2022屆高考物理復(fù)習(xí)專題12交變電流培優(yōu)押題預(yù)測(cè)卷B卷

精品文檔-下載后可編輯屆高考物理復(fù)習(xí)專題12交變電流培優(yōu)押題預(yù)測(cè)卷B卷1、專題12交變電流培優(yōu)押題預(yù)測(cè)B卷一、選擇題（在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第9-12題有多個(gè)選項(xiàng)正確）1如圖1所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖2中曲線a、b所示，則（）A兩次時(shí)刻線圈平面均與磁場(chǎng)方向平行B曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2C曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為50HzD曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V【答案】B【解析】A、在t=0時(shí)刻瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零，則磁通量最大線圈平面均與磁場(chǎng)方向垂直，線圈一定處在中性面上，故A錯(cuò)誤。

2、B、由圖可知，a的周期為410-2s；b的周期為610-2s，則由轉(zhuǎn)速可知，轉(zhuǎn)速與周期得曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是10V，而，故D錯(cuò)誤。

3、2一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為0，外接一只電阻為0的燈泡如圖乙所示，則()A電壓表的示數(shù)為220VB電路中的電流方向每秒鐘改變50次C燈泡實(shí)際消耗的功率為484WD發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為2J【答案】D【解析】由圖象可知交變電流電動(dòng)勢(shì)的有效值為220V，電壓表測(cè)量的是路端電壓，其大小為UR95V209V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖象讀出交變電流的周期為T02s，則頻率f50Hz，一個(gè)周期51J2J，選項(xiàng)D正確，故選D3如圖甲所示，一定值電阻R與一理想交流電流表串聯(lián)，且通過電刷與匝數(shù)為N、面積為S、阻值為r的正方形線框相連接，正方形線框處在水平向右的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)使線框繞中心軸線OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示則()A0t1時(shí)間內(nèi)，穿過線框的磁通量的變化量大小為NBSBt1t2時(shí)間內(nèi)流過定值電阻的電荷量為Ct5時(shí)刻穿過線框的磁通量的變化率為NBSDt5時(shí)刻理想交流電流表的讀數(shù)為【答案】D【解析】A：由題圖甲、乙可知，0時(shí)刻穿過線框的磁通量大小為BS，t1時(shí)刻穿過線框的磁通量大小為0，因此0t1時(shí)間內(nèi)穿過線框的磁通量的變化量大小為BS。

故A項(xiàng)錯(cuò)誤。

4、C：t5時(shí)刻線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：t5時(shí)刻穿過線框的磁通量的變化率。

故C項(xiàng)錯(cuò)誤。

5、D：理想交流電流表的讀數(shù)為交流電的有效值，則；任一時(shí)刻理想交流電流表的讀數(shù)均為。

故D項(xiàng)正確。

6、如圖所示是某小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，其矩形線圈abcd的面積為S03m2，共有10匝，線圈總電阻為r1，線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，可繞與磁場(chǎng)方向垂直的固定對(duì)稱軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路電阻R9的連接。

7、在外力作用下線圈以恒定的角速度10rad/s繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是()A.電阻R的發(fā)熱功率是6WB.交流電流表的示數(shù)是6AC.用該交流發(fā)電機(jī)給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電時(shí)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔一定為02sD.如果將電阻R換成標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡，小燈泡能正常工作【答案】B【解析】線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為EmnBS6V，所以電動(dòng)勢(shì)有效值為E6V，電流表的讀數(shù)I6A，電阻R的發(fā)熱功率PI2R24W，所以A錯(cuò)誤，B正確；T2s，故用該電源給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電時(shí)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔是2s，因此C錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)有效值是6V，但由于線圈有電阻，所以“6V3W”的小燈泡不能正常工作，D錯(cuò)誤。

8、5一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻RR2和R3的阻值分別為1和4，A為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A2B3C4D5【答案】B【解析】由于變壓器輸出功率相等，即副線圈在開關(guān)斷開與閉合兩種情況下消耗的電功率相等，所以有，解得，設(shè)變壓器原副線圈匝數(shù)比為n，開關(guān)斷開時(shí)，開關(guān)閉合時(shí)，聯(lián)立解得n=2，A正確6如圖所示，電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)，R為定值電阻，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，II2分別為原線圈和副線圈中的電流，下列說法正確的是A保持U1不變，S由b切換到a，則R上消耗的功率減小B保持U1不變，S由b切換到a，則I1減小C保持U1不變，S由b切換到a，則I1增大D保持U1不變，S由b切換到a，則I2減小【答案】C【解析】S由b切換到a，副線圈匝數(shù)變多，所以副線圈電壓變大，電阻不變，副線圈中的電流增大，而根據(jù)所以R上消耗的功率變大，則原線圈的輸入功率變大，根據(jù)P=UI可知增大，故ABD錯(cuò)誤C正確7如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖發(fā)電機(jī)輸出功率恒定，升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2下列說法正確的是（）A采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流B升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比C輸電線損耗的功率為D將P上移，用戶獲得的電壓將升高【答案】D為升壓變壓器副線圈兩端的電壓，C錯(cuò)誤；若P下移降壓變壓器的原線圈匝數(shù)增大，用戶的電壓減小，D正確8如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表，下列說法正確的是()A當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大B當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大C當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大D若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大【答案】B【解析】A.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電阻變大，則干路電流變小，則R1消耗的功率變小，則A錯(cuò)誤；B.干路電流變小，R1分壓變小，則電壓表的測(cè)量的電壓變大，示數(shù)變大，則B正確；C.因輸出電流變小，則輸出功率變小，即輸入功率變小，電流表示數(shù)變小則C錯(cuò)誤；D.閉合開關(guān)S并聯(lián)支路增加，電阻變小，則副線圈即R1的電流變大，分壓變大，則R2的分壓變小，電流變小，即的示數(shù)變小電流表示數(shù)隨副線圈電流的變大而變大，則D錯(cuò)誤故選：B9照明電路中，為了安全，一般在電能表后面電路上安接一漏電保護(hù)器，如圖所示，當(dāng)漏電保護(hù)器的ef兩端未接有電壓時(shí)，脫扣開頭K能始終保持接通，當(dāng)ef兩端有一電壓時(shí)，脫扣開關(guān)K立即斷開，下列說法錯(cuò)誤的是（）A站在地面上的人觸及b線時(shí)（單線接觸電），脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，即有觸電保護(hù)作用B當(dāng)用戶家的電流超過一定值時(shí)，脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，即有過流保護(hù)作用C當(dāng)相線和零線間電壓太高時(shí)，脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，即有過壓保護(hù)作用D當(dāng)站在絕緣物上的帶電工作的人兩手分別觸到b線和d線時(shí)（雙線觸電）脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，即有觸電保護(hù)作用【答案】BCD不會(huì)斷開，故B錯(cuò)誤；C、只要通過火線與零線的電流沒有差值脫扣開關(guān)不會(huì)自動(dòng)斷開，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)站在絕緣物上的帶電工作的人兩手分別觸到b線和d線時(shí)（雙線觸電），流過火線與零線的電流相等，保護(hù)器中火線和零線中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)完全抵消，不會(huì)使ef中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，脫扣開關(guān)不會(huì)斷開，故D錯(cuò)誤。

10一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW，電壓為4000V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠(yuǎn)方輸電輸電線路總電阻R1k.到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡(220V、60W)若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%，變壓器T1和T2的損耗可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則()AT1原、副線圈電流分別為103A和20ABT2原、副線圈電壓分別為8105V和220VCT1和T2的變壓比分別為50和1D有6104盞燈泡(220V、60W)正常發(fā)光【答案】ABD【解析】輸電線上消耗的功率P線R400kW，則I220A，又P1U1I1，則I1103A，故AT2的變壓比，C錯(cuò)誤；根據(jù)U3I260n，解得n6104，D正確。

11如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器V1和V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和U2表示；Al和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用Il和I2表示。

下列說法正確的是()AIl、I2表示電流的有效值，UU2表示電壓的瞬時(shí)值B變壓器的輸入功率IlU1與輸出功率I2U2相等C滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，U2變小、I2變小D滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)過程中，U1不變、Il變大【答案】BD【解析】A.電流表的示數(shù)I1和I2表示電流的有效值，電壓表的示數(shù)U1和U2表示電壓的有效值，故A錯(cuò)誤；B.理想變壓器本身不消耗能量，輸入功率等于輸出功率，故B正確；CD.輸出電壓只與輸入電壓和匝數(shù)有關(guān)，所以U2不變。

滑片P向下滑動(dòng)過程中，總電阻減小，那么副線圈的電流I2變大，因此原線圈的電流I1也變大，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選：BD.12如圖所示，理想變壓器原線圈接一正弦交流電源，副線圈的c端接一個(gè)二極管，假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻阻值無窮大。

