五年高考真题高考物理专题十一交变电流全国通用讲解资料

1、交变电流（全国通用）2016届高考物理 专题十一（五年高考真题）五年高考真题交变电流的产生及描述考点一N为匝，每匝可简化）（难度）小型手摇发电机线圈共1 . （2015 四川理综，4, 6分OOabcdO'O线圈绕，矩形线圈，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴 eabcd不计的最大值都为匀速转动，如图所示.矩形线圈 边和，边产生的感应电动势。线圈电阻，则发电机输出电压 （4ee B.峰值是 2 A .峰值是0£NeNe.有效值是2 .有效值是 D 82eabcd机的电边和，所以发电边产生的感应电动势的最大值都为解析矩形线圈。NeN儆出电压峰值为2,动势峰值为2A,

2、、B错误；由于不计线圈的电阻，所以电机的输00Ne2oNe,故D2正确.有效值为=02答案D2. （2014 江苏单科，7, 4分）（难度）（多选）如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热）交流电源铁芯时间，下列措施可行的有 （A.增加线圈的匝数B.提高交流电源的频率C.将金属杯换为瓷杯1.取走线圈中的铁芯 D属杯体 解析 该装置的工作原理是，线圈内变化的电流产生变化的磁场，从而使金 内产生涡流，再把电能转化为内能，使杯内的水发热.交流电源的频率一定时，线圈产增加线圈的匝数会使线圈越大，生的磁场越强，杯体内磁通量变化就越快，产生

3、的涡流就错误；交D线圈产生的磁场减弱，故A正确、产生的磁场增强，而取走线圈中的铁芯会使瓷为绝缘材料，正确；产生的涡流增大，故B流电源的频率增大，杯体内磁通量变化加快，错误.故C不能产生涡流，AB答案矩1所示，在匀强磁场中，一 6分）（难度 ）（多选）如图3. （2014 天津理综，7,的交变 电动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ba）图1图2baB.曲线对应的线圈转速之比为、2 : 3a25 Hz表线圈经过中性面时不切割磁感线，此时感应电动势为选图可知曲线项、B的周期之比为2 : 3,则对应的线圈转速之比为 J-baaTf表示的交、=率为aaTaE2 3 3aa

4、mEUE£ 52 V10 V ,=25 Hz ,选项C线的周期为正确；曲线=,选项=变电流的峰值之比为D错15 V =4X10 s ,其频，又=，=一_babbmmE2 CO 2 bbm 误.AC答案4. （2013 福建理综，15, 6分）（难度 ）如图所示，实验室一台手摇交流发电Q的电阻.闭合开关SQ内阻=1.0 ,te）外接，当发电机转子以某一转速匀速转机，rR=9.02（,则2sin（10冗动时，产生的电动势10 Hz A .该交变电流的频率为2 V .该电动势的有效值为R10 W所消耗的电功率为10BC .外接电阻1.0 A.电路中理想交流电流表的示数为D-【f频，则该交流

5、电的 2n=解析 根据题意知，转子t 0 A.两次时刻线圈平面均与中性面重合=示的交变电动势频率为 C.曲线b10 V表示的交变电动势有效值为D.曲线由零，选项A正确；解析ba曲错误；3 : 2,转动的角速度3 1071 ,又3 = EmEfEB, A项错误；该交变电流电动势最大值=102 V,则有效值10 V ,率5 Hz=m2El1.0 A,=即电流表的示数为项错误；根据欧姆定律可得，电路中电流=1.0 A, rR+2RIRP电阻项正确.消耗的电功率C=项错误，D =9.0 W, D答案RQ）（,3 , 3分难度）通过一阻值的电阻的交变电流=100如5. （2013 海南单科）if A*0

6、.2-0.111-0J（图所示，其周期为1 s .电阻两端电压的有效值为-0.2LJD. 10 V C8 . 15 VA 4 . 12VB. 2“RR+ （0.2 A） x x 由有效值定义可得x1 s =（0.1 A） xx 0.4 s0.1X2 解析RR = 100 Q,其中 sX2, UB10 V , 可得正确.=4B答案的难度） 一个小型电热器若接在输出电压为10 V 15. （2012 北京理综，6分）（6 PP ;若把它接在某个正弦式交流电源上，其消耗的电功率为直流电源上，消耗电功率为_ 2）（如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为2 V10 DC5BA . 5 V,2

