课标专用5年高考3年模拟A版2021高考物理专题十二交变电流试题

PAGEPAGE18专题十二交变电流探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预料热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法交变电流的产生及描述交变电流的产生2024课标Ⅲ,21,6分3科学推理★★☆2024天津理综,6,6分3焦耳定律模型建构2024四川理综,4,6分3科学推理交变电流的描述2024天津理综,8,6分3能量观念2024课标Ⅲ,16,6分3焦耳定律能量观念变压器、电能的输送变压器2024江苏单科,1,3分3科学推理★★★2024课标Ⅰ,16,6分3能量观念2024课标Ⅲ,19,6分3科学推理2024课标Ⅰ,16,6分3能量观念2024天津理综,4,6分3能量观念2024天津理综,5,6分3科学推理2024安徽理综,16,6分3科学推理2024广东理综,15,4分3科学推理电能的输送2024江苏理综,2,3分3能量观念2024福建理综,15,6分3能量观念分析解读本专题学问是电磁感应学问的应用和延长,因此运用电磁感应定律来理解交变电流的产生及变压器的原理是关键和核心。交变电流的有效值、平均值、图像及变压器原理、远距离输电是高考的重点。沟通电路与工农业生产和日常生活紧密联系,所以复习时肯定要留意理论与实际的结合。【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一交变电流的产生及描述1.甲图是小型沟通发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为志向沟通电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变更的图像如图乙所示。已知发电机线圈电阻为10Ω,外接一只阻值为90Ω的电阻,不计电路的其他电阻,则()A.电流表的示数为0.31AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087J答案D2.(2024东北三校联考,9)(多选)如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路,志向沟通电压表并联在电阻R的两端。线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度ω匀速转动,不计其他电阻,则下列说法正确的是()A.若从图示位置起先计时,线框中感应电动势的瞬时值为e=NBSωsinωtB.线框通过中性面前后,流过电阻R的电流方向将发生变更,1秒钟内流过电阻R的电流方向变更ωπC.线框从图示位置转过60°的过程中,通过电阻R的电荷量为NBSD.电压表的示数跟线框转动的角速度ω大小无关答案ABC3.(2025届吉林长春质量监测,6)(多选)如图甲所示为风力发电的简易模型。在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的磁铁转动,转速与风速成正比。若某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。下列说法正确的是()A.电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)B.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为32答案AD考点二变压器、电能的输送1.(2024广西南宁、玉林、贵港等高三毕业班摸底,16)如图所示,为一变压器的实物图,若将其视为志向变压器,依据其铭牌所供应的信息,以下推断正确的是()A.副线圈的匝数比原线圈多B.当原线圈输入沟通电压110V时,副线圈中输出沟通电压6VC.当原线圈输入沟通电压220V时,副线圈输出直流电压12VD.当变压器输出为12V和3A时,原线圈电流为92答案B2.(2024江西上饶六校一联)如图所示,一正弦沟通电瞬时值表达式为e=220sin100πt(V),通过一个志向电流表,接在一个志向变压器两端,变压器起到降压作用,开关S闭合前后,A、B两端输出的电功率相等,以下说法正确的是()A.流过r的电流方向每秒钟变更50次B.变压器原线圈匝数小于副线圈匝数C.开关从断开到闭合时,电流表示数变小D.R=2r答案D炼技法提实力【方法集训】方法志向变压器的动态分析1.(多选)如图所示,志向变压器的副线圈接有规格为“44V44W”的灯泡和线圈电阻为r=1Ω的电动机,原线圈上接有u=2202sin100πt(V)的正弦沟通电压,此时灯泡和电动机都正常工作,且原线圈中的志向沟通电流表示数为1A,不考虑灯泡电阻变更和电动机内阻变更,则下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈的匝数之比为4∶1B.电动机的输出功率为176WC.电动机的热功率为16WD.若电动机被卡住,灯泡仍正常发光,则电流表示数将变为9A,此时应马上切断电源答案CD2.如图所示的电路中,志向变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶1,原线圈接u=2202sin100πt(V)的沟通电,电阻R1=2R2=10Ω,D1、D2均为志向二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),则副线圈电路中志向沟通电流表的读数为()A.3A B.25A C.10A D.3A答案A3.如图所示为一志向变压器,原线圈接在一输出电压为u=U0sinωt的沟通电源两端。电路中R0为定值电阻,V1、V2为志向沟通电压表,A为志向沟通电流表,导线电阻不计。现使滑动变阻器R的滑动触头P向上滑动,则下列说法中正确的是()A.A的示数不变 B.V2的示数变小C.R消耗的功率变大 D.R0消耗的功率变小答案D【5年高考】A组基础题组1.(2024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=T4过程中线框的平均感应电动势为答案BC2.