专题10 交变电流及远距离输电的运用（分层练）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（新高考专用）

专题10 交变电流及远距离输电的运用 A·常考题不丢分 命题点01 正弦交变电流的产生与瞬时值表达式 命题点02 正弦交变电流的“四值” 命题点03 理想变压器基本规律的应用 命题点04 理想变压器的动态分析 命题点05 远距离输电问题 B·拓展培优拿高分 C·挑战真题争满分 【命题点01 正弦交变电流的产生与瞬时值表达式】 【针对练习1】（2023·天津·模拟预测）一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂。垂直于磁场的轴匀速转动，线圈内磁通量随时间t变化如图所示，则下面说法正确的是（　　）    A．t1时刻线圈中的感应电动势最大 B．t2时刻ad的运动方向与磁场方向垂直 C．t3时刻线圈平面与中性面垂直 D．t4、t5时刻线圈中感应电流方向相同 【针对练习2】如图所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度ω匀速转动。在MN边与磁场方向的夹角达到30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小和线框此时电流的方向分别为（已知线框按俯视的逆时针方向转动）（  ） A．BSω，电流方向为KNMLK B．BSω，电流方向为KNMLK C．BSω，电流方向为KLMNK D．BSω，电流方向为KLMNK 【针对练习3】（2022·天津红桥·统考一模）如图甲中所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁通量随时间t变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是（　　） A．初始时刻线圈中感应电动势最小 B．t2时刻导线ad的速度方向跟磁感线平行 C．t3时刻线圈平面与中性面重合 D．t2、t4时刻线圈中感应电流方向相反 【命题点02 正弦交变电流的“四值”】 【针对练习4】（2023·天津和平·统考二模）如图为交流发电机的示意图，N、S极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴逆时针匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为，电极间接有阻值为的定值电阻，线圈电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．此交流发电机的频率为100Hz B．电阻R消耗的功率为40W C．当线圈转到如图位置时产生的电流方向为ABCD D．当线圈转到如图位置时磁通量的变化率最大 【针对练习5】（多选）（2023·宁夏石嘴山·石嘴山市第三中学校考模拟预测）利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电流变为直流。一种简单的整流电路如图甲所示，a、b为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端的电压如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）    A．交变电流的频率为50Hz B．R两端电压的有效值为V C．若电阻，则1min内R产生的热量为 D．一个标有“95V，30μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作 【针对练习6】（多选）（2022·宁夏银川·六盘山高级中学校考三模）已知如图所示为穿过匝数n=100的线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化的图像，其产生的电压为交变电压（π=3.14）。判断下列选项中的四个交变电压的有效值与已知的交变电压的有效值相同的是（　　） A． B． C． D． 【命题点03 理想变压器基本规律的应用】 【针对练习7】（多选）（2023·河南郑州·校联考模拟预测）如图所示，理想变压器原线圈所在电路的输入端接有电压有效值为220V的正弦交变电流，匝数为30的副线圈2与规格为“12V36W”的灯泡L1连接，副线圈3与规格为“18V54W”的灯泡L2连接，原线圈与额定电压为40V的灯泡L连接。若电路接通时，三个灯泡均正常发光，则下列说法正确的是（　　） A．原线圈1两端的电压为180V B．原线圈1的匝数为500 C．副线圈3的匝数为50 D．通过灯泡L的电流有效值为0.5A 【针对练习8】（2023·海南·统考一模）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数分别为100匝和50匝，定值电阻，电路中所接电源电压随时间变化的关系如图乙所示，图中电表均为理想交流电表，则（　　）    A．副线圈中的电流频率为25Hz B．电流表的示数为1A C．电压表的示数为50V D．电阻消耗的功率为50W 【针对练习9】（2023·河南新乡·统考一模）如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1100匝，原线圈两端的电压随时间变化的关系式为。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，将阻值为的电阻接在两端时，消耗的功率为，下列说法正确的是（　　） A．副线圈的匝数为50匝 B．电压表的示数为 C．两端的电压为，频率为 D．流过的电流为，周期为 【命题点04 理想变压器的动态分析】 【针对练习10】（2023·河北保定·河北省唐县第一中学校考二模）理想