近6年高考物理真题分项版精解精析：专题10《交变电流》Word版含解析 (2).doc

【2014高考真题】1.【2014新课标卷】如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则()AUabUcdn1n2 B增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小，c、d间的电压Ucd越大 D将二极管短路，电流表的读数加倍2.【2014四川卷】如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则()甲乙A用户用电器上交流电的频率是100 HzB发电机输出交流电的电压有效值是500 VC输出线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小3.【2014山东卷】如图所示，将额定电压为60 V的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n21134.【2014福建卷】图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1n42R，忽略灯丝电阻随温度的变化当A、B端接入低压交流电源时()AA1、A2两表的示数相同BL1、L2两灯泡的亮度相同CR1消耗的功率大于R3消耗的功率DR2两端的电压小于R4两端的电压5.【2014江苏卷】远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()A. BI2CI1U1IR DI1U1I2U26.【2014天津卷】如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示，则() 图1图2A两次t0时刻线圈平面均与中性面重合B曲线a、b对应的线圈转速之比为23 C曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD曲线b表示的交变电动势有效值为10 V7.【2014浙江卷】如图所示为远距离交流输电的简化电路图发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2.则()A. 用户端的电压为B. 输电线上的电压降为UC. 理想变压器的输入功率为IrD. 输电线路上损失的电功率为I1U8.【2014广东卷】如图11所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是()AP向下滑动时，灯L变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变CP向上滑动时，变压器的输入电流变小DP向上滑动时，变压器的输出功率变大【答案】BD【解析】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；滑片P上滑，电阻减小，副线圈输出电流I2增大，则原线圈输入电流I1也增大，故选项C错误；此时变压器输出功率P2U2I2将变大，故选项D正确9.【2014浙江卷】如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒从t0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向则金属棒()第20题图1第20题图2A一直向右移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功【2013高考真题】（2013天津卷）4、普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为,cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为，为了使电流表能正常工作，则（）A.ab接MN、cd接PQ，B.ab接MN、cd接PQ，C.ab接PQ、cd接MN，D.ab接PQ、cd接MN，（2013四川卷）2用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图像如图所示，则A变压器输入功率约为3. 9WB输出电压的最大值是110VC变压器原、副线圈匝数比是1：2D负载电流的函数表达式=0.05sin(100t+)A（2013山东卷）17.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是 （ ）A电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50rad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D0.02s时电阻R中电流的方向自右向左（2013江苏卷）8. 如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有（A）向下滑动P(B)增大交流电源的电压(C)增大交流电源的频率(D)减小电容器C的电容【答案】BC【解析】试题分析：本题首先要从使“灯泡变亮”这一结果去找变亮的原因和途径。灯泡变亮则其两端的电压必需增大，流过灯泡的电流增大。再具体分析滑动片P的移动，增大交流电源电压及频率、减小电容器C的电容对灯泡电压、电流的影响即可。解：对A项：滑片P下移，导致副线圈的匝数变小，由变压器原副线圈电压关系得，副线圈电压将变低，灯泡将变暗，故A项错误；对B项：匝数不变时，原线圈电压增大，则副线圈电压也增大，灯泡将变亮，故B正确；对C项：增大交流电源的频率，则电容器的容抗降低，电路中的电流增大，灯泡变亮，故C项正确；减小电容器的电容，对灯泡两端的电压无影响，故D项错误。【考点定位】变压器原理、电容、动态电路的综合。意在考查变压器的原理、交流电对电容器的影响。难度：中等。（2013海南卷）3通过一阻值R=100的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s.电阻两端电压的有效值为1i/At/s0.50.10.2-0.1-0.20A12V B4V C15V D8V（2013广东卷）16.如图5，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2:1,V和A均为理想电表，灯泡光电阻R1=6,AB端电压u1=sin100t（V）.下列说法正确的是电流频率为100HZ B.V的读数为24VC. A的读数为0.5A D.变压器输入功率为6W（2013福建卷）15如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0，外接R9.0的电阻。闭合开关S，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e(V)，则( )A该交变电流的频率为10HzB该电动势的有效值为VC外接电阻R所消耗的电功率为10WD电路中理想交流电流表的示数为1.0A【2012高考真题】（2012广东）19.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100t（V），对此电动势，下列表述正确的有( )A.最大值是V B.频率是100Hz C有效值是V D.周期是0.02s（2012山东）18图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、。V为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是A电压表的示数等于5VB电压表的示数等于 C实现点火的条件是D实现点火的条件是【答案】BC【解析】 电压表的示数为有效值，所以等于，选项A错误B正确；实现点火的条件是，所以，选项C正确D错误。【考点定位】交变电流4. （2012海南）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为201，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈中电压表和电流表（可视为理想的）的示数分别是A120V，0.10A B240V，0.025A C120V，0.05A D240V，0.05A（2012重庆）如图所示，理想变压器的原线圈接u11000sin100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V/880 W”的电器RL供电，该电器正常工作由此可知()A原、副线圈的匝数比为501 B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 A D变压器的输入功率为880 W（2012江苏）7. 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1 由火线和零线并行绕成. 当右侧线圈L2 中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路. 仅考虑L1 在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有(A) 家庭电路正常工作时,L2 中的磁通量为零(B) 家庭电路中使用的电器增多时,L2 中的磁通量不变(C) 家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起(D) 地面上的人接触火线发生触电时,开关K 将被电磁铁吸起（2012浙江）20、为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外面壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期的振荡电流。当罐中的液面上升时A.电容器的电容减小B. 电容器的电容增大C. LC回路的振荡频率减小D. LC回路的振荡频率增大【答案】BC【解析】由电容器决定式知，当液面上升的时候，相当于介电常数在变大，所以A错误，B正确，所以振荡周期变大，振荡频率在减小。选项C正确。【考点定位】电磁波、电容器（2012天津）4 通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路总电阻的R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1，和A，BR，C，DR，【2011高考真题】1（福建）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n2=51，电阻R=20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是A.