高考物理模擬新題精選分類解析(第11期)專題11交變電流

1、-5 -1. （2013江蘇省徐州市三模）如圖甲為某水電站的電能輸送示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為l : 10,降壓變壓器的副線圈接有負(fù)載R,升壓、降壓變壓器之間的輸電線路的電阻不能忽略，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器左側(cè)輸人如圖乙的交變電壓，下列說(shuō)法中正確的是A.交變電流白頻率為 100HzB.升壓變壓器副線圈輸出電壓為22VC.增加升壓變壓器副線圈匝數(shù)可減少輸電損失D.當(dāng)R減小時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率減小答急飛解析:由圖乙可知，周期為002s,交變電流的頻率為5。也,電壓有效值乙” 升壓變壓器副線 圈輸出電壓為22MV,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤-增加升壓變壓器副線圈匝數(shù)可提高輸電電壓，減少輸電損失

2、, 選項(xiàng)C正確。當(dāng)R藏小時(shí)，負(fù)載消耗功率增大，發(fā)電機(jī)的輸出功率增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2. （2013山東省文登市模擬）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比ni：n2=2:1 ,原線圈兩端接入交變電壓，副線圈接有開(kāi)關(guān)S、交流電流表 A電容器C、定值電阻R、R2,電阻R=R=5Q。原線圈中接入的交變電壓是由圖乙中所示的線框（不計(jì)線框的電阻）產(chǎn)生的。線框 abcd的邊長(zhǎng)分別是 ab=ad=0.2m,線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=10T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行，線框以ab邊所在的直線為軸做角速度co=50rad/s T的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)），閉合開(kāi)關(guān)So下列說(shuō)法正確的是上一"年A .接入變壓器的

3、交變電壓瞬時(shí)值為e=20j2cos50t V為B .閉合開(kāi)關(guān)S,電路穩(wěn)定之后，電流表的示數(shù)為零 C .電阻R的發(fā)熱功率為10W. L 二D .變壓器原線圈中的最大電流為1A產(chǎn)答案：C解析：圖乙中所示的線框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電劭勢(shì)的53c0占須二:。K 0 2- XA'=20 coQ5 V.選項(xiàng)A錯(cuò)誤0閉合開(kāi)關(guān)九電路穩(wěn)定之后，由于電容器能夠逋過(guò)交變電流，所以電流表的示 數(shù)不為零，選項(xiàng)E錯(cuò)誤.變壓器輸出電壓5電阻的的發(fā)熱功率為P=U二&=1仆。選孽 c正確.由于電容器有容抗.電容器中電流小于正人變壓器輸出功率小于p=ui小于10寸, 變壓器原線圈中的最大電流小于4 選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3. （

4、2013北京市順義區(qū)二模）如圖所示，圖線 a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，其在同一磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.在圖中t=0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為 3:2C.交流電a的瞬時(shí)值為u=10sin5兀t （V）20D.交流電b電壓的最大值為20 （V）3管案1A解析：在圖中右口時(shí)刻產(chǎn)生電壓為零，穿過(guò)線圈的礴通量變化率為零，焦通量最大，選項(xiàng)段錯(cuò)誤。 圖箕a所示正受交流電周期為。北，圖線h所示正弦交流電周期為根據(jù)轉(zhuǎn)速與周期關(guān)系可知, 線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為32選項(xiàng)B正

5、確。交流電t的瞬時(shí)值為*1加in5打匕選項(xiàng)C正確“由 UNBSW 可知交流電也電壓的最大值為三（v）,選項(xiàng)二正確.此題關(guān)于這兩個(gè)正5支交流電的說(shuō) r法錯(cuò)誤的是44. （2013四川省涼山州三模 ）某小型發(fā)電站發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓為500V,輸出的電功率為 50k四 用電阻為3 的輸電線向遠(yuǎn)處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率的0. 6%則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達(dá)用戶再用降壓變壓器變?yōu)?220V供用戶使用（兩個(gè)變壓器均為理想變壓器）。對(duì)整個(gè)送電過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是A.輸電線上的損失功率為 300WB.升壓變壓器的匝數(shù)比為 1:100C.輸電線上的電流為 100AD.降壓變壓器的輸入電壓

6、為4700V答案.A解析m輸電線上的損失功率為口. 6X 50kW =300VA選項(xiàng)A,正碉,由可得輸電線上電諦l=10A,升壓變壓器副線圈電壓為升壓變壓器的匝數(shù)比為14口，選項(xiàng)me錯(cuò)誤。輸電自 損失電壓為R.30V,降壓變壓器的輸入電壓為497口k選項(xiàng)口錯(cuò)誤。5. （2013北京市西城區(qū)二模）如圖所示，交流電流表 A、A、A3分別與電阻R電容器C和電感線圈L串聯(lián)后接在同一個(gè)正弦式交流電源上。交流電流表A4與電阻R串聯(lián)后接在理想變壓器副線圈兩端。如果保持供電電壓的最大值不變，而增大供電電壓的頻率，電流表示數(shù)不變的是A.電流表A和A2B.電流表A和A4C.電流表A和A2D.電流表A3和A4答案E

