高中物理高考 专题13 交变电流-2021年高考物理真题与模拟题分类训练（原创版）

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专题13  交变电流1．(2021·山东高考真题）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P。以下判断正确的是(　　）A． B．C． D．2．(2021·河北高考真题）如图，发电机的矩形线圈长为、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有电阻和，当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是(　　）A．通过电阻的电流为 B．电阻两端的电压为C．与的比值为 D．发电机的功率为3．(2021·浙江高考真题）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周(　　）A．框内电流方向不变 B．电动势的最大值为UmC．流过电阻的电荷 D．电阻产生的焦耳热4．(2021·浙江高考真题）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足(　　）
A． B． C． D．5．(2021·广东高考真题）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是(　　）
A．交流电的频率为10HzB．副线圈两端电压最大值为3VC．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率6．(2021·湖南高考真题）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端、接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从端滑动到端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是(　　）A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗1．在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为10Ω。电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，在变压器原线圈两端输入如图乙所示的电压，电压表的示数为25V，下列说法正确的是(　　）A．该变压器原线圈两端电压的有效值为55VB．该变压器原、副线圈的匝数之比为22：5C．电流表的示数为5.5A．D．若增大电阻R的阻值，变压器原线圈的输入功率减小2．在如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈输入电压的变化规律如图乙所示(正弦曲线），定值电阻、、的阻值分别为、、，各电表均为理想电表。电压表的示数为，则下列说法正确的是(　　）A．变压器原副线圈的匝数比为 B．电流表A1的示数为C．电流表A2的示数为 D．电流表A2的示数为3．在图甲所示电路中，电阻R=20Ω，灯泡L1的规格为“3V  0.6W”，灯泡L2的规格为“5V 2.5W”，S1为单刀双掷开关。发电机的矩形线框(不计电阻）在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈。输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。若将开关S1接1且S2闭合，则L2正常发光；若将S1接1且S2断开，则L正常发光。不计灯泡电阻随温度的变化，则下列说法正确的是(　　）A．当S1接1，断开S2时，原线圈的输入电流减小了0.075AB．当S1接1且S2断开时，L2的功率大于L1的功率C．当S1换接到2后，R消耗的电功率为1.25WD．当S1换接到2后，若发电机的线框转速变成原来的两倍，R的功率保持不变4．如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，匝数为n、边长为L的正方形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，其角速度为，线圈总电阻为r。下列说法正确的是(　　）A．线圈转动过程中的最大电流为B．线圈转动一周产生的热量为C．当线圈与中性面的夹角为时，线圈产生的瞬时电动势为D．线圈从中性面开始，转动的过程中，通过导线横截面的电荷量为5．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二极管(正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路）、定值电阻R0、热敏电阻Rt(阻值随温度的升高而减小）及报警器P(电流增加到一定值时报警器P将发出警报声）组成闭合电路，电压表、电流表均为理想电表。则以下判断正确的是(　　）A．变压器线圈输出交流电的频率为50 HzB．电压表的示数为22VC．Rt处温度减小到一定值时，报警器P将发出警报声D．报警器报警时，变压器的输入功率比报警前小6．如图(a）中，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图(b）所示。下列说法正确的是(　　）A．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4B．变压器输入、输出功率之比为4∶1C．若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大D．u随t变化的规律为u＝51sin(50πt）V7．教学用发电机能够产生正弦式交变电流，利用该发电机(内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为、，消耗的功率为。若发电机线圈的转速变为原来的2倍，下列说法错误的是(　　）A．消耗的功率变为B．通过的交变电流频率不变C．电流表A的读数变为D．电压表V的读数变为8．如图所示，理想变压器的匝数比为n1：n2：n3=2：1：1，电阻R1=R2=R3=R。当A、B两接线柱接正弦交变电源时，R2的电流为I，则R1的功率为(　　）A． B．I2R C．2I2R D．4I2R9．如图所示的理想变压器中，原副线圈的匝数比为，现在、两点间接一定的交变电流，小灯泡、、均正常发光，小灯泡正常发光时的电阻为、额定功率为，小灯泡、的额定功率相同。已知电源的输出功率为，则下列说法正确的是(　　）A．小灯泡的额定功率为B．小灯泡的额定电流为C．小灯泡的额定电压为D．、间所加电源的电压为10．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示．灯泡L的电阻恒为，额定电压为．定值电阻、，滑动变阻器R的最大阻值为．为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为(    ）A． B． C． D．11．图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速一定时，传感器显示如图乙所示，则(　　）A．磁铁的转速为B．线圈两端电压的有效值为C．交变电流的电压表达式为D．该交变电流可以直接加在击穿电压为的电容器上12．电阻不可忽略的线圈L0可看作是一个定值电阻R0(线圈电阻）与一个纯线圈L串联而成，如图甲。在如图乙所示电路中，常规变压器次级线圈电阻不可忽略，变压器原线圈接理想交流电源，当滑动变阻器触头P向b端滑动时，下列说法正确的是(　　）A．变压器初级线圈电压降低B．变压器输入功率变小C．小灯泡变亮D．变压器输出功率不确定13．如图所示，理想变压器的原线圈接有一规格为“100V40W”的灯泡，副线圈接电阻r=8Ω的电动机M，原线圈接上u=220sin100πt(v）的正弦交流电后灯泡和电动机都能正常工作，副线圈理想交流电表的示数为1A，假设灯丝电阻始终不发生变化。则下列说法正确的是(　　）A．理想变压器原副线圈匝数比为2∶5B．电动机的输出功率为48WC．若电动机被卡住，流过灯泡的电流约为0.73AD．若电动机被卡住，电动机的发热功率为288W14．如图所示为一台小型发电机构造示意图，图示时刻线圈平面和磁感线平行。线圈匝数为N，电阻为r，理想电压表与外接电阻R并联。当线圈绕OO'轴以角速度ω匀速转动时，电压表的示数为U。则(　　）A．穿过线圈的磁通量的最大值为B．从图示位置开始计时，电动势的表达式为C．线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为D．线圈转动一圈，发电机提供的电能为15．图为含有理想变压器的电路，图中电流表均为理想电表，三个灯泡电阻相同且不变。变压器原线圈两端接入有效电压为18V的正弦交流电，开关S闭合时，均能发光。当开关S断开后，电流表A1示数改变了0.3A，A2示数改变了0.6A，则下列说法正确的是(　　）A．变压器原副线圈的匝数比为1：2B．开关S断开后，副线圈两端的输出电压变大C．开关S断开后，灯泡L1的功率减小D．开关S断开后，灯泡L2减小的功率大于5.4W