（5）交变电流——2024届高考物理一轮复习电磁专项训练

这是一份（5）交变电流——2024届高考物理一轮复习电磁专项训练，共11页。试卷主要包含了04s内，电阻产生的焦耳热为0，摩托车的点火装置原理如图所示，如图等内容，欢迎下载使用。
1.一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为3:1，电阻和阻值分别为和，电流表、电压表均为理想电表，a、b端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为
B.电流表的示数为
C.0~0.04s内，电阻产生的焦耳热为0.20J
时，通过电阻的电流为
2.摩托车的点火装置原理如图所示。转换器将直流电压转换为的正弦交流电压，并加在高压包（理想变压器）的原线圈上，当副线圈电压的瞬时值大于时，就会使火花塞产生电火花点燃汽油机工作。以下说法正确的是( )
A.高压包的副线圈匝数至少是原线圈匝数的1250倍
B.在电流变化的一个周期内，火花塞放电一次
C.仅升高高压包输入电流的频率，火花塞放电的频率会增大
D.仅升高高压包输入电流的频率，高压包的输出电压会增大
3.如图所示，方波电压最大值为，正弦波电压最大值为，方波和正弦波的周期相等。同一电阻分别接到方波、正弦交流电源上时，一个周期所产生的热量后者是前者的，则的值为( )
A.B.C.D.
4.先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电，第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若甲、乙图中的、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是( )
A.第一次，灯泡两端的电压有效值是
B.第一次，灯泡两端的电压有效值是
C.第二次，灯泡两端的电压有效值是
D.第二次，灯泡两端的电压有效值是
5.如图所示的电路中，两灯泡完全相同，与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S后，会逐渐变亮
B.闭合开关S，电路稳定后，亮度相同
C.断开开关S的瞬间，a点的电势比b点的低
D.断开开关S后，会逐渐变暗，直至熄灭
6.如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则( )
A.开关S闭合时，灯泡A一直不亮
B.开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮
C.开关S断开瞬间，B立即熄灭，A闪亮一下逐渐熄灭
D.开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭
7.如图（甲）所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为11：1，两个标有“20V 5W”的小灯泡并联在副线圈的两端。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压U如图（乙）所示，原线圈电路中接有电压表和电流表（可视为理想电表）。则下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为
B.电流表的示数为2A
C.小灯泡不能正常发光
D.经过1min原线圈输出的电能为
8.如图所示是某电路中用到的理想变压器，原线圈两端输入的交流电压的有效值可认为恒定不变，两灯泡、规格完全相同，电流表电阻忽略不计。在以下各种操作中各电路元件都没有损坏，下列说法正确的是( )
A.仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，灯泡中的电流先减小后增大
B.仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，原线圈输入功率先减小后增大
C.仅使滑片M上移，电流表示数变小
D.仅使滑片M下移，变压器原线圈中的电流变大
9.如图所示为远距离输电的原理图，发电机输出电压恒定，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，其中降压变压器的变压比为n；图中电表均为理想电表；两变压器间输电线的总电阻为R.假如用户设备发生变化，导致输电线上的电压增加了，下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大B.输电线上消耗的电功率增加
C.用户设备消耗的电功率减少D.电流表示数增大了
10.某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率500kW。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.发电机的输出电流为368AB.输电线上损失的功率为4.8kW
C.输送给储能站的功率为408kWD.升压变压器的匝数比
11.如图所示为某小型发电站远距离输电示意图，其中升压变压器输入电压保持不变，降压变压器原副线圈的匝数比为200：1，输电线路总电阻。为了安全测量输电线路中的电压和电流，现在输电线路的起始端接入甲、乙两个特殊的变压器，甲、乙两个变压器中原副线圈匝数比一个是200：1，另一个为1：20，其中电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，以上变压器均为理想变压器。下列判断正确的是( )
A.图中a为电压表，b为电流表
B.用户端的电压为220V
C.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5%
D.若用户端接入的用电设备变多，电流表示数变小
12.为建设美丽乡村，某地兴建的小型水电站交流发电机输出功率为P，输电线总电阻为，升压变压器、降压变压器均为理想变压器。如图所示为发电站为用户供电的电路图。下列说法正确的是( )
A.B.
