届高三物理名校试题汇编A：专题11_交变电流(解析版).doc

专题11 交变电流一、单项选择题1（甘肃省河西五市部分高中2012届高三第一次联考试题）如图a所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图b中能正确描述线框从图a中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是（ ） 2（山东省济南一中2012届高三上学期期末测试）下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（ ）3（北京市西城区2012届高三第一学期期末考试物理题）一正弦式交变电流的电压随时间的变化规律如图所示。则该交变电压的有效值为（ ）A220V B440V C220V D440V3.C 解析：根据题图可知，该正弦式交变电流的电压的最大值Um=220V，所以有效值为U有效=Um/=220V，只有选项C正确。本题答案为C。4（江苏省南京市、盐城市2012届高三第一次模拟考试试卷）一种早期发电机原理示意图，如图所示，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，线圈圆心为O点。在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与O点在同一条直线上时，穿过线圈的（ ）A.磁通量最大，磁通量变化率最大 B.磁通量最大，磁通量变化率最小C.磁通量最小，磁通量变化率最大 D.磁通量最小，磁通量变化率最小6.（河南省豫东豫北十所名校2012届下学期高中毕业班阶段性测试）如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N内阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动接头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是（ ）A. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBScostB. 矩形线圈从图示位置经过/2时间时，通过电流表的电荷量为0C. 当P位置不动R增大时，电压表读数也增大D. 当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小7（北京市怀柔区2012届高三下学期适应性练习理综试题）某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）A交变电流的频率为0.02HzB交变电流的瞬时表达式为C在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D若发电机线圈电阻为0.4，则其产生的热功率为5W7.D 解析：根据图象可知，im=5A，T=2010-3s=0.02s，所以，交变电流的频率f=1/T=50Hz，瞬时表达式为（A），所以选项AB错误；在t=0.01s时，交变电流的瞬时值最大，说明感应电动势最大，穿过交流发电机线圈的磁通量的变化率最大，磁通量最小，选项C错误；该余弦交变电流的有效值为i有=im/，若发电机线圈电阻为0.4，则其产生的热功率为P热=i有2R=5W，所以选项D正确。本题答案为D。8（河北衡水市2012届高三上学期期末教学质量监测物理试题）一理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10的电阻，则（ ）A流过电阻的最大电流是10 AB与电阻并联的电压表的示数是141VC变压器的输入功率是1l03 WD在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2103J9（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1=20，R2=30，C为电容器，已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（ ）A交流电的频率为0.02Hz B原线圈输入电压的最大值为C电阻R2的电功率约为6.67W D通过R3的电流始终为零10（福建省福州市2012届高三第一学期期末质量检查物理试卷）如图所示，不计电阻的矩形闭合导线框ABCD处于水平匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈连接着一只“22 V，6 W”灯泡，且灯泡正常发光，电路中熔断器熔断电流为0.3 A，若线框输出电压u=66sin100t V，下列说法正确的是（ ）A图示位置线框中产生交变电动势值最大 B线框中产生交变电压的频率为100HzC变压器原、副线圈匝数之比为31 D副线圈可接入消耗电功率为30W的用电器11（福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查）一单相交流发电机的输出电压和时间的关系图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A交流电的频率为100Hz B交流电压的有效值为220VC在0.0ls时穿过发电机线圈的磁通量变化率最大D若将此交流电接在原、副线圈匝数比为101的变压器的原线圈上，则接在副线圈两端的交流电压表的示数为2200V12（山西省2012届高考考前适应性训练预演预练考试理综卷）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当只改变线圈的转速后，产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下说法正确的是（ ）A线圈先后两次转速之比为23 B通过线圈的磁通量最大值之比为32C先后两次交流电的最大值之比为32 D先后两次交流电的有效值之比为13（福建省南安一中2012届高三上学期期末考试）从南安国美电器城买了一把标有“110 V、50 Hz、880 W”的电咖啡壶，该电咖啡壶利用电热丝加热。