第13章 交变电流-【十年高考】备战2024年高考物理真题分类解析与应试策略（Word版）

　　　　　 　 第十三章　交变电流 考点 2014~2018年 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年 合计 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 105.交变电流的产生及其描述 2 4 0 0 0 1 0 5 0 1 0 1 2 12 106.理想变压器原、副线圈关系的应用 4 4 0 2 1 3 0 3 0 4 0 0 5 16 107.理想变压器的动态分析 0 3 0 0 0 1 0 3 0 1 0 0 0 8 108.远距离输电 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 3 109.实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 命题分析与备考建议 1.命题热度:10年来,本章属于热点内容,从命题频次上看,全国卷10年8考,地方卷41考。 2.考查方向:高考命题突出考查理想变压器的规律,远距离输电问题以及结合图像考查交变电流的产生与描述等问题。 3.明智备考:复习本章时,熟练掌握交流电的产生过程及“四值”的理解和应用;要熟练掌握变压器的原理及“三个关系”;对于远距离输电问题要特别注意输电线上损失电压和电功率的计算问题。 第1节　交变电流的产生及其描述 考点105交变电流的产生及其描述　 1.(2023·湖南,9,5分,难度★★)(多选)某同学自制了一个手摇交流发电机,如图所示。大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑),半径之比为4∶1,小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为L的正方形,共n匝,总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场。大轮以角速度ω匀速转动,带动小轮及线圈绕转轴转动,转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为R的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内,下列说法正确的是 (AC) A.线圈转动的角速度为4ω B.灯泡两端电压有效值为3nBL2ω C.若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为L的多匝正方形线圈,则灯泡两端电压有效值为 D.若仅将小轮半径变为原来的两倍,则灯泡变得更亮 解析当大轮以角速度ω匀速转动时,因为两轮线速度大小相等,所以小轮的角速度为4ω,即线圈转动的角速度为4ω,A正确;Em=4nBL2ω,其有效值为E==2nBL2ω,灯泡两端电压的有效值为U=E=nBL2ω,B错误;若漆包线的长度变为原来的两倍,则漆包线的电阻变为原来的两倍,线圈匝数变为原来的两倍,线圈产生的电动势变为原来的两倍,灯泡两端电压有效值U'=E'=,C正确;若将小轮半径变为原来的两倍,则小轮转动的角速度减小,线圈产生的电动势减小,灯泡变暗,D错误。 2.(2022·广东,4,4分,难度★★)右图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈,n1>n2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O的距离相等,且均连接阻值为R的电阻,转子是中心在O点的条形磁体,绕O点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确的是 (B) A.两线圈产生的电动势的有效值相等 B.两线圈产生的交变电流频率相等 C.两线圈产生的电动势同时达到最大值 D.两电阻消耗的电功率相等 解析根据E=nBωS,因n1>n2,故两线圈内电动势的最大值不相等,电动势的有效值不相等,两电阻消耗的电功率不相等,选项A、D错误。条形磁体转动的周期即为线圈内交变电流的周期,故两线圈内交变电流的频率相等,选项B正确。题图所示位置,匝数为n1的线圈磁通量最大,感应电动势最小;匝数为n2的线圈磁通量最小,感应电动势最大,选项C错误。 3.(2021·北京,5,3分,难度★★)一正弦式交变电流的i-t图像如图所示。下列说法正确的是 (C) A.在t=0.4 s时电流改变方向 B.该交变电流的周期为0.5 s C.该交变电流的表达式为i=2cos 5πt A D.该交变电流的有效值为 A 解析本题考查交流电图像和有效值的计算。由图可知t=0.4 s时电流为正方向最大,电流方向没有发生变化,A项错误;由图可知,该交变电流的周期为T=0.4 s,B项错误;由图可知,电流的最大值为Imax=2 A,圆频率为ω==5π rad/s,故该交变电流的表达式为i=Imaxcos ωt=2cos 5πt A,C项正确;根