2027届高考物理二轮复习专项训练 专题十一交流电路

**基本信息** 聚焦交流电路核心考点，通过15道题构建从基础概念到综合应用的递进训练，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |交变电流|3题|表达式/有效值/变压器动态分析|从电磁感应规律推导交变电流产生，建立ω与T、Eₘ的定量关系| |电路应用|5题|含二极管/滑动变阻器的电路计算|结合理想变压器规律，构建原副线圈电压电流关联模型| |输电技术|4题|远距离输电功率损耗分析|从升压降压原理延伸到实际输电效率优化，体现科学态度与责任| |综合计算|3题|电动势/功率/电阻多量求解|整合电路规律与能量观念，培养科学推理与论证能力|

2027届高考物理二轮复习第二部分电磁学专题 专题十一交流电路同步练习 一、单选题 1．矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电，电动势瞬时值表达式为e＝220sin（100πt）V，下列说法正确的是（     ） A．t＝0时刻穿过线框的磁通量为零 B．电动势的有效值为220V C．交流电的周期为0.01s D．若转速增大为原来的2倍，其他条件不变，则电动势瞬时值表达式为e＝440sin（100πt）V 2．研究表明，光照强度对养殖业很重要，如图所示是利用光敏电阻R（其阻值随光照强度增大而减小）监测光照强度的电原理图，理想变压器的初级线圈接有输出电压有效值U0恒定不变的交变电源，次级线圈接有光敏电阻R和灯泡L。图中电表均为理想交流电表，若光照强度增大，则（　　） A．电流表的示数减小 B．电压表V2的示数减小 C．灯泡L变亮 D．电源输出功率减小 3．如图为输电线为用户输电的情景，电路中升压变压器T1和降压变压器T2都认为是理想变压器，中间输电电路电阻为R，发电机输出的电压恒定，下列说法正确的有（     ） A．T1输出电压与T2输入电压相等 B．T1输出功率大于T2输入功率 C．若用户接入的用电器增多，则R功率降低 D．若用户接入的用电器增多，则T2输出功率降低 4．一理想变压器原线圈和阻值为0.2 Ω的电阻R₁串联，副线圈连接阻值为5Ω的电阻R2。原线圈匝数，副线圈匝数，两端的电压随时间变化的表达式为 则发电机输出电压的有效值为（     ） A． B．10V C． D．5V 5．如图所示，匝数为的矩形导线框以角速度在磁感应强度为的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴 匀速转动，线框面积为且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为1：4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表A1、A2的示数分别为；电压表V1、V2的示数分别为。不计线框电阻，下列说法正确的是（     ） A．交流电压表V2的示数为 B．从图示位置开始，线框转过180°的过程中，通过线圈的电荷量为0 C．若只将滑动变阻器的滑片向端滑动，则电压表V2的示数变小 D．若只将滑动变阻器的滑片向端滑动，则变大 6．如图所示，交流发电机线圈的匝数为，线圈内阻为，面积为，转动的角速度为，永久磁铁在线圈区域激发的磁场可视为磁感应强度为的匀强磁场。发电机通过理想变压器向定值电阻供电。变压器原、副线圈的匝数分别为、，电表均可视为理想交流电表，若从图示位置开始计时，下列说法正确的是（     ） A．线圈产生感应电动势的表达式为 B．电压表的示数为 C．电流表的示数为 D．若减小，则变压器的输入功率变大 7．电吹风的电路结构简图如图所示，1、2、3、4为四个固定触点，绕O点转动的扇形金属开关可同时接触两个触点，置于不同位置时，电吹风的工作状态有停机、吹冷风和吹热风三种，工作电压为220V，直流风扇的额定电压为55V，D为理想二极管、L为理想变压器。下列说法正确的是（     ） A．开关同时接触1、2时，电吹风处于吹冷风的工作状态 B．L的原、副线圈匝数比为4∶1 C．吹热风时电热丝两端的电压为 D．L的次级线圈电压最大值为110V 8．如图所示，磁极N、S间的磁场可看作匀强磁场，磁感应强度，矩形线框的面积，共匝，内阻，边与滑环E相连，边与滑环F相连，理想二极管与串联，其中。若线圈正在绕轴以角速度顺时针匀速转动，图中线圈所在位置恰好与磁场垂直，此时开始计时，下列说法正确的是（     ） A．电流表示数为 B．两端电压表达式为 C．转一周过程中，外力所做的功为 D．线框转过一周，外电路流过电荷量为 二、多选题 9．