2019年高考物理题库【考点12】交变电流

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1为单刀双掷开关 原线圈接正弦交变电源 输入电压为单刀双掷开关 原线圈接正弦交变电源 输入电压 u u 随时间随时间 t t 的变化关系如图乙所的变化关系如图乙所 示 现将示 现将 S S1 1接接 1 1 S S2 2闭合 此时闭合 此时 L L2 2正常发光 下列说法正确的是正常发光 下列说法正确的是 AV A A 输入电压输入电压 u u 的表达式的表达式 u 20u 20sin 50sin 50t Vt V 2 B B 只断开只断开 S S2 2后 后 L L1 1 L L2 2均正常发光均正常发光 C C 只断开只断开 S S2 2后 原线圈的输入功率增大后 原线圈的输入功率增大 D D 若若 S S1 1换接到换接到 2 2 后 后 R R 消耗的电功率为消耗的电功率为 0 8W0 8W 思路点拨思路点拨 解答本题时可按以下思路分析解答本题时可按以下思路分析 由图乙得输入端电压的最大值 有效值及周期 由变压器的匝数比由图乙得输入端电压的最大值 有效值及周期 由变压器的匝数比 得副线圈的电压 据开关的变换分析负载的变化 从而知道功率的变化得副线圈的电压 据开关的变换分析负载的变化 从而知道功率的变化 精讲精析精讲精析 选选 D D 由图乙知周期为由图乙知周期为 0 0 02s 02s 因此输入电压的表达式 因此输入电压的表达式 A A 错 只断开错 只断开Vtu 100sin 220 S S2 2 L L1 1 L L2 2的电压小于额定电压 都不能正常发光 的电压小于额定电压 都不能正常发光 B B 错 只断开错 只断开 S S2 2 负载电阻变大 负载电阻变大 功率变小 功率变小 C C 错 错 S S1 1换接换接 到到 2 2 后 据后 据和和得得 R R 消耗的功率为消耗的功率为 0 8W0 8W 故选 故选 D D R U P 2 入 2 1 n n U U 入 入 3 3 2018 2018 新课标全国卷新课标全国卷 T17 T17 如图 一理想变压器原副线圈的匝数比 如图 一理想变压器原副线圈的匝数比为为 1 1 2 2 副线圈电路中接有灯泡 灯 副线圈电路中接有灯泡 灯 泡的额定电压为泡的额定电压为 220V220V 额定功率为 额定功率为 22W22W 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 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 用用 U U 和和 I I 分别表示此时分别表示此时电压表和电流表的读数 则电压表和电流表的读数 则 A A U 110VU 110V I 0 2AI 0 2A B B U 110VU 110V I 0 05I 0 05 A A C C U 110U 110V V I 0 2AI 0 2A 2 2 D D U 110U 110V V I 0 2I 0 2A A 2 22 2 思路点拨思路点拨 解答本题时可按以下思路分析 解答本题时可按以下思路分析 对副线圈电路运用欧对副线圈电路运用欧姆定律算出副线圈电流 再根据变压器原副线圈电流 电压比与原副线圈匝数比的关系 姆定律算出副线圈电流 再根据变压器原副线圈电流 电压比与原副线圈匝数比的关系 可求出原线圈的电流与电压 可求出原线圈的电流与电压 精讲精析精讲精析 选选 A A 在副线圈电路中 在副线圈电路中 I I2 2 0 1A 0 1A 再根据 再根据 及 及 得 得 U U1 1 110V 110V I I1 1 0 2A 0 2A 故 故 B B C C D D P P U U U U1 1 U U2 2 n n1 1 n n2 2 I I2 2 I I1 1 n n1 1 n n2 2 错 错 A A 正确 正确 4 4 2018 2018 安徽高考安徽高考 T19 T19 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场 