高考物理-历年高考真题分类汇编2011M单元-交变电流

1、m22m22m 单元 交变电流 m1 交变电流的产生及描述图 1620m12011 四川卷 如图 16 所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为 t， 转轴 o o 垂直于磁场方向，线圈电阻为 2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈1 2转过 60时的感应电流为 1 a那么( )a 线圈消耗的电功率为 4 wb 线圈中感应电流的有效值为 2 a2c任意时刻线圈中的感应电动势为 e4cos ttt 2d. 任意时刻穿过线圈的磁通量为 sin t t【解析】 ac 当线圈从图示位置开始计，此时交变电流的瞬时值表达式为 ii cos mit，当 t60时，i1 a，可解得 i 2 a，其

2、有效值为 i 2 a，b 错误；回路消耗m的功率 pi r4 w，a 正确；线圈中感应感应电动势的最大值 e i r4 v，所以任意时m m刻线圈中的感应电动势为 e4cos2 bs e 4 t，c 正确；磁通量的最大值 bs t m 2t 2t 2，则穿过线圈任意时刻的磁通量 sin t，d 错误 t19l3 m12011 安徽卷 如图 111 所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强 度为 b.电阻为 r、半径为 l、圆心角为 45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的 o 轴以角速度 匀速转动(o 轴位于磁场边界)则线框内产生的感应电流的有效值为( )图 111bl a.2rb.2bl 2r

3、22222m22m 1tc.2bl4rbl d.4r【解析】 d 线框在磁场中转动时产生感应电动势最大值 e mbl 2，感应电流最大值i mbl 2r，在转动过程中 it 图象如图所示(以逆时针方向为正方向)：设该感应电流的有效1 i bl 值为 i，在一个周期 t 内：i rti r t，解得：i ，故选项 abc 错误，选项 dm 4 2 4r正确图 1图 24m12011天津卷 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 所示产生的交变电动势的图象如图 2 所示，则( )a t0.005 s 时线框的磁通量变化率为零b t0.01 s 时线框平面与中性面重合a

4、. 线框产生的交变电动势有效值为 311 vb. 线框产生的交变电动势频率为 100 hz42011天津卷 b 【解析】 由图 2 可知，正弦交流电的最大值为 311 v，周期 t0.02s，所以该交流电的有效值为 u有e 3112 2v220 v，频率 f 50 hz，cd 错；由图 2，t0.005 s 时电动势最大，磁通量的变化率最大，a 错；由图 2，t0.01 s 时电动势为 0，磁 通量变化率为 0，但磁通量最大，线框处于中性面位置，b 正确1 1m2变压器 远距离输电20m22011 山东卷 为保证用户电压稳定在 220 v ，变电所需适时进行调压，图 15 甲为调压变压器示意图

5、保持输入电压 u 不变，当滑动接头 p 上下移动时可改变输出电压某1次检测得到用户电压 u 随时间 t 变化的曲线如图 15 乙所示以下正确的是( )2图 15au 190 2sin(50 t) v2bu 190 2sin(100 t) v2c 为使用户电压稳定在 220 v，应将 p 适当下移d 为使用户电压稳定在 220 v，应将 p 适当上移2【解析】 bd 由图乙可知，交变电流的最大值为 190 2v，周期为 0.02 s， tu n100 rad/s，所以 a 项错误，b 项正确为了让用户得到 220 v 的电压，由 可知，要u n2 2想使电压 u 升高，n 必须变小，c 项错误，

6、d 项正确2 111出21 1m3 交变电流综合17m32011 课标全国卷 如图 13 所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为 12； 副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为 220 v，额定功率为 22 w；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( )图 13a u110 v，i0.2 ab u110 v，i0.05 ac u110 2 v，i0.2 ad u110 2 v，i0.2 2 an 1 n u【解析】 a 由题意知， ，u 220 v，因 ，故 u110 v，即电压表的读数n 2 2 n u2 2 2p 2