输入电压u的表达式u=20sin(50)V B.只断开S1后，L1、L2均正常发光C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W2.（广东）图7（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55，、为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是A、电流表的示数为2A B、原、副线圈匝数比为1:2C、电压表的示数为电压的有效值 D、原线圈中交变电压的频率为100Hz图7AVR0.010.020.03t/su/VO(a) (b)3.（广东）将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是A、感应电动势的大小与线圈的匝数无关B、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D、感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同答案：C解析：由法拉第电磁感应定律，选项A错误。穿过线圈的磁通量越大，并不代表穿过线圈的磁通量变化率大，选项B错误，C正确。由楞次定律感应电流的磁场总是阻碍产生感应电流的磁通量的变化，感应电流的磁场方向与原磁场方向有时相同，有时相反。选项D错误。4（山东）为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是 （ ）A、u2=190sin(50t)VB、u2=190sin(100t)V C、为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D、为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移5（浙江）如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是A. 2.0V B. 9.0V C. 12.7V D. 144.0V【答案】A【解析】交流电源电压的有效值，如果看成理想的来处理有：、，解得，故交流电压表的读数应该小于，所以答案为A。6（新课标）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（ ）解析：由可知，U= U1 =110V，由P = U2I2=UI得I=0.2A，A正确答案：A7（江苏）（15分）题13-1图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如题13-2图所示。若只在ce间接一只Rce=400 的电阻，或只在de间接一只Rde=225 的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。（1）请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；（2）求只在ce间接400的电阻时，原线圈中的电流I1；（3）求ce和de 间线圈的匝数比。 （3）设ab间匝数为n1解得代入数据得8.（海南）如图，理想变压器原线圈与一10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_，流过灯泡b的电流为_A。【2010高考真题】12010重庆1一输入电压为220v，输出电压为36V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器元、复线圈匣数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新饶了5匣线圈。如题17图所示，然后将原来线圈接到220v交流电源上，测得新绕线全的端电压为1v，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线数分别为A1100,360 B.1100，180C2200,180 D. 2200,360【答案】B【解析】对新绕线的理想变压器，根据变压比公式得变压器烧坏前，同理 ，B正确。22010北京19在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后，断开S。若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流L1、流过L2的电流l2随时间t变化的图像是【答案】B【解析】本题考查通电自感，与滑动变阻器R串联的L2，没有自感直接变亮，电流变化图像和A中图线，C D错误。与带铁芯的电感线圈串联的L1，自感强电流逐渐变大，B正确。3. 2010海南物理11873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了自己送展的直流发电机的电流输出端。由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方中的一个瓶颐此项发明是A新型直流发电机B直流电动机C交流电动机D交流发电机 【答案】B 【解析】直流发电机发电时接另一直流发电机，则另一直流发电机实际成了直流电动机，B正确。42010海南物理9如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1 ，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表下列结论正确的是A若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为V B若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D若保持负载电阻的阻值不变输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍5.2010全国卷22图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）。（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.0010-2 s ，则圆盘的转速为_转/s。（保留3位有效数字）（2）若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 _ cm。（保留3位有效数字）【答案】4.55转 /s 2.91cm【解析】从图2可知圆盘转一圈的时间在横坐标上显示22格，由题意知图2中横坐标上每格表示1.0010-2s，所以圆盘转动的周期是0.22s，则转速为4.55转 /s反光引起的电流图像在图2中横坐标上每次一格，说明反光涂层的长度占圆盘周长的22分之一为cm。【2009高考真题】（09天津9）（1）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I= 。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q= 。答案：（1），解析：本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。电动势的最大值，电动势的有效值，电流的有效值；。（09广东物理9）图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是 （ ）A增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好（09江苏物理6）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有 （ ）A开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz B开关接通后，电压表的示数为100 V C开关断开后，电压表的示数变大 D开关断开后，变压器的输出功率不变（09山东19）某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则 （ ）ABC升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析：根据变压器工作原理可知，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有，所以，A正确，BC不正确。升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，D正确。答案：AD（09四川17）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R120 ，R230 ，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0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为200 VC.电阻R2的电功率约为6.67 WD.通过R3的电流始终为零（09福建16）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则 （ ）A.电压表的示数为220v B.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484w D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J【2008高考真题】1.（08北京18）一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 的电阻。则 （ ）A流过电阻的电流是20 A B与电阻并联的电压表的示数是100VC经过1分钟电阻发出的热量是6103 JD变压器的输入功率是1103W解析：原线圈中电压的有效值是220V，由变压比知副线圈中电压为100V，流过电阻的电流是10A；与电阻并联的电压表的示数是100V；经过1分钟电阻发出的热量是61034J。答案：D2.（08天津17）一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2。当R增大时 （ ）AI1减小，P1增大 BI1减小，P1减小 CI2增大，P2减小 DI2增大，P2增大解析：理想变压器的特点是输入功率等于输出功率，当负载电阻增大时，由于副线圈的电压不变，所以输出电流I2减小，导致输出功率P2减小，所以输入功率P1减小；输入的电