北京曲一線圖書策劃有限公司5年高考3年模擬B版高考物理專題十三交變電流考點1正弦式交變電流的產(chǎn)生與描述1.(2024廣東,1,4分)將阻值為50Ω的電阻接在正弦式交流電源上。電阻兩端電壓隨時間的變化規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是()A.該交流電的頻率為100HzB.通過電阻電流的峰值為0.2AC.電阻在1秒內(nèi)消耗的電能為1JD.電阻兩端電壓表達式為u=102·sin(100πt)V答案D由題圖可知該交流電的周期T=0.02s,則頻率f=1T=50Hz,A錯誤;ω=2πT=100πrad/s,電壓表達式u=Umsin(ωt)V=102sin(100πt)V,D正確;Im=UmR=10250A=0.22A,B錯誤;電壓有效值為10V,則電阻在1秒內(nèi)消耗的電能W=U2Rt=2.(2024河北,4,4分)R1、R2為兩個完全相同的定值電阻,R1兩端的電壓隨時間周期性變化的規(guī)律如圖1所示(三角形脈沖交流電壓的峰值是有效值的3倍),R2兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化如圖2所示,則兩電阻在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2為()A.2∶3B.4∶3C.2∶3D.5∶4答案B依題意,0~T2時間內(nèi)有效值為U03,設(shè)R1=R2=R,根據(jù)焦耳定律以及有效值的概念得Q1=U032R·T2+U02R·T2,Q2=U3.（網(wǎng)絡(luò)版）（2024湖北，5,4分）在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡的電阻是燈泡的2倍。假設(shè)兩個二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關(guān)S，燈泡、的電功率之比為（）A.2︰1 B.1︰1 C.1︰2 D.1︰4【答案】C【解析】兩個二極管正向電阻為0，反向電阻無窮大，根據(jù)電路圖可知，在接入正弦式交流電的一個周期內(nèi)，兩個燈泡有電流通過的時間相等都為半個周期，則電壓有效值相等，則根據(jù)可知，，C正確。4（2024新課標，20，6分）（多選）電動汽車制動時可利用車輪轉(zhuǎn)動將其動能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來。車輪轉(zhuǎn)動時帶動磁極繞固定的線圈旋轉(zhuǎn)，在線圈中產(chǎn)生電流。磁極勻速轉(zhuǎn)動的某瞬間，磁場方向恰與線圈平面垂直，如圖所示。將兩磁極間的磁場視為勻強磁場，則磁極再轉(zhuǎn)過90°時，線圈中（）A.電流最小B.電流最大C.電流方向由P指向QD.電流方向由Q指向P【答案】BD【解析】題圖中線圈所在的位置是中性面，線圈從中性面位置開始計時，感應(yīng)電流的瞬時值表達式為i=imsinωt，ωt=90°時，電流最大，A錯誤，B正確；線圈相對磁場逆時針轉(zhuǎn)動，PQ邊相對磁場在向下切割磁感線，由右手定則可知感應(yīng)電流方向由Q到P，C錯誤，D正確。考點2變壓器遠距離輸電考向1理想變壓器的原理及應(yīng)用1.☆☆（網(wǎng)絡(luò)版）（2024海南）（多選）電動汽車充電站變壓器輸入電壓為10kV，輸出電壓為220V，每個充電樁輸入電流16A，設(shè)原副線圈匝數(shù)分別為、，輸入正弦交流的頻率為50Hz，則下列說法正確的是（）A.交流電的周期為0.02sB.原副線圈匝數(shù)比C.輸出的最大電壓為220VD.若10臺充電樁同時使用，輸入功率為35.2kW【答案】AD【解析】交流電的周期，故A正確；根據(jù)理想變壓器原副線圈的電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得，原副線圈匝數(shù)比，故B錯誤；輸出的最大電壓，故C錯誤；若10臺充電樁同時使用，輸出功率，變壓器不改變功率，故輸入功率，故D正確。2.(2024北京,5,3分)如圖甲所示,理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上,輸入電壓u隨時間t變化的圖像如圖乙所示,副線圈接規(guī)格為“6V,3W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光,下列說法正確的是()A.