專題13-交變電流-備戰(zhàn)高考各校及地市好題高三物理試卷分項匯編(原卷版)

備戰(zhàn)2023年高考各校及地市好題高三物理試卷分項匯編【第01輯】（江蘇專用）專題13交變電流一、單選題1．（2022·江蘇·模擬預(yù)測）升流器是電力部門和工礦企業(yè)的電器設(shè)備做電流負(fù)載試驗及溫升試驗的專用設(shè)備，其工作原理簡化如圖所示。某次外接調(diào)壓器進(jìn)行伏安特性試驗，升流器第一級的自耦線圈滑頭P位于線圈中點，為第二級升流器，均為理想變壓器，不計線路電阻。當(dāng)采集負(fù)載R的電流值為輸入端電流值的10倍時，則第二級升流器的匝數(shù)比為（

）A．1:5 B．3:1 C．4:1 D．5:12．（2022·江蘇南通·高三開學(xué)考試）如圖所示，磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，匝數(shù)為n、面積為S、電阻為r的線圈繞垂直于磁場的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，則（）A．線圈中感應(yīng)電動勢的有效值為 B．線圈的輸出功率為C．電阻R上電流的頻率為 D．電阻R上消耗的功率3．（2022·江蘇·模擬預(yù)測）如圖，理想變壓器原線圈接在的交流電源上，副線圈匝數(shù)可通過滑片P來調(diào)節(jié)。當(dāng)滑片P處于圖示位置時，原、副線圈的匝數(shù)比，為了使圖中“，”的燈泡能夠正常發(fā)光，下列操作可行的是（）A．僅將滑片P向上滑動B．減小交流電的頻率C．僅在副線圈電路中并聯(lián)一個阻值為的電阻D．僅在副線圈電路中串聯(lián)一個阻值為的電阻4．（2022·江蘇揚州·模擬預(yù)測）圖甲是某燃?xì)庠铧c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流電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，電壓表為交流電表。當(dāng)變壓器副線圈電壓值大于時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點燃?xì)怏w。則下列說法正確的是（）A．開關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)為B．轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的交流電在1s時間內(nèi)電流方向變化5次C．原線圈兩端的電壓的瞬時表達(dá)式D．原、副線圈匝數(shù)比至少滿足才能使鋼針放電5．（2022·江蘇·揚州中學(xué)模擬預(yù)測）如圖甲所示，單匝矩形線框在勻強磁場B中，繞與磁場B垂直的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。已知線框電阻R，轉(zhuǎn)動周期T，穿過線框的磁通量Φ與時間t的關(guān)系圖，如圖乙所示。則下列說法錯誤的是（）A．時刻，線框平面與中性面垂直B．感應(yīng)電流的有效值為C．到過程中，線框中平均感應(yīng)電動勢為零D．線框轉(zhuǎn)動一周，線框中產(chǎn)生的熱量為6．（2022·江蘇·南京外國語學(xué)校模擬預(yù)測）圖為理想的可調(diào)式自耦變壓器與負(fù)載連接電路，原線圈輸入交流電的電壓u確定，閉合電鍵S，電動機M開始工作，此后觀察到燈泡L亮度變暗，則以下說法錯誤的是（）A．S閉合后電流表讀數(shù)變大 B．S閉合后原線圈輸入功率變大C．S閉合副線圈輸出電壓沒有變化 D．要讓L燈達(dá)到原來亮度，P滑動頭應(yīng)向上移動7．（2022·江蘇省昆山中學(xué)模擬預(yù)測）圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，電阻R=10Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡。原線圈接一個經(jīng)雙可控硅調(diào)節(jié)后的電壓U，U隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，正弦交流電的每一個二分之一周期中，前四分之一周期電壓被截去?，F(xiàn)將S1、S2、S3閉合，此時L2正常發(fā)光。下列說法錯誤的是（）A．輸入電壓U的有效值為10V B．R消耗的電功率為10WC．只斷開S3后，L2能正常發(fā)光 D．只斷開S2后，原線圈的輸入功率減小8．（2022·江蘇省昆山中學(xué)模擬預(yù)測）如圖是家電漏電觸電保護(hù)器原理簡圖，口字形鐵芯上繞有三組線圈A、B、C，A、B為火線和地線雙線并繞，電器正常工作時A、B線圈中電流等大反向，線圈和鐵芯中磁感應(yīng)強度為零，保護(hù)器兩端電壓為零；負(fù)載電阻a端接火線線圈A，發(fā)生漏電或觸電事故時相當(dāng)于負(fù)載電阻接地，B線圈（地線）電流小于A線圈電流或為零，交變電流在A線圈及鐵芯中產(chǎn)生磁場，使A、C相當(dāng)于變壓器原、副線圈工作，通過保護(hù)器的電流啟動保護(hù)模式—斷開火線開關(guān)S。