7、解析：增大供電電壓的頻率，通過(guò)電眼的電流不變，電流表示數(shù)不變的是電流表也和4 選 項(xiàng)B正確6. （ 2013河南省商丘市三模）一臺(tái)理想變壓器，開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S接1,此時(shí)原、副線圈的匝數(shù)比是11 ： 1,原線圈接入電壓為 220V的正弦交流電。一只理想二級(jí)管和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 串聯(lián)接在副線圈上，如圖所示。則下列判斷正確的是 A.原、副線圈中白功率之比為11 ： 1B.若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10Q,則1 min內(nèi)滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為 1200JC.若只將S從1撥到2,電流表示數(shù)減小D.若只將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，則兩電表示數(shù)均減少答案.3解析.根據(jù)變壓器功率關(guān)系，原、副線圈中的功率之比為3選

8、項(xiàng)以錯(cuò)誤.根據(jù)焦耳定律】若滑動(dòng)變阻器接入電路的限值為L(zhǎng)口比則L陋口內(nèi)滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為12。.選項(xiàng)？正確修走 只有£從撥到2,輸出電壓降低，輸出功率減小，電流表示數(shù)減小，選項(xiàng)C正確.若只將滑動(dòng)變 阻器的滑片向下滑動(dòng)，電壓表示數(shù)不變.電流表示數(shù)減少.選項(xiàng)口錯(cuò)誤口7. （2013山東省濰坊市模擬）圖甲中的變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)之比為10： 1.測(cè)得R=10 的電阻兩端電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.則原線圈中A .電壓的有效值為 311OVB .電壓的有效值為 2200VC .電流變化的頻率為 25HzD .電流的有效值為 22At答案】BC解析:由圖乙可得副線圈電壓的

9、最大值是3二W則其有效值是22C*VS電流變化的頻率為丁 He, 由于電阻R=10C,所以副線圈的電沛（有效值）為二孔由理想變壓器電壓，電流與通數(shù)的關(guān)茅 可將原線圈電壓的有效值為2200V,電流的有效值為：A,選項(xiàng)AD錯(cuò)誤B正確。變壓器不能改 變電流的頻率，選項(xiàng)C正確）8. （2013安徽皖北協(xié)作區(qū)聯(lián)考）某 n匝線圈，線圈所圍面積為S,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3，線圈總電阻為r,外電路電阻為 R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)線圈在外力作用下由圖中位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（A.通過(guò)R的電荷量q為一BSB.通過(guò)R的電荷量q為mBS2、(R r)R r2n2 B2S2C.外力彳

10、的功WB S冗(R r) 2 b2s2D.外力做的功W 71nBs4(R r)答案：D解析：考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用及交流電知識(shí),求通過(guò)電阻R的電荷量，需用平埔電流,而 求平均電流必須知道平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以采用定義式求電動(dòng)勢(shì)：線圈轉(zhuǎn)過(guò)9口，平均感應(yīng)電動(dòng)期 £ =,平均感應(yīng)電流/=占，所以逋過(guò)r的電荷量g=口,=衛(wèi)=以工，.錯(cuò)，由能量共*R + fR-m R +系可知外力做的功轉(zhuǎn)化為焦耳勢(shì).而計(jì)算焦耳熱需利用交掠電的有數(shù)值.所以要先求最大值：二）對(duì).本題難度中等一9. （2013北京市豐臺(tái)區(qū)二模）如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R、R、R和R均為固定電阻。開(kāi)關(guān)

11、 S是閉合的，V1和V2為理想電壓表，讀數(shù)分別為 U和U; A、-8 -A2和A為理想電流表，讀數(shù)分別為 Ii、I2和13。U數(shù)值不變，現(xiàn)斷開(kāi) S,下列推斷中正確的是（）A. U2變小、I3變大B. U2不變、13變小C. Il變小、I 2變小D. Il變大、I 2變大智/c解析：現(xiàn)斷開(kāi)電流表上諛數(shù)增大F七讀數(shù)減小，相據(jù)變壓器功率關(guān)系邑i糊減小電壓學(xué) 讀數(shù)v二和比不變。選項(xiàng)匚正確介10. （2013江西省重點(diǎn)中學(xué)盟校聯(lián)考）如圖所示，理想變壓器初級(jí)線圈接一正弦式交變電流,交變電流的電壓有效值恒定不變。則下列說(shuō)法中正確的是：（）A.只將Si從2撥向1時(shí)，電流表示數(shù)變小B.只將S2從4撥向3時(shí)，電流