原線圈兩端電壓的有效值為242VB.副線圈中電流的有效值為0.5AC.原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4D.原線圈的輸入功率為12W答案B原線圈兩端電壓的有效值U1=Um2=2422V=24V,A錯誤。燈泡正常發(fā)光,所以副線圈中電流的有效值I2=PU2=0.5A,B正確。原、副線圈匝數(shù)之比n1n2=U1U2=24考向2含變壓器電路的動態(tài)分析3.（2024浙江6月，7，3分）理想變壓器的原線圈通過a或b與頻率為f、電壓為u的交流電源連接，副線圈接有三個支路，如圖所示。當(dāng)S接a時，三個燈泡均發(fā)光，若（）A.電容C增大，L1燈泡變亮B.頻率f增大，L2燈泡變亮C.RG上光照增強，L3燈泡變暗D.S接到b時，三個燈泡均變暗【答案】A【解析】電容C增大，容抗減小，L1燈泡變亮，A正確；頻率增大，電感線圈感抗增大，L2燈泡變暗，B錯誤；光照增強，光敏電阻RG阻值減小，L3燈泡變亮，C錯誤；S接到b時，原線圈匝數(shù)減小，副線圈匝數(shù)不變，副線圈輸出電壓變大，三個燈泡均變亮，D錯誤。4.（2024全國甲，19，6分）（多選）如圖，理想變壓器的副線圈接入電路的匝數(shù)可通過滑動觸頭T調(diào)節(jié)，副線圈回路接有滑動變阻器R、定值電阻R0和R1、開關(guān)S。S處于閉合狀態(tài)，在原線圈電壓U0不變的情況下，為提高R1的熱功率，可以（）A.保持T不動，滑動變阻器R的滑片向f端滑動B.將T向b端移動，滑動變阻器R的滑片位置不變C.將T向a端移動，滑動變阻器R的滑片向f端滑動D.將T向b端移動，滑動變阻器R的滑片向e端滑動【答案】AC【解析】當(dāng)滑動觸頭T不動時，原、副線圈匝數(shù)之比不變，當(dāng)U0不變時，輸出電壓U也不變，如果滑動變阻器R的滑片向f端滑動，R連入電路阻值減小，所以通過R1的電流變大，R1的熱功率增大，A正確；當(dāng)滑動觸頭T向b端移動時，原、副線圈匝數(shù)之比變大，根據(jù)U0U=n0n=k，可知變壓器輸出電壓U變小，滑片位置不變時，R1支路電阻不變，電流變小，所以不能提高R1的熱功率，B錯誤；當(dāng)滑動觸頭T向b端移動時，變壓器輸出電壓U變小，如果滑動變阻器滑片向e端滑動，則滑動變阻器接入電路的阻值增大，IR1=UR1+R'變小，所以R1的熱功率P=IR12R1減小，D錯誤；同理可得，T向a端移動，則輸出電壓U變大，滑動變阻器R的滑片向f端滑動，則滑動變阻器接入電路的阻值減小，R1支路中的電流考向3遠距離輸電5.(2024湖南,6,4分)根據(jù)國家能源局統(tǒng)計,截止到2023年9月,我國風(fēng)電裝機4億千瓦,連續(xù)13年居世界第一位,湖南在國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實驗小組模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機轉(zhuǎn)子以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,升、降壓變壓器均為理想變壓器,輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值電阻R0。當(dāng)用戶端接一個定值電阻R時,R0上消耗的功率為P。不計其余電阻,下列說法正確的是()A.風(fēng)速增加,若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍,則R0上消耗的功率為4PB.輸電線路距離增加,若R0阻值增加一倍,則R0上消耗的功率為4PC.若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍,則R0上消耗的功率為8PD.若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻R,則R0上消耗的功率為6P答案A風(fēng)速增加,若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍,根據(jù)U有效=NBSω2,可知輸電電壓變?yōu)樵瓉淼?倍,而整個電路的電阻不變,輸電電流變?yōu)樵瓉淼?倍,根據(jù)P=I2R0可知,R0上消耗的功率為4P,A正確;若R0阻值增加一倍,則輸電電流減小,R0上消耗的功率小于