2022屆高考物理復(fù)習專題12交變電流培優(yōu)押題預(yù)測卷B卷

精品文檔-下載后可編輯屆高考物理復(fù)習專題12交變電流培優(yōu)押題預(yù)測卷B卷1、專題12交變電流培優(yōu)押題預(yù)測B卷一、選擇題（在每小題給出的4個選項中，第1-8題只有一個選項正確，第9-12題有多個選項正確）1如圖1所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢圖象如圖2中曲線a、b所示，則（）A兩次時刻線圈平面均與磁場方向平行B曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2C曲線a表示的交變電動勢頻率為50HzD曲線b表示的交變電動勢有效值為10V【答案】B【解析】A、在t=0時刻瞬時電動勢為零，則磁通量最大線圈平面均與磁場方向垂直，線圈一定處在中性面上，故A錯誤。

2、B、由圖可知，a的周期為410-2s；b的周期為610-2s，則由轉(zhuǎn)速可知，轉(zhuǎn)速與周期得曲線b表示的交變電動勢最大值是10V，而，故D錯誤。

3、2一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為0，外接一只電阻為0的燈泡如圖乙所示，則()A電壓表的示數(shù)為220VB電路中的電流方向每秒鐘改變50次C燈泡實際消耗的功率為484WD發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為2J【答案】D【解析】由圖象可知交變電流電動勢的有效值為220V，電壓表測量的是路端電壓，其大小為UR95V209V，選項A錯誤；由圖象讀出交變電流的周期為T02s，則頻率f50Hz，一個周期51J2J，選項D正確，故選D3如圖甲所示，一定值電阻R與一理想交流電流表串聯(lián)，且通過電刷與匝數(shù)為N、面積為S、阻值為r的正方形線框相連接，正方形線框處在水平向右的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，現(xiàn)使線框繞中心軸線OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動從某時刻開始計時，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示則()A0t1時間內(nèi)，穿過線框的磁通量的變化量大小為NBSBt1t2時間內(nèi)流過定值電阻的電荷量為Ct5時刻穿過線框的磁通量的變化率為NBSDt5時刻理想交流電流表的讀數(shù)為【答案】D【解析】A：由題圖甲、乙可知，0時刻穿過線框的磁通量大小為BS，t1時刻穿過線框的磁通量大小為0，因此0t1時間內(nèi)穿過線框的磁通量的變化量大小為BS。

故A項錯誤。

4、C：t5時刻線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：t5時刻穿過線框的磁通量的變化率。

故C項錯誤。

5、D：理想交流電流表的讀數(shù)為交流電的有效值，則；任一時刻理想交流電流表的讀數(shù)均為。

故D項正確。

6、如圖所示是某小型交流發(fā)電機的示意圖，其矩形線圈abcd的面積為S03m2，共有10匝，線圈總電阻為r1，線圈處于磁感應(yīng)強度大小為T的勻強磁場中，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO轉(zhuǎn)動，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路電阻R9的連接。

7、在外力作用下線圈以恒定的角速度10rad/s繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法中正確的是()A.電阻R的發(fā)熱功率是6WB.交流電流表的示數(shù)是6AC.用該交流發(fā)電機給電磁打點計時器供電時，打點的時間間隔一定為02sD.如果將電阻R換成標有“6V3W”字樣的小燈泡，小燈泡能正常工作【答案】B【解析】線圈中的感應(yīng)電動勢最大值為EmnBS6V，所以電動勢有效值為E6V，電流表的讀數(shù)I6A，電阻R的發(fā)熱功率PI2R24W，所以A錯誤，B正確；T2s，故用該電源給電磁打點計時器供電時，打點的時間間隔是2s，因此C錯誤；電動勢有效值是6V，但由于線圈有電阻，所以“6V3W”的小燈泡不能正常工作，D錯誤。