7、2为 110 v；理想变压器中，p p ui，故 i a0.2 a，即电流表的读数为 0.2 a，出 入 u 110a 正确11m32011 海南物理卷 如图 18 所示，理想变压器原线圈与一 10 v 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 0.3 w，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 0.09 a ，可计算出原、副线圈的匝数比为 _，流过灯泡 b 的电流为_a .图 19【答案】 103 0.2u【解析】 小灯泡 a 正常发光，由 pi r 和 i 可求得，小灯泡 a 两端电压即副线圈电r压 u u u 3 v，通过

8、小灯泡 a 的电流 i 0.1 a，由理想变压器电压与匝数成正比可得， a b 2 an u 10 ；对理想变压器，输出功率和输入功率相等，p p ，即 i u i u ，可得副线圈 n u 3 1 2 1 1 2 22 2总电流 i 0.3 a，利用并联电路特点可得，i i i 0.2 a.2 b 2 a19m32011 广东物理卷 图 7 甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中 r 55 ，a、v 为理想电流表和电压表若原线圈接入如图 7 乙所示的正弦交变电压，电压表 的示数为 110 v，下列表述正确的是( )110 v，则 1 1 ；由欧姆定律得，电流表示数 i 22 a ；由交

9、流电波形图知，t11 1ce甲乙图 7a 电流表的示数为 2 ab 原、副线圈的匝数比为 12c 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 100 hz19m32011广东物理卷 ac 【解析】 电流表、电压表测量值均为有效值，由交流电的波形图可知，原线圈电压有效值为 u 220 v，由电压表示数可知，副线圈电压有效值为1u2n u 2 u n u 1 2 r2 20.02 s，故 f 50 hz，综上分析 ac 选项正确t16m32011浙江卷 如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数 n 800 和 n 200 的两1 2个线圈，上线圈两端与 u51sin314t v 的交流电源相

10、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( )a2.0 v b9.0 v c12.7 v d144.0 v【解析】 au n根据理想变压器电压关系 可知，下线圈两端的电压有效值为 u u n 22 2514 2v9.0 v，交流电压表测量的是有效值，考虑到实际有损耗，故实际读数应该小于9.0v，故选项 b、c、d 错误，a 正确13. m32011江苏物理卷 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电压的 ut 图象如图所示若只在 ce 间接一只 r ce400 的电阻，或只在 de 间接一只 r 225 的电阻，两种情

11、况下电阻消耗的功率均为 80 w.de(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 u 的表达式；ab(2)求只在 ce 间接 400 电阻时，原线圈中的电流 i ；1n(3)求 ce 和 de 间线圈的匝数比 .ndep ceu u22u unn 41 2图 1213m32011 江苏物理卷【解析】 (1)由题图知200 rad/s 电压瞬时值 u 400sin200t(v)ab(2)电压有效值 u200 2 v1理想变压器 p p12原线圈中的电流 i 11 u1解得 i 0.28 a(或 125a)(3)设 ab 间匝数为 n u u1n n1 de同理 1 de n n1 de由题意知 ce de

12、 r rce de1解得 cendercerde代入数据得 ce n 3de15m32011福建卷 图 12 甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 n n 51，电阻 r20 ，l 、l 为规格相同的两只小灯泡，s 为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，1 2 1输入电压 u 随时间 t 的变化关系如图 12 乙所示现将 s 接 1、s 闭合，此时 l 正常发光下1 2 2列说法正确的是( )图 12a 输入电压 u 的表达式 u20 2sin50 t vb 只断开 s 后，l 、l 均正常发光2 1 2c只断开 s 后，原线圈的输入功率增大2d若 s 换接到 2 后，r 消耗的电功率为 0.8 w12 15m32011 福建卷 d 【解析】 由图乙，t0.02 s，所以 100 rad/s，ut22副2 21 12e sint20 2sin100t v ，a 错；只断开