专题12交变电流测2019年高考物理二轮复习讲练测含解析

1、 【满分：110分 时间：90分钟】 一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中， 18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比为2:1，四个标有“6 V、6 W”的完全相同的灯泡L1、L2、L3、L4，按如图方式接入电路，其中L1恰能正常发光；忽略灯泡电阻随电压的变化，电路中的电表均为理想交流电表，下列选项中正确的是( ) AL2、L3、L4均能正常发光 B电流表的示数为0.5 A Cm、n两点间所加的电压为14 V D整个电路消耗的总功率为18

2、W 【答案】 C 考点：变压器 【名师点睛】对于变压器问题；首先知道电压和电流与匝数的关系；变压器的输入功率等于输出功率；一般是先从初级电压开始计算次级电压，然后从次级电流和功率讨论初级功率 4在匀强磁场中一矩形金属框绕与磁感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示，则( ) At0.01 s时线框平面与中性面重合 Bt0.005 s时线框的磁通量变化率为零 C线框产生的交变电动势有效值为311 V D线框产生的交变电动势频率为100 Hz 【答案】 A 【解析】 【详解】 由图乙可知，当0.01s时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，处于中性面，故A正

3、确；由图乙可知，当0.005s时，感应电动势最大，则此时穿过线框回路的磁通量变化率最大，故B错误；线框产生的产变电动势的有效值：，故C错误；由图可知，交流电的周期为0.02s ，则频率为：，故D错误。所以A正确，BCD错误。 5如图甲是远距离输电线路示意图，图乙是用户端电压随时间变化的图象，则( ) A发电机产生的交流电的频率是100 Hz B降压变压器输出的电压有效值是340 V C输电线的电流仅由输送功率决定 D仅增加升压变压器的副线圈匝数，其他条件不变，输电线上损失的功率减小 【答案】 D 点睛：本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速

4、度等物理量，同时正确书写交流电的表达式 6如图所示，理想变压器原线圈接交流电源和理想交流电流表，副线圈接热水器和抽油烟机，原副线圈的匝数比为4:1，副线圈上电源的瞬时值，开关S断开时，电流表示数是1A，开关S闭合时，电流表示数是125A，下列说法正确的是 A交流电源输出电压的最大值是55V B交流电源输出电压的最大值是880V CS闭合时，抽油烟机消耗的功率是1100W DS闭合时，抽油烟机消耗的功率是220V 【答案】 D 【解析】 考点：考查了理想变压器 【名师点睛】 对于变压器需要掌握公式1122UnUn? 、1222InIn?，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理

5、想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源， 7一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T从中性面开始计时，当t T时，线圈中感应电动势的瞬时值为3 V，则此交流电的有效值为 （ ） A 6 V B3 V C 3 V D6 V 【答案】 C 【解析】 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，从中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为; 当 时瞬时值e=3V，代入解得 Em=6V；电动势有效值，故选C. 点睛：对于感应电动势的瞬时值表达式e=Emsint要注意计时起点必须

6、是从中性面开始，否则表达式中初相位不为零. 11如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为22:3，原线圈接的交流电，副线圈接电阻R1=R2=30, D为二极管。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，下列说法正确的是 A原线圈所接交流电的频率为100Hz B通过电阻R1的电流有效值为 1A C通过电阻R2的电流有效值为1A D原线圈的输入功率为45W 【答案】 BD 【解析】原线圈接 U=220sin100t （V）的交流电。所以 T=0.02s；交流电的频率f=1/T=50Hz，故A错误；原线圈交流电有效值是220V，根据原、副线圈的匝数比n1：n2=22：3，根据原副线圈电压之比等于匝数

7、之比可知，副线圈的电压为U2 =×220V=30V，通过R1的电流 I=1A，故B正确；由于现在二极管的作用，副线圈的电阻R2通过的电流 I= A= A，故C错误；副线圈的电阻R1消耗的功率P1 =30W；由于现在二极管的作用，副线圈的电阻R2电压只有正向电压。则电阻R2消耗的功率为 P=P1=15W，所以副线圈的输出功率应为45W，输出功率等于输入功率，所以变压器的输入功率为45W。选项D正确；故选BD。 点睛：本题考查二极管的单向导电性及变压器原理，要注意明确变压器电压之比与匝数之比的关系，由电流的热效应求解有效值 12如图所示，理想变压器原线圈接一正弦交流电源，副线圈的c端接一

8、个二极管，假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻阻值无穷大。副线圈的b端为中心触头，ab、bc间线圈匝数相等。定值电阻阻值为r ，可变电阻的阻值为R可调，下列说法中正确的是（ ） A若R恒定，当K分别接b、c时，电压表读数之比为1:1 B若R恒定，当K分别接b、c时，电流表读数之比为1:4 C若R恒定，当K分别接b、c时，变压器输出功率之比为1:2 D当K接b时，若Rr ，则可变电阻R消耗功率最大 【答案】 CD 【解析】 点睛：考查变压器的电压与匝数的关系，掌握闭合电路欧姆定律的应用，理解二极管单向导电性，注意原副线圈的功率相等，是解题的关键。 二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题

9、10分；第15、16题每题15分；共50分） 13如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为B0=1T，电阻为R=2的边长为L=1m的正方形线框abcd水平放置，OO为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度绕OO为轴向上匀速转动，如图中虚线所示： （1）求线框向上转动60°的过程中通过导线横截面的电荷量； （2 ）若线框左半部分以角速度绕OO向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热； （3）若线框左半部分也固定不动，此时磁感应强度随时间按B=1+4t（T），求磁场对线框ab边的作用力随时间变化的关系式 【答案】 （1）q=0125C（2 ）（3） （3 ）若转动后磁感应强度随时间按变化， 在线框中产生的感应电动势大小，解得E=4V， 在线框中产生的感应电流； 线框ab 边所受安培力的大小为，解得； 14如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，转动的角速度为100rad/s ，匀强磁场的磁感应强度为T矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50，电表均为理想交流电表当线圈平面与磁场方向平行时开始计时求： （1）线圈中感应电动势的表达式； （2）由图示位置转过30°角