磁感应强度为 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场 磁感应强度为 B B 电阻为 电阻为 R R 半径为 半径为 L L 圆心角为 圆心角为 45 45 的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的 O O 轴以角速度轴以角速度 匀速转动 匀速转动 O O 轴位于磁场边界 轴位于磁场边界 则线框内 则线框内 产生的感应电流的有效值为产生的感应电流的有效值为 A A B B C C D D 2 2 BL R 2 2 2 BL R 2 2 4 BL R 2 4 BL R 思路点拨思路点拨 1 1 根据电磁感应知识线框进入磁场和离开磁场产生感应电 根据电磁感应知识线框进入磁场和离开磁场产生感应电流流 2 2 可以取一个周期的时间计算交流电的有效值 可以取一个周期的时间计算交流电的有效值 精讲精析精讲精析 选选 D D 线框进入磁场和穿出磁场产生感应电动势均为线框进入磁场和穿出磁场产生感应电动势均为 2 2 1 LB 产生感应电动势的时间均为产生感应电动势的时间均为 由一个周期产生的电热由一个周期产生的电热 8 T 选选 D D RTI T R R LB Q 22 2 2 8 2 R BL I 4 2 5 5 2018 2018 山东高考山东高考 T20 T20 为保证用户电压稳定在 为保证用户电压稳定在 220V220V 变电所需 变电所需适时适时 进行调压 图甲为调压变压器示意图 保持输入电压进行调压 图甲为调压变压器示意图 保持输入电压不变 当滑动接头不变 当滑动接头 P P 上下移动时可改变输出电压 某此上下移动时可改变输出电压 某此 1 u 检测得到用户电压检测得到用户电压随时随时间间 t t 变化的曲线如图乙所示 以变化的曲线如图乙所示 以下正确的是下正确的是 2 u A A Vtu 50sin 2190 B B Vtu 100sin 2190 C C 为 为使用户电压稳定在使用户电压稳定在 220V220V 应将 应将 P P 适当下移适当下移 D D 为使用户电压稳定在 为使用户电压稳定在 220V220V 应将 应将 P P 适当上移适当上移 思路点拨思路点拨 本题是对理想变压器工作原理的考查 根据图象写出交变电压的瞬时值表达式 根据变压器中电本题是对理想变压器工作原理的考查 根据图象写出交变电压的瞬时值表达式 根据变压器中电 压的制约关系确定如何改变原线圈匝压的制约关系确定如何改变原线圈匝数 数 精讲精析精讲精析 选选 B B D D 由图像可知 正弦式交变电压的最大值为 由图像可知 正弦式交变电压的最大值为 其周期为 其周期为 0 02S 0 02S 可得其表达式为可得其表达式为 B BV2190 选项正确 又在选项正确 又在 不变的前提下通过不变的前提下通过改变改变来使来使增大 由增大 由可得应使可得应使减小 故应将减小 故应将 P P 适当上适当上 1 u 2 n 1 n 2 u 2 1 2 1 n n u u 1 n 移 移 D D 选项正确 选项正确 6 6 2018 2018 天津理综天津理综 T4 T4 在匀强磁场中 一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动 如图 在匀强磁场中 一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动 如图 1 1 所示 产所示 产 生的交变电动势的图象如图生的交变电动势的图象如图 2 2 所示 则所示 则 A A 0 005s 0 005s 时线框的磁通量变化率为零时线框的磁通量变化率为零t B B 0 01s 0 01s 时线框平面与中性面重合时线框平面与中性面重合t C C 线框产生的交变电动势有效值为线框产生的交变电动势有效值为 311V311V D D 线框产生的交变电动势频率为线框产生的交变电动势频率为 100HZ100HZ 思路点拨思路点拨 解答本题时可按以下思路分析 根据图解答本题时可按以下思路分析 根据图 2 2 读出正读出正弦交变弦交变 