7、V . 10V效效22UPUU UPU=值=解析 根据公式知其有效=可结合交流电的有效值定义=RF22UUC,选项=10 V X2 V5 ,有效值和最大值的关系25 = 2,即最大值为 2 V =，,效正确.C答案感）（难度 ）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁7. （2011 天津理综，4,6分）则线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所t 0.005 sA .时线框的磁通量变化率为零=t 0.01 sB.时线框平面与中性面重合二311 V C .线框产生的交变电动势有效值为100 HzD .线框产生的交变电动势频率为e =由图乙可知，该交变电动势瞬时值的表达式为交变

8、电流知识的考查.解析ett错误；A,此时磁通量变化率最= 0.005 s时，瞬时值大，=311sin（100泥）.当311 Vet磁通量的变化量最大，此时线框处于中性面位置，磁通 0.01 s时，=0 V同 理当=日2 ,正确；对于正弦交变电流其有效值为题给电动势的有效值为220 V率为零，B, maxfT= 3/2=1/50 Hz , D错误.C错误；交变电流的频率为B答案考点二变压器电能的输送1. （2015 新课标全国I ,16 , 6分）（难度 ） 一理想变压器的原、 副线圈的匝数 比为3 ： 1 , 在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为U,原、副线圈 电压

9、为220 V的正弦交流电源上，如图所示.设副线圈回路中电阻两端的k,则（）回路中电阻消耗的功率的比值为IlkUkU 22 V , B. =A. =66 V , =9911kUUk22 V, = D . = C ., = 66 V =_ 33U副线圈原、副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压，可知 解析UUIIIUU那么原线=，原线圈电压为3,副线圈电流=,根据得原线圈 电流电压为_ i2RInR3i2UPUUR= 66 V; + X副线圈电阻消耗的功率根据，整理可得圈输入电压220 V =3原、_ R3l2kPIPRII根据以上分析可知：=1 ： 9,即，电阻相等，.：=1 ： 3,

10、可得功率 之比为.21219正确.选项 AA答案）（难度） 一电器中的变压器可视为理想变压器，它将 2. （2015 江苏单科，2201,3分）（.已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数 为V交变电流改变为 110 V3 200D. 400C. 1 600 A , 200B. UUn102nnn正确.400匝，选项，=B= x 800=得 解析 根据变压器的变压规律=_ 12UnL220122B 答案为 分）（难度 ）图为远距离输电示意图，两变压器均 153. （2015 福建理综，6nn圈两端 接入一电，在理想变压器，升压变压器 T的原、副线圈匝数分别为 T的原线"PuUt,不

11、考虑 其它总电阻为sin 3 2的交流电源，若输送电功率为压=，输电线的m）（因素的影响，则输电线上损失的电功率为22UnnUH) A. () B_ UnUn-UnnUgUU= _ 12nnU22122PIP,=,所 功率一 U22Pn12Un m2答案C 5.rnrn 4412nnPF212222 rr ）（）4（CD. 4（）（）.解析原线圈电压的有效值：为，又因 是理想变 可求：，根据=以输电线上的电流压器，所以T的副线圈的输出功率等于原线圈的输入rIPr ,所以C正确，A、R输电线上损失的电功率为'=2 = 4D错误.一ab变压器为理想变压器，、分）（难度 ）图示电路中,4 .

12、 （2015 安徽理综，16, 6RR为滑动变阻器.现 接在电压有效值不变的交流电源两端，将变阻器的为定值电阻，0滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表 A的示数增大了 0.2 A,电流表A的示数增21大了 0.8 A,则下列说法正确的是（）A.A.电压表V示数增大iB .电压表 V、V示数均增大32C.该变压器起升压作用cd的方向滑动 -D.变阻器滑片是沿ab接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表V示数不 变，解析 由于、选项iUniUnUn的示数不变，不变，则、VA错误；由理想变压器原理公式=且、不变，即22 i2i nUMnnI 0.8 A22iiRIUU=得：由公式=4V的不数