已知人體安全電流I0≤10mA，保護(hù)器啟動電流為25mA，變壓器可看作理想變壓器，下列說法正確的是（）A．保護(hù)器啟動必須設(shè)置在A、B線圈電流差值遠(yuǎn)大于10mA時啟動B．人體接觸負(fù)載電阻的b端比接觸a端更危險C．線圈A、C的匝數(shù)比應(yīng)該大于或等于5:2D．負(fù)載電阻電壓是保護(hù)器兩端的2.5倍9．（2022·江蘇蘇州·模擬預(yù)測）如圖乙所示，在AB間接入甲圖所示正弦交流電，通過理想變壓器和二極管D1、D2給阻值R=20Ω的純電阻負(fù)載供電，已知D1、D2為相同的理想二極管，正向電阻為0，反向電阻無窮大，變壓器原線圈n1=110匝，副線圈n2=20匝，Q為副線圈中心抽頭，為保證安全，二極管的反向耐壓值至少為U0，設(shè)電阻R上消耗的熱功率為P，則有（）A．U0=V，P=20W B．U0=40V，P=80WC．U0=V，P=20W D．U0=20V，P=20W10．（2022·江蘇南京·模擬預(yù)測）河濱生態(tài)園住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成，發(fā)電機中矩形線圈所圍成的面積為，匝數(shù)為，電阻不計，它可繞水平軸在磁感應(yīng)強度為的水平勻強磁場中以角速度勻速轉(zhuǎn)動，矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動觸頭上下移動時可改變輸出電壓，表示輸電線的電阻，以線圈平面與磁場平行時為計時起點，下列判斷正確的是（）A．若發(fā)電機線圈某時刻與圖示位置垂直，變壓器原線圈的電流瞬時值最大B．發(fā)電機線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式C．當(dāng)用戶數(shù)目減少時，為使用戶電壓保持不變，滑動觸頭應(yīng)向上滑動D．當(dāng)滑動觸頭向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓將降低11．（2022·江蘇·模擬預(yù)測）如圖所示，理想自耦變壓器輸入端接入正弦交流電，輸出端可以通過調(diào)節(jié)觸頭的位置來改變輸出端匝數(shù)，同時在輸出端并聯(lián)一個指示燈L，輸出電路中接入滑動變阻器R，調(diào)節(jié)的位置可以改變R的阻值，兩電表均為理想交流電表，以下說法正確的是（）A．指示燈L常亮且通過指示燈的電流方向每秒鐘改變50次B．不論開關(guān)S狀態(tài)如何，電壓表示數(shù)為C．閉合開關(guān)S，僅向下滑動，輸入功率變小D．閉合開關(guān)S，僅向下滑動，電表示數(shù)不變12．（2022·江蘇連云港·二模）某種除顫器的簡化電路，由低壓直流電源經(jīng)過電壓變換器變成高壓電，然后整流成幾千伏的直流高壓電，對電容器充電，如圖甲所示。除顫時，經(jīng)過電感等元件將脈沖電流（如圖乙所示）作用于心臟，實施電擊治療，使心臟恢復(fù)竇性心律。某次除顫過程中將電容為的電容器充電至，電容器在時間內(nèi)放電至兩極板間的電壓為0。其他條件不變時，下列說法正確的是（）A．線圈的自感系數(shù)L越大，放電脈沖電流的峰值越小B．線圈的自感系數(shù)L越小，放電脈沖電流的放電時間越長C．電容器的電容C越小，電容器的放電時間越長D．在該次除顫過程中，流經(jīng)人體的電荷量約為13．（2022·江蘇·模擬預(yù)測）某種手機的無線充電原理如圖所示。已知發(fā)射線圈的兩端電壓為，電流的頻率為，接收線圈的兩端電壓為。充電時效率大約。下列說法正確的是（）A．無線充電工作原理是“電流的磁效應(yīng)”B．接收線圈中電流的頻率為C．無線充電發(fā)射線圈與接收線圈匝數(shù)比為D．充電時接收線圈始終有收縮的趨勢14．（2022·江蘇·模擬預(yù)測）如圖所示，電阻為r的金屬直角線框abcd放置在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，a、d兩點連線與磁場垂直，ab、cd長均為l，bc長為2l，定值電阻阻值為R。線框繞ad連線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，則（）A．線框每轉(zhuǎn)一圈，回路電流方向改變一次B．a(chǎn)、d兩點間的電壓為C．電流瞬時值的表達(dá)式為D．半個周期內(nèi)通過R的電荷量為15．