8、5一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻RR2和R3的阻值分別為1和4，A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開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當S閉合時，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A2B3C4D5【答案】B【解析】由于變壓器輸出功率相等，即副線圈在開關(guān)斷開與閉合兩種情況下消耗的電功率相等，所以有，解得，設(shè)變壓器原副線圈匝數(shù)比為n，開關(guān)斷開時，開關(guān)閉合時，聯(lián)立解得n=2，A正確6如圖所示，電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)，R為定值電阻，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，II2分別為原線圈和副線圈中的電流，下列說法正確的是A保持U1不變，S由b切換到a，則R上消耗的功率減小B保持U1不變，S由b切換到a，則I1減小C保持U1不變，S由b切換到a，則I1增大D保持U1不變，S由b切換到a，則I2減小【答案】C【解析】S由b切換到a，副線圈匝數(shù)變多，所以副線圈電壓變大，電阻不變，副線圈中的電流增大，而根據(jù)所以R上消耗的功率變大，則原線圈的輸入功率變大，根據(jù)P=UI可知增大，故ABD錯誤C正確7如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖發(fā)電機輸出功率恒定，升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2下列說法正確的是（）A采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流B升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比C輸電線損耗的功率為D將P上移，用戶獲得的電壓將升高【答案】D為升壓變壓器副線圈兩端的電壓，C錯誤；若P下移降壓變壓器的原線圈匝數(shù)增大，用戶的電壓減小，D正確8如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表，下列說法正確的是()A當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R1消耗的功率變大B當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表示數(shù)變大C當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電流表示數(shù)變大D若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大【答案】B【解析】A.滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電阻變大，則干路電流變小，則R1消耗的功率變小，則A錯誤；B.干路電流變小，R1分壓變小，則電壓表的測量的電壓變大，示數(shù)變大，則B正確；C.因輸出電流變小，則輸出功率變小，即輸入功率變小，電流表示數(shù)變小則C錯誤；D.閉合開關(guān)S并聯(lián)支路增加，電阻變小，則副線圈即R1的電流變大，分壓變大，則R2的分壓變小，電流變小，即的示數(shù)變小電流表示數(shù)隨副線圈電流的變大而變大，則D錯誤故選：B9照明電路中，為了安全，一般在電能表后面電路上安接一漏電保護器，如圖所示，當漏電保護器的ef兩端未接有電壓時，脫扣開頭K能始終保持接通，當ef兩端有一電壓時，脫扣開關(guān)K立即斷開，下列說法錯誤的是（）A站在地面上的人觸及b線時（單線接觸電），脫扣開關(guān)會自動斷開，即有觸電保護作用B當用戶家的電流超過一定值時，脫扣開關(guān)會自動斷開，即有過流保護作用C當相線和零線間電壓太高時，脫扣開關(guān)會自動斷開，即有過壓保護作用D當站在絕緣物上的帶電工作的人兩手分別觸到b線和d線時（雙線觸電）脫扣開關(guān)會自動斷開，即有觸電保護作用【答案】BCD不會斷開，故B錯誤；C、只要通過火線與零線的電流沒有差值脫扣開關(guān)不會自動斷開，故C錯誤；D、當站在絕緣物上的帶電工作的人兩手分別觸到b線和d線時（雙線觸電），流過火線與零線的電流相等，保護器中火線和零線中電流產(chǎn)生的磁場應(yīng)完全抵消，不會使ef中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，脫扣開關(guān)不會斷開，故D錯誤。

10一臺發(fā)電機最大輸出功率為4000kW，電壓為4000V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠方輸電輸電線路總電阻R1k.到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負載為多個正常發(fā)光的燈泡(220V、60W)若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸出功率的10%，變壓器T1和T2的損耗可忽略，發(fā)電機處于滿負荷工作狀態(tài)，則()AT1原、副線圈電流分別為103A和20ABT2原、副線圈電壓分別為8105V和220VCT1和T2的變壓比分別為50和1D有6104盞燈泡(220V、60W)正常發(fā)光【答案】ABD【解析】輸電線上消耗的功率P線R400kW，則I220A，又P1U1I1，則I1103A，故AT2的變壓比，C錯誤；根據(jù)U3I260n，解得n6104，D正確。

11如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器V1和V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和U2表示；Al和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用Il和I2表示。

下列說法正確的是()AIl、I2表示電流的有效值，UU2表示電壓的瞬時值B變壓器的輸入功率IlU1與輸出功率I2U2相等C滑動觸頭P向下滑動，U2變小、I2變小D滑動觸頭P向下滑動過程中，U1不變、Il變大【答案】BD【解析】A.電流表的示數(shù)I1和I2表示電流的有效值，電壓表的示數(shù)U1和U2表示電壓的有效值，故A錯誤；B.理想變壓器本身不消耗能量，輸入功率等于輸出功率，故B正確；CD.輸出電壓只與輸入電壓和匝數(shù)有關(guān)，所以U2不變。

滑片P向下滑動過程中，總電阻減小，那么副線圈的電流I2變大，因此原線圈的電流I1也變大，故C錯誤，D正確。

故選：BD.12如圖所示，理想變壓器原線圈接一正弦交流電源，副線圈的c端接一個二極管，假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻阻值無窮大。