图甲为一个小型起重机电路图，M为电动机，理想变压器原线圈与的交流电源相连，图中两个标有“20 V，4 W”的灯泡均能正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为的重物以的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表，重力加速度大小取。下列说法正确的是（     ） A．通过电流表的电流方向每秒变化50次 B．交流电源提供的总功率为 C．原、副线圈的匝数比为 D．电动机的效率为75% 10．如图所示，理想变压器的原线圈两端接的交流电源，三个定值电阻阻值相等，理想交流电压表V1、V2的读数之比为。下列说法正确的是（     ） A．原、副线圈的匝数比为 B．原、副线圈两端的电压比为 C．变压器的输入功率大于输出功率 D．1s的时间内，流过定值电阻的电流方向改变100次 11．近20年来福建电网实现电网结构、电压等级、电力技术“三大跨越”。如图所示是远距离输电示意图，现将输送电压U2由升级为高压，输送的总电功率变为原来的2倍，保持发电机输出电压U1及用户得到的电压U4均不变，输电线的电阻不变，则（     ） A．n2∶n1变为原来的倍 B．输电线上电流变为原来的 C．输电线损失的功率变为原来的 D．降压变压器原、副线圈匝数比值变小 12．绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过转速比为1：3的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度的匀强磁场中匀速转动，线圈的输出端与MN相连接，通过升压变压器后采用110kV的高压直流向远距离输电，如图乙所示，其中整流器将交流变为直流（直流与交流的有效值相同）、逆变器将直流变为交流（直流与交流的有效值相同），然后通过降压变压器对额定电压为220V的用户供电。已知线圈的匝数匝、面积，扇叶的转动频率，输电线的电阻，输电线上损耗的电功率，线圈的电阻忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A．P处为逆变器，Q处为整流器 B．升压变压器原副线圈的匝数比为1∶550 C．降压变压器原副线圈的匝数比为5300∶11 D．风力发电厂的输出功率为4.4×107W 三、解答题 13．如图所示，交流发电机的矩形金属线圈处于磁感应强度的匀强磁场中。线圈面积、匝数（图中只画出1匝）、总电阻，线圈可绕垂直于磁场且过和ad边中点的转轴以角速度匀速转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环 、焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。电路中其他电阻忽略不计。求： (1)线圈中感应电动势的最大值； (2)电阻上的发热功率。 14．如图所示为电车的充电平台供电示意图，输电线的总电阻，理想变压器的原、副线圈匝数比。充电时的功率，电压。求： (1)充电电流； (2)充电时输电线上损耗的功率。 15．如图所示为电动汽车充电站供电输电系统示意图。配电设施输出有效值为250V的正弦交流电，经升压变压器（匝数比升压后，通过总电阻为R（未知）的输电线输送，再经降压变压器（匝数比）降压至充电桩的额定电压220V，为充电桩供电，充电桩恰好达到额定功率7.92kW，两变压器均为理想变压器。求： (1)升压变压器副线圈电压 (2)输电线路的总电阻R。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B B A C D D BD AD 题号 11 12 答案 ABC CD 13．(1) (2) 【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值 （2）根据闭合电路欧姆定律可知线圈中电流的最大值 线圈中电流的有效值 电阻上的发热功率 14．(1)50A (2)250W 【详解】（1）由题意可知，充电桩的功率为，电压为。根据电功率公式 可得充电电流为 （2）根据理想变压器电流与匝数成反比的关系 已知，可得原线圈电流（即输电线上的电流）为 输电线上损耗的功率为 15．(1)2000V (2) 【分析】本题以电动汽车充电站远距离输电为科技应用情景，考查对理想变压器规律及输电线路电压分配关系的深度理解，凸显科学思维与科学论证素养。 【详解】（1）由 得 （2）由 得 输电线电压降 充电桩电流 由 得 由欧姆定律 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $