高考物理二轮专项训练-交变电流

试卷第=page88页，共=sectionpages88页试卷第=page11页，共=sectionpages33页高考物理二轮专项训练——交变电流一、单选题1．（2022·广西民族高中高三模拟）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，已知线框内阻为，外接一只电阻为的灯泡，则（）A．理想电压表V的示数为4V B．电路中的电流方向每秒改变10次C．0.05s时，线圈磁通量变化率最大 D．电动势的瞬时值表达式为2．（2022·重庆·西南大学附中高三模拟）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化．设线圈总电阻为，则（

）A．时，线圈平面垂直于磁感线 B．时，线圈中的电流改变方向C．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3．（2022·四川·树德怀远中学高三模拟）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（）A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小B．该交变电动势的瞬时值表达式为C．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与磁感线的夹角为D．从计时时刻开始转过过程的平均电动势为22V4．（2022·云南·曲靖市沾益区第四中学高三模拟）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化。设线圈总电阻为，则（）A．时，线圈平面位于与中性面垂直的位置B．时，线圈中的电流改变方向C．时，线圈中的感应电动势最大D．时，线圈中的电流为05．（2022·广东·模拟预测）如图所示为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了。下列说法正确的是（）A．电压表的示数不变，电压表的示数增大B．电流表、的示数均减小C．输电线上损失的电压增加了D．输电线上损失的功率增加了6．（2022·广东碧桂园学校高三二模）交流电压表受其量程范围和绝缘能力限制，不能直接连到电压过高的电路。用变压器把高电压变成低电压再接到交流电压表上，就可以解决这个问题。这样的变压器叫做电压互感器。为了安全完成高压输电线路电压的测量，下列操作可行的是（）A．应当采用甲电路，且原线圈匝数大于副线圈匝数B．应当采用甲电路，且原线圈匝数小于副线圈匝数C．应当采用乙电路，且原线圈匝数大于副线圈匝数D．应当采用乙电路，且原线圈匝数小于副线圈匝数7．（2022·安徽·芜湖一中高三二模）塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，如图所示为起重机提升重物时的简化电路，一台变压器的原线圈与10kV的高压输电线相连，副线圈上接有一台电动机，起重机能用1分钟的时间将质量为3t的建筑材料匀速提升42m，电动机正常工作时两端的电压为380V，工作电流为60A，由于磁损和热损，变压器的输出功率为输入功率的96%，不计导线的电阻，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（）A．变压器原线圈中的电流为2.28AB．电动机的工作效率约为92.1%C．电动机的机械功率为22.8kWD．电动机的电阻约为6.3Ω二、多选题8．（2021·四川·西昌市第二中学高三质量检测）在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝22：1，原线圈接u1＝220sin100πt（V）的交变电流，电阻R＝10Ω，电流表、电压表均为理想电表，则（）A．电压表的读数为10VB．电流表的读数为1AC．电阻R消耗的功率为10WD．变压器的输出功率为10W9．（2022·湖北·模拟预测）原、副线圈匝数比为k的理想变压器，原线圈与定值电阻串联并接入电压有效值恒定的交流电源，副线圈电路中接有理想电压表和最大阻值也为的滑动变阻器R，开始时滑片P位于滑动变阻器中央位置，如图所示。将滑片P向下滑至a点时，滑动变阻器接入电路的阻值为，电压表的示数为；将滑片P向上滑至b点时，滑动变阻器接入电路的阻值为，电压表的示数为，且。下列说法正确的是（）A．原、副线圈匝数比B．原、副线圈匝数比C．在将滑片P向下滑至a点的过程中，理想变压器的输出功率先增大后减小D．在将滑片P向上滑至b点的过程中，理想变压器的输出功率一直增大10．（2022·湖北·石首市第一中学高三模拟）为某地铁系统供电的变电站示意图如图所示，理想变压器原线圈两端连接有效值为35kV的电源，两副线圈分别连接牵引电机和照明系统（连接牵引电机的副线圈简称副线圈1，连接照明系统的副线圈简称副线圈2），牵引电机的额定电压为1180V，照明系统的额定电压为220V，S为照明系统中的一条支路的开关。下列说法正确的是（）A．S闭合后，副线圈2两端的电压减小B．S闭合后，电源的输入功率增大C．S闭合后，副线圈1中的电流比副线圈2中的电流增加得多D．原线圈和副线圈1的匝数之比为11．（2022·山东·日照国开中学高三模拟）如图（甲）所示，理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2=55∶4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图（乙）所示，则下列说法正确的是（

）A．交流电压表V的读数为64VB．灯泡L两端电压的有效值为22.6VC．当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，A1示数减小D．由图乙可知交流发电机转子的角速度为100πrad/s12．（2022·安徽·芜湖一中一模）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻R=10Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡。原线圈接一个经双可控硅调节后的电压U，U随时间t的变化规律如图乙所示，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前四分之一周期电压被截去。现将S1、S2、S3闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是（）A．输入电压U的有效值为10V B．R消耗的电功率为10WC．只断开S3后，L2正常发光 D．只断开S2后，原线圈的输入功率增大三、填空题13．（2022·福建省武平县第一中学高三二模）图甲中的变压器为理想变压器，其原线圈接到有效值为的正弦交流电源上，副线圈与阻值为的电阻接成闭合电路，图乙中阻值为的电阻直接接到电压为的直流电源上，电阻消耗的电功率为__________；若发现与消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的电压之比为_________。14．（2021·甘肃·武威十八中高三质量检测）一矩形线圈在匀强磁场中以角速度匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示。当时，线圈平面与磁感线___________，当时，e为___________V。15．（2021·陕西·永寿县中学高三模拟）如图所示，在某一输电线路的起始端和终点端各接入一个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶50，图中a、b表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22V，电流表的示数为1A，每根输电线的电阻为1Ω，则____（选填“a”或“b”）为电流表，输电线上损失的电功率为______，线路输送的电功率为___________。四、解答题16．（2021·内蒙古·包头市第四中学高三模拟）一个直流电动机的内电阻R0=2Ω，R=8Ω的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为，共100匝，线圈的电阻r为2Ω，线圈在的匀强磁场中绕OO'速n=600r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V，求（1）线圈转动时产生的电动势的最大值；（2）通过电动机的电流的有效值是多大；（3）电动机正常工作时的输出功率。17．（2022·湖北武汉·高三模拟）如图所示，作为北京奥运会主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感，还隐藏着一座太阳能光伏发电系统，供给体育馆内的照明灯等使用。假如该发电系统的输出功率为1×105W，输出电压250V，现准备向远处输电，输电示意图如下所示。所用输电线的总电阻为8Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%。用户获得220V电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器？18．（2022·广东·金山中学高三模拟）如图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1：n2=10：1，接线柱a、b接上一个正弦交流电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12V的灯泡和风扇电动机，灯泡额定功率为3W，电动机线圈电阻r=3Ω，电阻R=8Ω，接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，求：（1）副线圈电流的频率；（2）副线圈两端的电压；（3）电动机输出的机械功率。