为使电咖啡壶能正常工作，下列说法正确的是（ ）A.若将电咖啡壶直接与市电相连，电功率是1760 WB.电咖啡壶应接在原、副线圈匝数比为21的副线圈两端C.电咖啡壶通过变压器正常工作时，与市电相连的原线圈中电流为2 AD.电咖啡壶通过变压器正常工作时，电热丝中的交变电流频率为25Hz14（江西省上高二中2012届高三第五次月考理综卷）如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度=100rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（ ）A在图示位置线框中产生的感应电动势最大 B线框中产生交变电压的有效值为VC变压器原、副线圈匝数之比为2522 D允许变压器输出的最大功率为5000W15（湖南省岳阳市一中2012届高三下学期第二次周考理综卷）如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知nln2=1000l，n3n4=1100，图中电压表示数为220V，电流表示数为10A，则高压输电线的送电功率为（ ）A2.2103W B2.2l0-2W C2.2108W D2.2104W16. （河南省郑州市2012届高三第一次质量预测物理试卷）如图所示，有一理想变压器，原副线圏的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压为U，输出端接有理想电压表、理想电流表和一个电动机，电动机线圈的电阻为R。当输入端接通电源后，电流表的读数为I，电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是（ ）A. 原线圈中的电流为nI B. 电压表的读数为IRC. 电动机的输入功率为I2R D. 变压器的输入功率为UI/n17.（江苏省扬州中学2012届高三第二学期开学质量检测）如图所示，在AB间接入正弦交流电U1=220V，通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R=20的纯电阻负载供电，已知D1、D2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗的热功率为P，则有（ ）ABn1n2QD1D2RUAU0=40V，P=80W BU0=40V，P=80W CU0=40V，P=20 W DU0=40V，P=20 W18（江西省宜春市2012届高三上学期期末统考理综试卷）理想变压器原、副线圈的匝数比为101。原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器R的滑动片。下列说法正确的是（ ）A副线圈输出电压的频率为50HzB若在副线圈两端接一交流电压表，则交流电压表的示数为31VCP向下移动时，原、副线圈的电流都减小DP向下移动时，变压器的输出功率减小 19（云南省部分名校高2012届高三上学期第二次期末统考）如图所示，在电路两端接上交变电流，保持电压不变，使频率增大，发现各灯的亮暗变化情况是：灯l变暗、灯2变亮、灯3不变，则M、N、L处所接元件可能是（ ）MNLU123A.M为电阻，N为电容器，L为电感器 B.M为电阻，N为电感器，L为电容器C.M为电感器，N为电容器，L为电阻 D.M为电容器，N为电感器，L为电阻二、多项选择题20.（广东省2012届高考模拟仿真试题理科综合）一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是( AD )At1时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大Bt2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大Ct3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大21（北京市2012届高考模拟系列试卷二）有一种家用电器，图甲是其电路工作原理图，当电阻丝接在（V）的交流电源上后，电阻丝开始加热，当其温度达到某一数值时，自动控温装置P启动，使电阻丝所接电压变为图乙所示波形（仍为正弦波），从而进入保温状态。不计电阻丝阻值的变化，则下列说法正确的是（ ）AP启动后，电阻丝的功率变为原来的一半BP启动后，电阻丝所接交变电压的频率变为原来的一半CP启动后，电压表的读数大约是原来的0.5倍DP启动后，电压表的读数大约是原来的0.7倍22（江苏省扬州中学2012届高三元月双周练习）如图所示，边长为L的正方形线圈abcd，其匝数为n，总电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO/ 恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度绕OO/ 轴匀速转动，则以下判断中正确的是（ ）A闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=nBL2sintB在t =/2时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量随时间变化最快C从t =0 时刻到t =/2时刻，电阻R上产生的热量为Q=D从t =0 时刻到t =/2时刻，通过R的电荷量q=23（广东省揭阳一中、金山中学2012届高三下学期两校联考理综卷）如图所示，M为理想变压器，电源电压不变。