13、=一，则应减小，故选项 B错误； 02323 lInn 0.2 Ai22iUnnIIRc应减小，故滑片应沿，,该变压器起降压作用，故C错误；又增大，= 2212 RR 0d方向滑动，故 D正确. -答案D5. （2015 天津理综，6, 6分）（难度 ）（多选）如图所示，理想变压器的原线圈连Q来调节，在副线圈两端连接接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头 RRPU勺原线圈上加一电压为为滑动变阻器的滑动触头.在了定值电阻和滑动变阻器，°正弦交流电，则（）QP向上滑动时，电流表读数变大的位置不动，将 A .保持QP向上滑动时，电流表读数变小.保持的位置不动，将BPQ向上滑动时，

14、电流表读数变大C .保 持的位置不动，将 PQ向上滑动时，电流表读数变小D .保持的位置不动，将 62U UPRPQT知总不变，当增大，由 上滑时，位置不动，副线圈电压=解析 2R& oUPUII减小，故不变，由人=错误，B可知原线圈电流功率减小，原线圈电压正确；当iiiiUnbPQUI增大，故C正确，D增大，同理分 析原线圈电流错误.位置不动，知上滑时，由=答案BC电6. （20i5 广东理综，i5, 4分）（难度 ）如图为气流加热装置的示意图，使用阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保 P,使输出电压有效值由220 V降至ii0 V,调节前后（持

15、匝数不变，调节触头）导气管位）A,副线圈中的电流比为 1 : 2B .副线圈输出功率比为 2 ： 1C ,副线圈的接入匝数比为 2 ： 1D .原线圈输入功率比为 1 : 2UnUW效值由不变的情况下，使输出电压220解析在输入电压V和原线圈匝数212峰副线圈的 接入匝数之知，副线圈接入匝数应该减为原来的一半，故 降至110 V,由=nJ流也随之减半，所以电流之比为比为2： 1，故C正确；副线圈电压减半，电阻不变，电 UIP错误；副线圈输出功率等于 B比为故A错误；由4： 1,故=知，输出功率之 2： 1, D错误.所以原线圈输 原线圈输入功率，入功率之比为4 ： 1,故C答案7. （2015

16、 海南单科，10, 5分）（难度 ）（多选）如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4 ： 1,原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固 RRRffl将负载电阻的阻值 11是理想电压表，定电阻的阻值为，负载电阻的阻值=00RR的读数为5.0 V,则（） 5减小为=,保持变压器输入电流不变，此时电压表。A .此时原线圈两端电压的最大值约为34 V724 V B .此时原线圈两端电压的最大值约为68 V C ,原线圈两端原来的电压有效值约为48 VD.原线圈两端原来的电压有效值约为 RRFfe压为两端=5时，根据串、并联电路规律，解析 当 负载电阻的阻值减小为 。1URR故副线圈

17、两端=1 V两端的电压，所以=x 5 V两端电压的5倍,因为电压表测量 _ R005nUUU所以此时24 V =6 V ,根据公式=可得此时原线圈两端电压的有效值为，=电压为中1错误；因为变化过程中变压器B正确，2 V弋34 V,原线圈两端电压的最大值约为 A24IRIRU5则变化后电压+ =的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前、后电流也不变，002nUUIRIRUIRIRU可=12 V' =2'=,根据公式+ 11 = 12=6,所以，变 化前，2020020 nU22得原线圈两端原来的电压有效值约为48 V, D正确，C错误. AD答案线如图，一理想变压器原、副 ）（难度

18、 ）（多选）8. （2014 新课标全国n, 21,6分nn二极管和阻.原线圈通过一理想电流表圈的匝数分别为接正弦交流电源，一个、 2收反向电阻的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正值为向电阻为零，UUbcda,则端的电 为无穷大.用交流电压表测得、压分别为端和（、和。牡nnUU := Acdab21R .增大负载电阻的阻值，电流表的读数变小BUcd间的电压C.负载电阻的阻值越小，越大 cd D .将二极管短路，电流表的读数加倍nUUU根据有，由于二极管具有单向导电性，解析 设副线圈两端电压为，则有=znUUUUTzUT=，故选项 A错误；增大负载，则电阻，x效值定义可知，=则变压