电流的最大值及周期等物理量 然后运用所学物理规律及关系电流的最大值及周期等物理量 然后运用所学物理规律及关系式求解 式求解 精讲精析精讲精析 选选 B B 由图 由图 2 2 可知该正弦交变电流的电压最大值为可知该正弦交变电流的电压最大值为 311v311v 周期等于 周期等于 0 02s0 02s 因此 根据正弦交变 因此 根据正弦交变 电流的最大值与有效值之间的关系式电流的最大值与有效值之间的关系式得知选项得知选项 C C 错误 又错误 又 则频率为 则频率为 选项 选项 D D 错误 错误 2 m U U T f 1 Hzf50 当当 t 0 005st 0 005s 时 时 取得最大值 穿过线圈的磁通量变化率最大 选项 取得最大值 穿过线圈的磁通量变化率最大 选项 A A 错误 当错误 当 t 0 01st 0 01s 时 时 v t nu311 交变电压及电流方向发生改变 电压值最小等于零 线框平面与中性面重合 选项交变电压及电流方向发生改变 电压值最小等于零 线框平面与中性面重合 选项 B B 正确 正确 7 7 2018 2018 浙江理综浙江理综 T16 T16 如图所示 在铁芯上 下分别绕有匝数如图所示 在铁芯上 下分别绕有匝数 n n1 1 800 800 和和 n n2 2 200 200 的两个线圈 上线圈两端的两个线圈 上线圈两端 与与 u 51sin314tVu 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读数可 能是能是 A A 2 0V2 0V B B 9 0V9 0V C C 12 7V12 7V D D 144 0V144 0V 思路点拨思路点拨 解答本题时应注意解答本题时应注意 1 1 变压器是否为理想变压器变压器是否为理想变压器 2 2 电压最大值和有效值的区别电压最大值和有效值的区别 精讲精析精讲精析 选选 A A 根据上线圈所加电压的表达式可得 最大值为根据上线圈所加电压的表达式可得 最大值为 5151 V V 所以有效值所以有效值 若变压器若变压器V36 2 1 1 m U U 为理想变压器 为理想变压器 可得 可得 U U2 2 9 0 9 0 V V 但由于铁心不闭合 考虑到磁漏的存在 应有但由于铁心不闭合 考虑到磁漏的存在 应有 U U2 2 9 0 9 0 V V 所以 所以 A A 2 1 2 1 n n U U 正确正确 二 非选择题二 非选择题 8 8 2018 2018 海南物理海南物理 T11 T11 如图 理想变压器原线圈与 如图 理想变压器原线圈与 10V 10V 的交流电源的交流电源相连 相连 副线圈并联两个小灯泡副线圈并联两个小灯泡 a a 和和 b b 小灯泡 小灯泡 a a 的额定功率为的额定功率为 0 3w0 3w 正常发光时 正常发光时电阻为电阻为 3030 已知两灯泡均 已知两灯泡均正常发光 流过原线圈的电流为正常发光 流过原线圈的电流为 0 09A0 09A 可计算出原 可计算出原 副线圈副线圈 的匝数比为的匝数比为 流过灯泡 流过灯泡 b b 的电流为的电流为 A A 思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析 V V 根据小灯泡正常发光 则 根据小灯泡正常发光 则V V A A 根据 根据 10 1 U3 2 PRU1 0 2 R U Ia 3 10 2 1 2 1 U U n n 所以 所以A A A A 2 1 1 2 n n I I 3 0 1 2 1 2 I n n I2 0 2 ab III 答案 答案 0 2 0 2 3 10 9 9 2018 2018 江苏物理江苏物理 T13 1 T13 1 图为一理想变压器 图为一理想变压器 abab 为原线圈 为原线圈 cece 为副线圈 为副线圈 d d 为副线圈引出的一个接头 为副线圈引出的一个接头 原线圈输入正弦式交变电压的原线圈输入正弦式交变电压的 u tu t 图象如题图象如题 13 213 2 图所示 若只在图所示 若只在 cece 间接一只间接一只 400 400 的电阻 或只在