（2022·江蘇·南京航空航天大學(xué)附屬高級中學(xué)高三開學(xué)考試）發(fā)電機的示意圖如甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以恒定角速度繞OO′軸轉(zhuǎn)動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其他電阻不計，圖乙中的Um為已知量。在金屬框轉(zhuǎn)動一周的過程中（）A．框內(nèi)電流方向不變 B．電動勢的有效值為UmC．流過電阻的電荷量為 D．電阻產(chǎn)生的焦耳熱為16．（2022·江蘇·模擬預(yù)測）如圖甲所示，100匝圓形線圈接入理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈接入阻值為R的電阻，電表都是理想電表。已知每匝線圈的電阻均為R，若在線圈位置加入垂直于線圈平面的磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t按正弦規(guī)律變化的圖像如圖乙所示，得到圓形線圈的電熱功率與電阻R的功率相等。下列說法正確的是（）A．時刻兩電流表示數(shù)均達(dá)最大B．時刻兩電流表示數(shù)均為0C．原、副線圈匝數(shù)比D．對某一段線圈來說，當(dāng)磁感應(yīng)強度最大時，受到的安培力最大17．（2022·江蘇·海門中學(xué)高三開學(xué)考試）如圖是變電所為市區(qū)用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是電網(wǎng)的電壓，可視為不變。變壓器視為理想變壓器，其變壓比通過P可調(diào)，輸電線的電阻為R0，則（）A．用戶增多時，A表的示數(shù)減小B．用戶增多時，為使用戶獲得的電壓穩(wěn)定在220V應(yīng)將P適當(dāng)上調(diào)C．用戶減少時，用戶獲得的電壓會有所降低D．用戶減少時，R0的功率增大18．（2022·江蘇·模擬預(yù)測）某小組探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系：可拆變壓器如圖所示，鐵芯B可以安裝在鐵芯A上形成閉合鐵芯。將原、副線圈套在鐵芯A的兩臂上，匝數(shù)分別選擇n1=800匝，n2=100匝，原線圈與16V正弦式交流電源相連，用理想電壓表測得輸出電壓U2=1V，輸出電壓測量值明顯小于理論值，可能的原因是（）A．原線圈匝數(shù)n1少于800匝B．副線圈匝數(shù)n2多于100匝C．副線圈阻值較大D．鐵芯B沒有安裝在鐵芯A上19．（2022·江蘇·高三專題練習(xí)）隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，用電需求大幅增加，當(dāng)電力供應(yīng)緊張時，有關(guān)部門就會對部分用戶進(jìn)行拉閘限電。如圖是遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，假設(shè)發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，輸電線的電阻為R，兩個變壓器均為理想變壓器。在某次拉閘限電后（假設(shè)所有用電器可視為純電阻）電網(wǎng)中數(shù)據(jù)發(fā)生變化，下列說法正確的是（）A．降壓變壓器的輸出電壓減小了B．升壓變壓器的輸出電流增加了C．輸電線上損失的功率減小了D．發(fā)電廠輸出的總功率增加了20．（2022·江蘇·模擬預(yù)測）遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R.變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是()A．B．I2＝C．I1U1＝I22RD．I1U1＝I2U221．（2022·江蘇·阜寧實驗高中模擬預(yù)測）一含有理想變壓器的電路如圖，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω，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，電流表的示數(shù)為1A；當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)為4A，下列說法正確的是（）A．該交流電源電壓最大值為VB．該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4：1C．開關(guān)S閉合時，R1消耗功率大于R2消耗功率D．開關(guān)S從閉合到斷開，電源輸出功率增大二、解答題22．（2022·江蘇省昆山中學(xué)模擬預(yù)測）某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖所示，在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為，磁場均沿半徑方向，匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長、。