(2024课标Ⅲ,16,6分)一电阻接到方波沟通电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦沟通电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值均为u0,周期均为T,如图所示。则Q方∶Q正等于()A.1∶2 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶1答案D3.(2024课标Ⅰ,16,6分)一含有志向变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω,为志向沟通电流表,U为正弦沟通电压源,输出电压的有效值恒定。当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为()A.2 B.3 C.4 D.5答案B4.(2024课标Ⅲ,19,6分)(多选)如图,志向变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯均能正常发光,下列说法正确的是()A.原、副线圈匝数比为9∶1B.原、副线圈匝数比为1∶9C.此时a和b的电功率之比为9∶1D.此时a和b的电功率之比为1∶9答案AD5.(2024福建理综,15,6分)图为远距离输电示意图,两变压器均为志向变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压u=Umsinωt的沟通电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为()A.(n1n2)UmC.4(n1n2)2(PUm)2r D.4(n2n答案C6.(2024广东理综,15,4分)图为气流加热装置的示意图,运用电阻丝加热导气管,视变压器为志向变压器,原线圈接入电压有效值恒定的沟通电并保持匝数不变,调整触头P,使输出电压有效值由220V降至110V。调整前后()A.副线圈中的电流比为1∶2B.副线圈输出功率比为2∶1C.副线圈的接入匝数比为2∶1D.原线圈输入功率比为1∶2答案CB组提升题组1.(2024江苏单科,1,3分)某志向变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增加20V时,输出电压()A.降低2V B.增加2VC.降低200V D.增加200V答案D2.(2024天津理综,6,6分)(多选)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变更。设线圈总电阻为2Ω,则()A.t=0时,线圈平面平行于磁感线B.t=1s时,线圈中的电流变更方向C.t=1.5s时,线圈中的感应电动势最大D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2J答案AD3.(2024课标Ⅰ,16,6分)一志向变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦沟通电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则()A.U=66V,k=19 B.U=22V,k=C.U=66V,k=13 D.U=22V,k=答案A4.(2024天津理综,4,6分)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽视)通过志向变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,志向沟通电流表A、志向沟通电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的12A.R消耗的功率变为12P B.电压表V的读数变为1C.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变答案B5.(2024安徽理综,16,6分)图示电路中,变压器为志向变压器,a、b接在电压有效值不变的沟通电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,视察到电流表A1的示数增大了0.2A,电流表A2的示数增大了0.8A,则下列说法正确的是()A.电压表V1示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动答案D6.(2024课标Ⅲ,21,6分)(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置起先,分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则()A.两导线框中均会产生正弦沟通电B.两导线框中感应电流的周期都等于TC.在t=T8D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等答案BCC组老师专用题组1.(2024山东理综,17,6分)(多选)如图,将额定电压为60V的用电器,通过一志向变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后,用电器正常工作,沟通电压表和沟通电流表(均为志向电表)的示数分别为220V和2.2A。以下推断正确的是()A.变压器输入功率为484WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2AD.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3答案BD2.(2024江苏单科,2,3分)采纳220kV高压向远方的城市输电。当输送功率肯定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的14A.55kV B.110kV C.440kV D.880kV答案C3.(2024四川理综,4,6分)小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO',线圈绕OO'匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压()A.