高考物理-交变电流“四值”理解与应用试题的攻克解析

我们知道，习题、试题尤其是高考试题，非常讲究能力立意，非常注重考查能力，这在不脱离所学知识的前提下，当然是应该的。但近几年来，有不少试题一味的追求考查能力、追求创新、追求联系科技，并且脱离了考生所学基础知识，这就有失偏颇了，也大大降低了题目的区分度和公信力。其实，有关交变电流有效值、最大值与理想变压器的高质量试题也不少，比如下边这几道：题目一、如图所示，一多匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈电阻r=1.0Ω，外电路电阻R=9.0Ω。当线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的电动势e=20sin10πt（V）。闭合开关S，下列说法正确的是（）

A．线圈转到图示位置时电路中的电流最大B．该交变电流的频率为10HzC．电路中理想交流电流表的示数为2.0AD．外接电阻R所消耗的电功率为18W【答案】D【难度】0.65【来源】2022届北京市平谷区高三下学期质量监控物理试题【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值、交流电频率的意义、中性面及其性质、根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热【详解】A．图示位置是与磁场垂直的位置，此时通过线圈的磁通量最大，感应电流最小，故A错误；B．由瞬时值的表达式可知故C错误；

D．外接电阻R所消耗的电功率为

故D正确。故选D。

本来好好一道题，但编入某课外资料中增加了所谓的“思维拓展”，结果反而画蛇添足了。上边“思维拓展”中的问题“1s内通过电阻R的电荷量为多少？”，1s内经过了5个周期，每个周期内线圈转动一圈，电流方向改变两次，也就是说自由电荷向左向右通过电阻R各一次，那“1s内通过电阻R的电荷量为多少？”到底是什么意思？！这不是画蛇添足吗？

题目二、如图所示，一多匝矩形线圆放在匀强磁场中，线圈电阻r=1.0Ω，外电路电阻R=9.0Ω。当线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的电动势e=20sin10πt（V），闭合开关S，下列说法正确的是（

）A．线圈转到图示位置时电路中的电流最大B．该交变电流的频率为10HzC．电路中理想交流电流表的示数为2.0AD．线圈转动一周产生的电能为4.0J【答案】D【难度】0.65【来源】广西河池市八校2021-2022学年高二下学期第一次联考物理试题【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值、交流电频率的意义、中性面及其性质、根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热【详解】A．线圈转到图示位置时磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，则电路中的电流为零，选项A错误；

B．该交变电流的频率为选项C错误；

D．线圈转动一周产生的电能为

选项D正确。故选D。题目三、如图所示，一多匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈电阻r=1.0Ω，外电路电阻R=9.0Ω。当线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的电动势e=20sin10πt（V）。闭合开关S，下列说法正确的是（）A．线圈转到图示位置时穿过线圈磁通量最大B．电路中理想交流电流表的示数为2.0A

C．外接电阻R所消耗的电功率为18WD．该交变电流的频率为10Hz【答案】AC【难度】0.65【来源】2022届天津市滨海新区高三下学期模拟试卷物理试题【知识点】根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热、交流电频率的意义、中性面及其性质、有效值读取交流电表示数的含义【详解】A．由磁通量的定义可知，线圈转到图示位置时穿过线圈磁通量最大，故A正确；B．电路中电流的最大值故D错误。故选AC。题目四、如图（甲）所示，理想变压器原副线圈匝数比n1︰n2=55︰4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图（乙）所示，则下列说法正确的是（）

A．由图乙可知交流发电机转子的角速度为πrad/s

D．当滑动变阻器的触头P向上滑动时，电流表A1示数减小，电压表V示数减小【答案】C【难度】0.65【来源】黑龙江省哈尔滨市第九中学校2022-2023学年高二下学期期中物理试题【知识点】结合图象计算变压器两端的电表示数、变压器两端电路的动态分析、理想变压器两端电压与匝数的关系、有效值的定义、一般交流电的有效值、交流电的u-t图像和i-t图像【详解】A．根据图像可知周期T=0.02s，则角速度

根据理想变压器的电压规律求解副线圈的电压，即交流电压表的示数为因为小灯泡和二极管相连，二极管具有单向导电性，根据有效值的定