当变阻器的滑动头P向上移动时，读数发生变化的电表是（ ）AA1 BV1 CV2 DA224（广东省潮州市2012届高三第一学期期末考试）某交流电源的电动势与时间呈正弦函数关系如图所示，此电源与一个R=10的电阻构成闭合电路，不计其他电阻，下列说法正确的是（ ）20O12t/10-2se/V-20A交变电流的周期为0.02s B交变电流的频率为0.5HzC交变电流的有效值为2A D交变电流的有效值为2A25.（山东省莱芜市2012届高三上学期期末检测物理试题）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）A.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B.线圈先后两次转速之比为32C.交流电a的瞬时值为u=10sin5t V D.交流电b电压的最大值为V 26.（广东省粤西北“九校”2012届高三联考理综试题）一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知（ ）A.该交流电电压瞬时值的表达式为 （V）B.该交流电的频率为25 Hz C.该交流电的电压的有效值为 D.若将该交流电加在阻值R=100的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W27（山东省潍坊市2012届高三押题卷理科综合）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1n2=201，原线圈接u1=UmsintV的正弦交变电压，副线圈中标有“10V 100W”的灯泡正常发光，则AUm=200V BUm=200VC当t=时，副线圈中的电流为0 D当t=时，副线圈中的电流为028（山东省聊城市五校2012届高三上学期期末联考试题）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈接入一电压为的交流电源，副线圈接一个的负载电阻。若， rad/s，则下述结论正确的是（ ）A副线圈中电压表的读数为55V B副线圈中输出交流电的周期为 C原线圈中电流表的读数为0.5A D原线圈中的输入功率为29（湖北省八市2012届高三3月联考试卷理综卷、北京市海淀区2012届高三第一学期期末考试物理试题、浙江省五校2012届高三下期初联考理综试题）如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2=61，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是 （ ）A副线圈两端的电压有效值均为216V B副线圈两端的电压有效值均为6VC灯泡变亮 D灯泡变亮30（山东省2012年普通高考仿真试题理科综合）由于天气原因断电，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R0表示输电线的电阻。滑动触头P置于某处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则A当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动B当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动C如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑D如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑31.（辽宁省本溪一中、庄河高中2012届高三期末联考卷）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为101，R=1，与原线圈相连的熔断器（保险丝）的熔断电流为1A，通过副线圈电压传感器测得副线圈电压图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）A原线圈输入电压的有效值为220VB原线圈两端交变电压的频率为500HzC原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为101D为保证电路安全工作，滑动变阻器的阻值不得小于1.232（江西省九江市2012届高三第一次模拟考试）如图所示是一个理想变压器的示意图，S为单刀双掷并关，P是滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1为原线圈中的电流。下列说法正确的是（ ） A若P的位置及U1不变，S由a合到b处，则I1将减小 B若P的位置及U1不变，S由b合到a处，则I1将减小C若U1不变，S置于b处，将P向上滑动，则I1将减小D若P的位置不变，S置于a处，将U1增大，则I1减小33. （山东省德州市2012届高三上学期期末考试试题）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比nln2=4l，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻RT（阻值随温度的升高而减小）及报警器P组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时报警器P将发出警报声。则以下判断正确的是（ ）A. 变压器副线圈中交流电压u的表达式u=9sin100t VB电压表示数为9VCRT处温度升高到一定值时，报警器P将会发出警报声DRT处温度升高时，变压器的输入功率变小33.AC 解析：根据图乙可知，输入交流电的最大值为36V，周期T=0.02s，所以=2/T=100，输入交流电压的瞬时值为u1=36sin100t V，那么变压器副线圈中交流电压u的表达式u2=u1=9sin100t V，所以选项A正确；考虑到报警器P也有电阻，所以电压表测量的不是输出电压的有效值，所以其读数不为9V，选项B错