副線圈的b端為中心觸頭，ab、bc間線圈匝數(shù)相等。

定值電阻阻值為r，可變電阻的阻值為R可調(diào)，下列說法中正確的是（）A若R恒定，當(dāng)K分別接b、c時(shí)，電壓表讀數(shù)之比為1B若R恒定，當(dāng)K分別接b、c時(shí)，電流表讀數(shù)之比為4C若R恒定，當(dāng)K分別接b、c時(shí)，變壓器輸出功率之比為2D當(dāng)K接b時(shí)，若Rr，則可變電阻R消耗功率最大【答案】CD據(jù)有效值得定義得：，即電壓表得示數(shù)為：U2，所以電壓表讀數(shù)之比為：，故A錯(cuò)誤；若R恒定，根據(jù)歐姆定律得，電流跟電壓成正比，即當(dāng)K分別接b、c時(shí)，電流表讀數(shù)之比為，故B錯(cuò)誤；若R恒定，根據(jù)P得，當(dāng)K分別接b、c時(shí)，變壓器輸出功率之比為，故C正確；當(dāng)K接b時(shí)，把定值電阻阻值為r等效為副線圈得內(nèi)阻，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，即R=r時(shí)，電源輸出功率最大，即可變電阻R消耗功率最大，故D正確；故選CD。

二、計(jì)算題：（寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。

只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

）13如圖所示是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖，N=100匝的矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S=48m2線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO以角速度=100rad/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想升壓變壓器相連，變壓器副線圈接入一只“12V、24W”的燈泡，且燈泡正常發(fā)光，線框、輸電線路的電阻都不計(jì)（將圖示時(shí)刻記為t=0，請(qǐng)判斷此刻線圈AB邊中的電流方向，并寫出該線框產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；（求變壓器的原副線圈匝數(shù)比；（求燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的讀數(shù)【答案】（（1（05A【解析】（線框逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，電流俯視為逆時(shí)針；電動(dòng)勢(shì)最大值為：（升壓變壓器的輸入電壓為：一只“12V、24W”的燈泡，且燈泡正常發(fā)光，根據(jù)變壓比公式，有解得：（理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，則代入數(shù)據(jù)解得：I1=05A.14直流電動(dòng)機(jī)是一種使用直流電流的動(dòng)力裝置，是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力的原理制成的如圖1所所所示是一臺(tái)最簡(jiǎn)單的直流電動(dòng)機(jī)模型示意圖，固定部分定子裝了一對(duì)磁極，旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)子裝設(shè)圓柱形鐵芯，將abcd矩形導(dǎo)線框固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上，能與轉(zhuǎn)子一起繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)線框與鐵芯是絕緣的，線框通過換向器與直流電源連接定子與轉(zhuǎn)子之間的空隙很小，可認(rèn)為磁場(chǎng)沿徑向分布，線框無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，如圖2所示側(cè)面圖已知ab、cd桿的質(zhì)量均為M、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，其它部分質(zhì)量不計(jì)，線框總電阻為電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)當(dāng)閉合開關(guān)S，線框由靜止開始在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，線框所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為忽略一切阻力與摩擦求：閉合開關(guān)后，線框由靜止開始到轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)到穩(wěn)定的過程中，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)能；當(dāng)電動(dòng)機(jī)接上負(fù)載后，相當(dāng)于線框受到恒定的阻力，阻力不同電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度也不相同求：ab、cd兩根桿的轉(zhuǎn)動(dòng)速度v多大時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P最大，并求出最大功率【答案】（（【解析】(設(shè)線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ab，cd棒的最大速度為，產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)等于直流電源的電動(dòng)勢(shì)，即，解得設(shè)ab，cd棒速度為時(shí)，線框回路中對(duì)應(yīng)的電流為，此時(shí)，兩棒所受到的安培力均為，在時(shí)間內(nèi)，對(duì)一根棒應(yīng)用動(dòng)量定理可得即達(dá)到穩(wěn)定的過程中，電源輸出的總能量為聯(lián)立解得線框穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)能有能量守恒解得:當(dāng)點(diǎn)擊加上負(fù)載后，設(shè)線框所受等效阻力為f，即電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力大小為f，設(shè)此時(shí)對(duì)應(yīng)的ab，cd桿的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度為，則線框回路中電流，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為，當(dāng)時(shí)，功率最大為15三峽水電站是我國(guó)最大的水力發(fā)電站，平均水位落差約100m，水的流量約35104m3/s。

船只通航需要約3500m3/s的流量，其余流量全部用來發(fā)電。

水流沖擊水輪機(jī)發(fā)電時(shí)，水流減少的勢(shì)能有20%轉(zhuǎn)化為電能。

（按照以上數(shù)據(jù)估算，三峽發(fā)電站的發(fā)電功率最大是多大；（本市現(xiàn)行階梯電價(jià)每戶每月1擋