2023版高三物理一輪復(fù)習(xí)專題13交流電（含2023年高考真題）

PAGEPAGE2專題13交變電流1．〔2022福建卷〕如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓u=，副線圈電路中為定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器.和是理想交流電壓表，示數(shù)分別用和表示；和是理想交流電流表，示數(shù)分別用和表示.以下說法正確的選項(xiàng)是A．和表示電流的瞬間值B．和表示電壓的最大值C．滑片P向下滑動(dòng)過程中，不變、變大D．滑片P向下滑動(dòng)過程中，變小、變小答案：C解析：交流電壓表和交流電流表測(cè)量的是有效值，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻減小，副線圈負(fù)載電阻減小，因?yàn)樵?、副線圈的匝數(shù)比不變，所以U1、U2不變，因I2=U2/R+R0，所以I2變大；又U1I1=U2I2，所以I1變大，應(yīng)選項(xiàng)C正確.2．〔2022天津卷〕.通過一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率Ｐ，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路的總電阻為Ｒ．當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為ｋ時(shí)，線路損耗的電功率為Ｐ１，假設(shè)將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到ｎｋ，線路損耗的電功率為Ｐ２，那么Ｐ１和分別為〔〕A．B．C．D．答案D.解析：根據(jù)理想變壓器的變壓比有，線路的輸送功率不變有根據(jù)焦耳定律有，，.3．〔2022廣東卷〕.某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e=50sin100πt〔V〕，對(duì)此電動(dòng)勢(shì)，以下表述正確的有A.最大值是VB.頻率是100HzC．有效值是VD.周期是0.02s答案：CD解析：最大值Em=50V，有效值為E=Em/=25V，頻率為50Hz，周期為T=1/f=0.02s,所以CD正確.4．〔2022北京高考卷〕．源上，其消耗的電功率為．如果電熱器電阻不變，那么此交流電源輸出電壓的最大值為A．5VB．5VC．10VD．10V答案：C解析：設(shè)該電熱器的電阻為R，題中正弦交流電源輸出電壓的有效值為U，那么P/2=U2/R；加直流電時(shí)，P=〔10V〕2/R；又由最大值Um=U，可解出Um=10V.應(yīng)選項(xiàng)C正確.5．〔2022山東卷〕.圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖.轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為、.eq\o\ac(○,V)為交流電壓表.當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w.以下判斷正確的選項(xiàng)是A．電壓表的示數(shù)等于5VB．電壓表的示數(shù)等于C．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是D．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是答案：BC解析：電壓表示數(shù)為電壓有效值，由圖乙可得U=Um/=5/V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；副線圈電壓峰值為5000V時(shí)，n2/n1=Um2/Um1=1000，由于引發(fā)電火花的條件是副線圈電壓峰值大于5000V，故n2/n1>1000，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤.6．〔2022四川卷〕．如下圖，在鐵芯P上繞著兩個(gè)線圈a和b，那么A．線圈a輸入正弦交變電流，線圈b可輸出恒定電流B．線圈a輸入恒定電流，穿過線圈b的磁通量一定為零C．線圈b輸出的交變電流不對(duì)線圈a的磁場(chǎng)造成影響D．線圈a的磁場(chǎng)變化時(shí)，線圈b中一定有電場(chǎng)答案：D解析：a、b線圈相當(dāng)于變壓器的原、副線圈，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)線圈a輸入正弦交變電流時(shí)，線圈b將輸出正弦交變電流，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)線圈a輸入恒定電流，將產(chǎn)生不變的磁場(chǎng)，那么穿過線圈b的磁通量不為零，只是磁通量的變化為零，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；線圈b輸出的交變電流也要產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)線圈a的磁場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生影響，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，變化的磁場(chǎng)周圍將產(chǎn)生電場(chǎng)，那么線圈a中的磁場(chǎng)變化時(shí)，線圈b中一定有電場(chǎng)，故D選項(xiàng)正確.7．(2022全國(guó)新課標(biāo)).自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某局部，一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如下圖，其副線圈匝數(shù)可調(diào).變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上.當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0kW.設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，那么U2和I1分別約為A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A答案：B解析：先判斷出原副線圈的匝數(shù)，由式得.負(fù)載R上的功率就是變壓器的輸出功率，因?yàn)槭抢硐胱儔浩鳎瘦斎牍β实扔谳敵龉β?，從而求?〔2022江蘇卷〕．某同學(xué)設(shè)計(jì)的家庭電路保護(hù)裝置如下圖，鐵芯左側(cè)線圈L1由火線和零線并行繞成，當(dāng)右側(cè)線圈L2中產(chǎn)生電流時(shí)，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關(guān)K，從而切斷家庭電路，僅考慮L1在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，以下說法正確的有A．家庭電路正常工作時(shí)，L2中磁通量為零B．家庭電路中使用的電器增多時(shí)，L2中的磁通量不變C．家庭電路發(fā)生短路時(shí)，開關(guān)K將被電磁鐵吸起D．地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí)，開關(guān)K將被電磁鐵吸起.答案：ABD解析：因原線圈是雙線繞法，所以家庭電路正常工作時(shí)、磁通量為0，A、B正確；家庭電路短路時(shí)，、磁通量仍為0，C錯(cuò)誤；地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí)，兩根電線電流不等且變化，開關(guān)K被磁鐵吸起，D正確.9．〔2022重慶卷〕．如題圖所示，理想變壓器的原線圈接入(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r=6Ω導(dǎo)線對(duì)“220V/880W〞電器RL供電，該電器正常工作.由此可知原、副線圈的匝數(shù)比為50:1交變電壓的頻率為100HZ副線圈中電流的有效值為4A變壓器的輸入功率為880W答案：C解析：根據(jù)接入電壓，輸入電壓有效值為11000V，要使“220V/880W〞的電器正常工作，那么通過用電器的電流為，副線圈輸出電壓為，原副線圈匝數(shù)比等于輸入電壓與輸出電壓之比，為2750∶61，A錯(cuò)誤，C正確；交流電的頻率，B錯(cuò)誤；變壓器的輸出功率P出=PRL+Pr=880W+42×6W=976W，D錯(cuò)誤.10．〔2022海南卷〕.如圖：理想變壓器原線圈與10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個(gè)小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3w，正常發(fā)光時(shí)電阻為30可，兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09A，可計(jì)算出原、副線圈的匝數(shù)比為_____，10:3流過燈泡b的電流為___0.2A,解析：副線圈電壓，由能量守恒得：代人數(shù)據(jù)得：11．〔2022安徽卷〕.圖2ωtB⊙⊙⊙⊙a(bǔ)dNoSaRbcdefO圖1圖3ωtB⊙⊙a(bǔ)d圖2ωtB⊙⊙⊙⊙a(bǔ)dNoSaRbcdefO圖1圖3ωtB⊙⊙a(bǔ)dωt⊙⊙⊙⊙中性面中性面(1)線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；(2)線圈平面處于與中性面成夾角位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，如圖3所示，試寫出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；(3)假設(shè)線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.〔其它電阻均不計(jì)