峰值是e0 B.峰值是2e0C.有效值是22Ne0 D.有效值是2Ne答案D4.(2024江苏单科,7,4分)(多选)某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则()A.电感L1的作用是通高频B.电容C2的作用是通高频C.扬声器甲用于输出高频成分D.扬声器乙用于输出高频成分答案BD5.(2024北京理综,16,6分)如图所示,志向变压器的原线圈接在u=2202sin100πt(V)的沟通电源上,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、电压表均为志向电表。下列说法正确的是()A.原线圈的输入功率为2202WB.电流表的读数为1AC.电压表的读数为1102VD.副线圈输出沟通电的周期为50s答案B6.(2024四川理综,2,6分)如图所示,接在家庭电路上的志向降压变压器给小灯泡L供电,假如将原、副线圈削减相同匝数,其他条件不变,则()A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C.原、副线圈两端电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变答案B7.(2024江苏单科,4,6分)一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()A.U2>U1,U2降低 B.U2>U1,U2上升C.U2<U1,U2降低 D.U2<U1,U2上升答案C8.(2024江苏单科,1,3分)一电器中的变压器可视为志向变压器,它将220V交变电流变更为110V。已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为()A.200 B.400 C.1600 D.3200答案B9.(2024海南单科,10,5分)(多选)如图,一志向变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦沟通电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R0,负载电阻的阻值R=11R0,是志向电压表。现将负载电阻的阻值减小为R=5R0,保持变压器输入电流不变,此时电压表的读数为5.0V,则()A.此时原线圈两端电压的最大值约为34VB.此时原线圈两端电压的最大值约为24VC.原线圈两端原来的电压有效值约为68VD.原线圈两端原来的电压有效值约为48V答案AD10.(2024江苏单科,3,3分)远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R。变压器为志向变压器,则下列关系式中正确的是()A.I1I2=n1n2 B.IC.I1U1=I22R D.I1U1=I2答案D11.(2024福建理综,16,6分)图为模拟远距离输电试验电路图,两志向变压器的匝数n1=n4<n2=n3,四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R,A1、A2为相同的志向沟通电流表,L1、L2为相同的小灯泡,灯丝电阻RL>2R,忽视灯丝电阻随温度的变更。当A、B端接入低压沟通电源时()A.A1、A2两表的示数相同B.L1、L2两灯泡的亮度相同C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2两端的电压小于R4两端的电压答案D12.(2024天津理综,7,6分)(多选)如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示,则()A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V答案AC13.(2024课标Ⅱ,21,6分)(多选)如图,一志向变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一志向电流表接正弦沟通电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。用沟通电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则()A.Uab∶Ucd=n1∶n2B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍答案BD14.(2024浙江理综,15,6分)如图所示为远距离沟通输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一志向变压器,流入用户端的电流为I2。则()A.用户端的电压为IB.输电线上的电压降为UC.志向变压器的输入功率为I1D.输电线路上损失的电功率为I1U答案A【3年模拟】时间:20分钟分值:36分选择题(每小题6分,共36分)1.(2024湖北八校二联)(多选)如图所示,矩形单匝线圈abcd,放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,绕OO'轴匀速转动,转动的周期为T,ab的中点和cd的中点的连线恰好位于转轴所在直线上,且转轴OO'位于匀强磁场的边界线上,转轴OO'垂直于磁场方向,线圈电阻阻值为R,外电阻的阻值也为R,从图示位置起先计时,线圈转过30°时的瞬时感应电流为I,则以下推断正确的是()A.线圈的面积为4B.线圈消耗的电功率为4I2RC.t时刻线圈中的感应电动势为e=22IRsin2πTD.t时刻穿过线圈的磁通量为Φ=2IRTπcos答案AD2.(2024广东阳东摸底,2)如图所示为一台发电机的结构示意图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形态。M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置起先计时电动势为正值,则下列图中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变更规律的是()答案D3.(