19、器的输出cdRF221PUIcd间的电B正确； 表读数减小功率减小，输入功率也减小，由= ,选项可知，电流 ab1122UU2cd2PUR= = ,压与C大小无关，选项错误；将变压器的输出功率二极管短路，为原cd2RRPPU可知，电流表的读数变为原来的2倍，选项 D =2来的倍，由=正确.abH2 8BD 答案 电）如图，将额定电压为60 V的用分9. （2014 山东理综，17, 6）（难度 ）（多选交流电工作，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.以下判断正确的是 A的示数分别为220 V和2.2 压表和交流电流表（均为理想电表）用电器丁484 W.变压器输入功

20、率为A0.6 A .通过原线圈的电流的有效值为B2.2 A .通过副线圈的电流的最大值为Cnn ： = 11 ： 3D.变压器原、副线圈匝数比TUPUI：=60 X2.2 =W星析 理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有=21112P1II =,选项B正确;副线圈电流最大值 132 W,选项A错误；原线圈电流=0.6 A_ 2ma*iUnl22011iiI =,选项 D错误；原副线圈匝数比= 正确.2 =2.22 A ,选项C2Un60322BD答案P为滑动 变）（难度 ）（多选）如图所示的电路中，10. （2014 广东理综，19, 6分U不变, 闭合电键S,下列说法 正确的是（阻器的滑片

21、，保持理想变压器的输入电压）PL变亮.向下滑动时，灯 AP向下滑动时，变压器的输出电压不变B .P向上滑动时，变压器的输入电流变小C . P向上滑动时，变压器的输出功率变大D . UndUP亮L解析 =向上或向下滑动时，由变压器的电压特点可知，灯是不变的，2nU222 UPP=可知，项错误，AB项正确；减小，由向上滑动时，滑动变阻器的阻值度也不变，_ RPP&变 变压器的输出功率等于输出功率，则输入功率变大，又理想变压器的输入功率12PUIU不变可知，变压器 的输入电流变大，C项错误，及大，由= D项正确.1111 9答案BD11. （2014 浙江理综，15,6分）（难度）如图所示为

22、远距离交流输电的简化电路Ur的两条输电线输电，输电线路中的 图.发电厂的输出电压是，用等效总电阻是IU.在输电线与用户间连有一理想变压器，其末端间的电压为流入用户端的电电流是“I .则（流为）发电厂IU11 A .用户端的电压为 一I 2UB .输电线上的电压降为2rI C .理想变压器的输入功率为1UID .输电线路上损失的电功率为1UIUIU压为根据理想变压器原、副线圈的功率相等，有，解得用户端电=解析21212IUnIrUI压器的输入功率为选项=A正确；输电线上的电压降为B错误；理想变.，选项 一 11I 222 IrIr ,选项C错误；输电线路上损失的电功率为D错误.，选项11答案A理

23、12. （2014 福建理综，16,6分）（难度 ）图为模拟远距离输电实验电路图，两nnnnRRRR RA=、，四根模拟输电线的电阻、想变压器的匝数、= 的阻值均为口皿，RR忽略灯丝电阻随温 2L、L为相同的小灯泡，灯丝电阻A为相同的理想交流电流表，l122AB端接入低压交流电 源时度的变化.当（、）A . A、A两表的示数相同21B. L、L两灯泡的亮度相同21RR消耗的功率 消耗的功率大于.CrRR两端的电压两端的电压小于D. 42UIII器的升，则=.由题意知，升压变压、 解析设两电流表不'数分别为 a2aia2RR-|- 2L 10 k升压，设为的关系可知，由变压器匝数与电流、电压压比与降压变压器的降压比相等RklklUIRUkUI则降，降压变压器副线圈中电流=变压器副线圈两端电压=,，八.lUUkU-sIIIRUkUk ,则=,则=压变压器原线圈两端电压=1,解得，A14A13LA12IRRRH 22 A2125111 ,因B=错误；=故1,故两灯泡亮度不同，选项，选项 A错误；A1A1A242 lRkR+ 2A2L2UUR PPUIRPIvv正确.，选项 C错误；由，选项=由=D可知，可