12、表示數(shù)變小C.只將S3從閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，電阻 R2兩端電壓增大D.只將變阻器 R的滑動(dòng)觸頭上移，變壓器的輸入功率減小答案；BD解析.只將S：從2撥向：時(shí)，輸出電壓增大，輸出功率增大，原線圈輸入電流增大，電流表示寒 變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤”只將S二從4撥向3時(shí)，輸出電壓減小，錨出功率減小，原線圈輸入電流減小 電流表示數(shù)變小，選項(xiàng)B正確。只將工從閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，電阻R二兩端電壓不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 只將變阻器R：的滑動(dòng)觸頭上移，變壓器的輸出電流減小，輸出功率減小，由變壓器功率關(guān)系，輸 入功率減小，選項(xiàng)D正確。11. （2013江蘇省淮安四模）如圖所示，電壓互感器、電流互感器可看成理想變壓器，已知電壓互感器原、

13、副線圈匝數(shù)比是1000： 1,電流互感器原、副線圈匝數(shù)比是 1 ： 200,電壓表讀數(shù)是 200V,電流表讀數(shù)是1.5A, 則交流電路輸送電能的功率是A. 3X102W B . 6X104WC. 3X105W D . 6X107W答案，D解析！電壓互感器原、副線圈匝數(shù)比是1000 ： 1.交流電路實(shí)際電壓為10口6/=2乂電流互感器原、副線圈匝數(shù)比是1 ： 200,交流電路電沆1=20口乂。5"3口口4交流電路輸送電能的 功率是JI=（5X 飛選項(xiàng)D正晞12. （2013山東省青島市模擬）一臺(tái)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是11: 1,原線圈接入電壓為220V的正弦交流電。一只理想二

14、級(jí)管和一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在副線圈上，如圖所示.則下列判斷正確的是A.原、副線圈中白功率之比為 11: 1B.若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10 ,則1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為1200 JC.只將S從1撥到2,電流表示數(shù)減小D.若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，則兩電表示數(shù)均減少【答案】BC解析：理想變壓器原,副線圈中的功率相等，1項(xiàng)錯(cuò)誤；原，副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，所以副線圈兩端電壓為20%但二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)有效值的定義有變乂工=三生丁,從R 1 R而求得電壓表兩端電壓有效值為u B=1 口正H貝U IrTin內(nèi)產(chǎn)生的熱量為G= 二)60J=120DJ, B正耀將5從潑到？交壓詈續(xù)，匐微

15、圈匝教比增大，哥胺圈兩端電壓減小，副線圈電流減小，原線圈電流也二卜 故申/尸不數(shù)減小，。正確I將滑動(dòng)變阻器滑片向不 滑動(dòng)，接入電路中的阻值減小，但黃T原、到狼"加端的電爐元影響，即電壓表的讀數(shù)不變，電流費(fèi) 的詼數(shù)變大，所以口錯(cuò)誤,故選13. (18分)(2013安徽省安慶市聯(lián)考)如圖，相距 L=1m電阻不計(jì)的平行光滑長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌左端間接有阻值R=2Q的電阻，導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌所在2平面垂直、萬(wàn)向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)寬度d均為0.6m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B=T、B2=0.8T。5現(xiàn)有電阻r =1 Q的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體棒ab從邊界MN

16、進(jìn)入磁場(chǎng)后始終以速度v=5m/s作勻速運(yùn)動(dòng)，求：(1)棒ab在磁場(chǎng)B中時(shí)克服安培力做功的功率；(2)棒ab經(jīng)過(guò)任意一個(gè)磁場(chǎng) B2區(qū)域過(guò)程中通過(guò)電阻 R的電量；(3)棒ab在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻 R兩端電壓的有效值。13解析. 在嚼場(chǎng)B,o島=B心P - >pV= = V-,（b 分）“ R + r 3（2）在磁場(chǎng)上扎8D/ 八、-MltiC （ 4 7TJ設(shè)棒g產(chǎn)生電劭勢(shì)的效值為士在建場(chǎng)氏中產(chǎn)生的電升為E =艮7 /在磁場(chǎng)支中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)一二££、 =4£回路在一個(gè)周期T內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱。=解得,電動(dòng)勢(shì)的有效值ETV電阻R兩端電壓的有效值為U=27 C8分）1

17、 一一-圓弧4R的電s Rf14. （15分）（2013年5月江蘇省淮安市調(diào)研）如圖所示，兩根等高光滑的軌道，半徑為r、間距為L(zhǎng),軌道電阻不計(jì).在軌道頂端連有一阻值為阻，整個(gè)裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于L、質(zhì)量為mi電阻不計(jì)的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)軌道底端cd時(shí)受到軌道的支持力為2mg整個(gè)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌電接觸良好，求：(1)棒到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小和通過(guò)電阻R的電流.(2)棒從ab下滑到cd過(guò)程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過(guò)R的電荷量.(3)若棒在拉力作用下，從 cd開(kāi)始以速度V0向右沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在到達(dá)ab的過(guò)程中拉力做的功為多少？14,(15分)解:(1)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，泄導(dǎo)的速哎為明廣主的