線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，bc和ad邊同時進(jìn)入磁場，在磁場中，兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強度大小均為B、方向始終與兩邊的運動方向垂直，線圈的總電阻為r，外接電阻為R。求：（1）線圈切割磁感線時，bc邊所受安培力的大小F；（2）外接電阻上電流的有效值I。23．（2022·江蘇省昆山中學(xué)模擬預(yù)測）水利發(fā)電具有防洪、防旱、減少污染多項功能，是功在當(dāng)代，利在千秋的大事，現(xiàn)在水力發(fā)電已經(jīng)成為我國的重要能源之一．某河流水流量為40m3/s，現(xiàn)在欲在此河段上筑壩安裝一臺發(fā)電功率為1000kW的發(fā)電機發(fā)電，采用高壓輸電，高壓輸電線的總電阻為5Ω，損耗總功率的5%．求：（1）設(shè)發(fā)電機輸出電壓為500V，則所用理想升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比應(yīng)是多大；（2）若所用發(fā)電機總效率為50%，則攔河壩要建多高．（水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2）24．（2022·江蘇·高三專題練習(xí)）某小型水力發(fā)電站的發(fā)電輸出功率為5×104W，發(fā)電機的輸出電壓為250V，輸電線總電阻R=5Ω．為了使輸電線上損失的功率為發(fā)電機輸出功率的4%，必須采用遠(yuǎn)距離高壓輸電的方法，在發(fā)電機處安裝升壓變壓器，而在用戶處安裝降壓變壓器．設(shè)用戶所需電壓為220V，不計變壓器的損失．求：（1）輸電線上的電流；（2）升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；（3）可供多少盞“220V40W”的白熾燈正常工作？25．（2022·江蘇·高三專題練習(xí)）三峽水利樞紐工程是長江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程，是中國規(guī)模最大的水利工程．樞紐控制流域面積為1.0×106km2，占長江流域面積的56%，壩址處年平均流量為Q＝4.51×1011m3.水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運三方面．在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機組26臺，總裝機容量(指26臺發(fā)電機組同時工作的總發(fā)電功率)為P＝1.82×107kW，年平均發(fā)電量約為W＝8.40×1010kW·h.該工程已全部竣工，電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電，以緩解這兩個地區(qū)的供電緊張局面．閱讀上述資料，解答下列問題(水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2)：(1)若三峽電站上、下游水位差按h＝100m計算，試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式，并計算出效率η的數(shù)值．(2)若26臺發(fā)電機組全部建成并發(fā)電，要達(dá)到年發(fā)電量的要求，每臺發(fā)電機組平均年發(fā)電時間t為多少天？(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū)，送電功率為P1＝4.5×105kW，采用超高壓輸電，輸電電壓為U＝500kV，而發(fā)電機輸出的電壓約為U0＝18kV.若輸電線上損耗的功率為輸電功率的5%，求發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻．26．（2022·江蘇省丹陽高級中學(xué)三模）如圖甲所示為某一發(fā)電機的實物模型，其工作原理可簡化為如圖乙所示：強磁場的磁感應(yīng)強度大小為矩形線圈的總電阻為0.3Ω、匝數(shù)為50匝、面積為，可繞垂直于勻強磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動。現(xiàn)將該發(fā)電機接在理想變壓器的原線圈上，副線圈接有規(guī)格均為“220V，110W”的燈泡、，如圖丙所示，現(xiàn)在使發(fā)電機勻速轉(zhuǎn)動，使兩燈泡均正常發(fā)光，已知理想變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為1：10，電壓表為理想交流電表，其余電阻均不計。求：（