2021湖北,6,4分)如图所示,理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电,副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻,在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中()A.电流表A1示数减小B.电流表A2示数增大C.原线圈输入功率先增大后减小D.定值电阻R消耗的功率先减小后增大答案A2.(2020北京,9,3分)如图所示,理想变压器原线圈接在u=Umsin(ωt+φ)的交流电源上,副线圈接三个阻值相同的电阻R,不计电表内电阻影响.闭合开关S后()A.电流表A2的示数减小B.电压表V1的示数减小C.电压表V2的示数不变D.电流表A1的示数不变答案A3.(2020山东,5,3分)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=22∶3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示.灯泡L的电阻恒为15Ω,额定电压为24V.定值电阻R1=10Ω、R2=5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω.为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为()甲乙A.1ΩB.5ΩC.6ΩD.8Ω答案A4.(2021福建,3,4分)某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示,图中R为输电线的总电阻.若变压器视为理想变压器,所有电表视为理想电表,不考虑变压器的输入电压随负载变化,则当住户使用的用电器增加时,图中各电表的示数变化情况是()A.A1增大,V2不变,V3增大B.A1增大,V2减小,V3增大C.A2增大,V2增大,V3减小D.A2增大,V2不变,V3减小答案D5.(2022湖南,6,4分)如图,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P1初始位置在副线圈正中间,输入端接入电压有效值恒定的交变电源.定值电阻R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端.理想电压表的示数为U,理想电流表的示数为I.下列说法正确的是()A.保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I减小,U不变B.保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率增大C.保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,I减小,U增大D.保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率减小答案B6.(2022江苏模拟预测,7)如图甲,白鹤滩水电站是世界第二大水电站,共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组.2021年6月28日,白鹤滩水电站首批机组投产发电,用500千伏特高压向四川远距离输电.在远距离输电中,输电线的电阻是