C.D.用户增多时，变小
答案以及解析
1.答案：A
解析：AB.设电流表的示数为，则有
解得
理想变压器原、副线圈匝数之比为3:1，根据理想变压器规律
解得副线圈电流峰值为
因原线圈中电流只有前半个周期电流大小变化时才能输出到副线圈中，设副线圈中交变电
电的有效值为，则
求得
因此电压表的示数为
故A正确，B错误；
C.在0~0.04s内，电阻产生的焦耳热为
故C错误；
D.由图可知，在0.07s的前后，原线圈中的电流不变化，则副线圈中没有感应电流，所以通过电阻的瞬时电流为0，故D错误。
故选A。
2.答案：C
解析：A.要使火花塞产生电火花点燃汽油机工作，根据理想变压器的变压规律
故A错误；
B.在电流变化的一个周期内，电压两次到达最大值，火花塞放电两次，故B错误；
C.根据变压器的原理，副线圈与原线圈中交流电的频率相同，故仅升高高压包输入电流的频率，火花塞放电的频率会增大，C正确；
D.副线圈的电压与原线圈的电压和匝数比有关，与原线圈的频率无关，故仅升高高压包输入电流的频率，高压包的输出电压不变，D错误。
故选C。
3.答案：B
解析：根据焦耳定律知热量与方波中的电流方向的变化无关，故，而正弦交流电的电压有效值等于峰值的，故，所以，B正确，ACD错误.
4.答案：A
解析：AB、第一次，灯泡两端的电压有效值为，故A正确，B错误；
CD、第二次，设灯泡两端的电压有效值为，则，解得，故CD错误；
故选：A。
5.答案：C
解析：
6.答案：C
解析：AB、当S闭合时，由于L的阻碍，电流从两灯中流过，故两灯同时亮，并且流过的电流相等故两灯的亮度相同；但电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，B灯更亮，最后保持不变，故AB错误；CD、当S断开时，B中电流消失，故立即熄灭；由于电感中产生感应电动势，线圈L与灯A组成自感回路，使A闪亮一下后逐渐熄灭，故C正确，D错误。故选：C。
7.答案：D
解析：A.电压表测的是交流电的有效值，为
A错误；
C.原副线圈的电压比等于线圈匝数比，为
所以
副线圈的电压正好等于小灯泡的额定电压，所以小灯泡正常发光，C错误；
B.两个小灯泡正常发光，消耗的总功率为10W，输入功率等于消耗功率，所以电流表示数为
C错误；
D.输入功率C选项已经求得，所以原线圈输出的电能为
D正确；
故选D。
8.答案：B
解析：A.仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，则滑动变阻器右侧阻值减小，由于电压不变，则灯泡中的电流增大，A错误；
B.仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，负载总电阻先增大后减小，根据
原、副线圈的功率先减小后增大，B正确；
C.仅使滑片M上移，副线圈匝数增大，根据
副线圈电压增大，电流表示数增大，C错误；
D.仅使滑片M下移，同理C选项，副线圈电压减小，副线圈电流减小，根据
原线圈电流减小，D错误。
故选B。
9.答案：D
解析：正弦交流发电机输出电压保持不变，升压变压器的输出电压不变，输电线上电压增加，所以降压变压器的原线圈电压减少，则降压变压器的副线圈电压减少，所以选项A错误；输电线电阻不变，电压增加，说明输电线上电流增加，而输电线损耗功率增加，所以选项B、C错误；若降压变压器原、副线圈电流分别为、，则，变压比n不变，所以，输电线上电流增加，可知降压变压器输出电流增加.所以选项D正确.
10.答案：C
解析：A.由题知，发电机的输出电压，输出功率500kW，则有
A错误；
BD.由题知，用户端电压，功率88kW，则有
联立解得
，，
则输电线上损失的功率为
且
再根据，解得
BD错误；
C.根据理想变压器无功率损失有
代入数据有
C正确。
故选C。
11.答案：AC
解析：A.对变压器甲乙的连接方式分析可知，甲为电压互感器，乙为电流互感器，所以选项A正确；B.由变压器甲可知，由变压器乙可知，则，用户端的电压，选项B错误；C.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的，选项C正确；D.若用户端接入的用电设备变多，降压变压器次级电阻减小，次级电流变大，输电线上的电流变大，则电流表示数变大，选项D错误。故选AC。
12.答案：BC
解析：输电上的电流，，解得，则选项B、C正确。，选项A错误。用户增多时，则负载总电阻变小，增大，选项D错误。
闭合开关S后
两灯泡均立刻变亮
A错误
闭合开关S，电路稳定后
因线圈L的直流电阻不计，所以与二极管被短路，不亮，而将更亮
B错误
断开开关S的瞬间
会立刻熄灭，线圈L与灯泡与二极管构成回路，线圈L产生的感应电动势方向与原电流方向相同，a点的电势低于b点的电势
C正确
断开开关S后
二极管具有单向导电性，所以回路中没有感应电流，也是立刻熄灭
D错误