副線圈的b端為中心觸頭，ab、bc間線圈匝數(shù)相等。

定值電阻阻值為r，可變電阻的阻值為R可調(diào)，下列說法中正確的是（）A若R恒定，當K分別接b、c時，電壓表讀數(shù)之比為1B若R恒定，當K分別接b、c時，電流表讀數(shù)之比為4C若R恒定，當K分別接b、c時，變壓器輸出功率之比為2D當K接b時，若Rr，則可變電阻R消耗功率最大【答案】CD據(jù)有效值得定義得：，即電壓表得示數(shù)為：U2，所以電壓表讀數(shù)之比為：，故A錯誤；若R恒定，根據(jù)歐姆定律得，電流跟電壓成正比，即當K分別接b、c時，電流表讀數(shù)之比為，故B錯誤；若R恒定，根據(jù)P得，當K分別接b、c時，變壓器輸出功率之比為，故C正確；當K接b時，把定值電阻阻值為r等效為副線圈得內(nèi)阻，當內(nèi)外電阻相等時，即R=r時，電源輸出功率最大，即可變電阻R消耗功率最大，故D正確；故選CD。

二、計算題：（寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。

只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

）13如圖所示是交流發(fā)電機模型示意圖，N=100匝的矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強度大小B=T的水平勻強磁場中，線框面積S=48m2線框繞垂直于磁場的軸OO以角速度=100rad/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，并與理想升壓變壓器相連，變壓器副線圈接入一只“12V、24W”的燈泡，且燈泡正常發(fā)光，線框、輸電線路的電阻都不計（將圖示時刻記為t=0，請判斷此刻線圈AB邊中的電流方向，并寫出該線框產(chǎn)生正弦交變電動勢的瞬時值表達式；（求變壓器的原副線圈匝數(shù)比；（求燈泡正常發(fā)光時，電流表的讀數(shù)【答案】（（1（05A【解析】（線框逆時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)右手定則，電流俯視為逆時針；電動勢最大值為：（升壓變壓器的輸入電壓為：一只“12V、24W”的燈泡，且燈泡正常發(fā)光，根據(jù)變壓比公式，有解得：（理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，則代入數(shù)據(jù)解得：I1=05A.14直流電動機是一種使用直流電流的動力裝置，是根據(jù)通電線圈在磁場中受到安培力的原理制成的如圖1所所所示是一臺最簡單的直流電動機模型示意圖，固定部分定子裝了一對磁極，旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)子裝設(shè)圓柱形鐵芯，將abcd矩形導(dǎo)線框固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上，能與轉(zhuǎn)子一起繞軸轉(zhuǎn)動線框與鐵芯是絕緣的，線框通過換向器與直流電源連接定子與轉(zhuǎn)子之間的空隙很小，可認為磁場沿徑向分布，線框無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，如圖2所示側(cè)面圖已知ab、cd桿的質(zhì)量均為M、長度均為L，其它部分質(zhì)量不計，線框總電阻為電源電動勢為E，內(nèi)阻不計當閉合開關(guān)S，線框由靜止開始在磁場中轉(zhuǎn)動，線框所處位置的磁感應(yīng)強度大小均為忽略一切阻力與摩擦求：閉合開關(guān)后，線框由靜止開始到轉(zhuǎn)動速度達到穩(wěn)定的過程中，電動機產(chǎn)生的內(nèi)能；當電動機接上負載后，相當于線框受到恒定的阻力，阻力不同電動機的轉(zhuǎn)動速度也不相同求：ab、cd兩根桿的轉(zhuǎn)動速度v多大時，電動機的輸出功率P最大，并求出最大功率【答案】（（【解析】(設(shè)線框轉(zhuǎn)動時ab，cd棒的最大速度為，產(chǎn)生的反電動勢等于直流電源的電動勢，即，解得設(shè)ab，cd棒速度為時，線框回路中對應(yīng)的電流為，此時，兩棒所受到的安培力均為，在時間內(nèi)，對一根棒應(yīng)用動量定理可得即達到穩(wěn)定的過程中，電源輸出的總能量為聯(lián)立解得線框穩(wěn)定轉(zhuǎn)動，動能有能量守恒解得:當點擊加上負載后，設(shè)線框所受等效阻力為f，即電動機輸出的動力大小為f，設(shè)此時對應(yīng)的ab，cd桿的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動速度為，則線框回路中電流，電動機的輸出功率為，當時，功率最大為15三峽水電站是我國最大的水力發(fā)電站，平均水位落差約100m，水的流量約35104m3/s。

船只通航需要約3500m3/s的流量，其余流量全部用來發(fā)電。

水流沖擊水輪機發(fā)電時，水流減少的勢能有20%轉(zhuǎn)化為電能。

（按照以上數(shù)據(jù)估算，三峽發(fā)電站的發(fā)電功率最大是多大；（本市現(xiàn)行階梯電價每戶每月1擋