2019年高考物理二轮典型例题冲刺测试(专项10交变电流)(含解析)

2019年高考物理二轮典型例题冲刺测试(专项10交变电流)（含解析）注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

1.2012·北京理综，15一个小型电热器假设接在输出电压为10V 的直流电源上，消耗电功率为P ；假设把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为P2.如果电热器电阻不变，那么此交流电源输出电压的最大值为() A 、5V B 、52V C 、10VD 、 102V[解析]设电热器电阻为R ，正弦交流电源的电压有效值为U 效，接10V 直流电源时，P ＝U2R ＝102R ①；接交流电源时，P 2＝U2效R ②，联立①②得U 效＝52V ，故最大值Um ＝2U 效＝10V ，C 选项正确、 [答案]C2.2012·广东理综，19某小型发电机产生的交变电动势为e ＝50sin100πt(V)、对此电动势，以下表述正确的有()A 、最大值是502VB 、频率是100HzC 、有效值是252VD 、周期是0.02s[解析]从中性面开始计时，交变电动势的表达式为e ＝Emsin ωt ，因e ＝50sin100πt(V)，所以最大值Em ＝50V ，A 错误、由ω＝2πf ＝100πHz 得f ＝50Hz,B 错误、有效值E ＝Em2＝252V ，C 正确、T ＝1f ＝0.02s ，D 项正确、 [答案]CD3.2012·江西八校联考，17调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示、线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，CD 之间输入交变电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压、图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器、现在CD 两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么()A 、由甲图可知CD 两端输入交流电压u 的表达式为u ＝36 2 sin(100t)(V)B 、当滑动触头P 逆时针转动时，MN 之间输出交流电压的频率变大C 、当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D 、当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小[解析]由图甲可知u ＝362sin100πt(V)，A 错误、M 、N 之间输出交流电压的频率由输入的交流电压的频率决定，B 错误、滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，R3减小，由“串反并同”可知电压表读数减小，电流表读数增大，R2消耗的电功率P2＝U2R2减小，C 错误，D 正确、 [答案]D 4.2012远距离输电装置如下图，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，当K 由2改接为1时，以下说法正确的选项是()A 、电压表读数变大B 、电流表读数变大C 、电流表读数变小D 、输电线损失的功率减小[解析]由U2＝n2n1U1知，当K 由2改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，输送电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表示数变大，选项A 正确；降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I 灯也变大，输电线上的电流I 线也随着I 灯的变大而变大，所以电流表读数变大，选项B 正确而C 错误；I 线变大时，输电线损失的功率P 线＝I2线R 变大，选项D 错误、 [答案]AB5.2012·江苏单科，7某同学设计的家庭电路保护装置如下图，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成、当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K ，从而切断家庭电路、仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，以下说法正确的有()A 、家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零B 、家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变C 、家庭电路发生短路时，开关K 将被电磁铁吸起D 、地面上的人接触火线发生触电时，开关K 将被电磁铁吸起[解析]电路正常或短路时，火线和零线中通过的电流大小相等、方向相反，故L1中火线与零线中电流产生的磁场相抵消，铁芯中的磁通量为零，L2中无感应电流产生，电磁铁中也就无电流，开关K 不会被吸起、由上述分析可知，A 、B 项正确，C 项错误、当地面上的人接触火线发生触电时，火线与零线中的电流大小不再相等，那么L2中产生感应电流，电磁铁也就能把开关K 吸起，即D 正确、 [答案]ABD6.2012·海南单科，4如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12V,6W ”的小灯泡并联在副线圈的两端、当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是()A.120V,0.10A B 、240V,0.025A C.120V,0.05A D 、240V,0.05A[解析]副线圈电压U2＝12V ，由U1U2＝n1n2得U1＝240V ，副线圈中电流I2＝2·P U ＝1A ，由I1I2＝n2n1得I1＝0.05A. [答案]D7.2012·福建理综，14如图，理想变压器原线圈输入电压u ＝Umsin ωt ，副线圈电路中R0为定值电阻，R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示、以下说法正确的选项是()A.I1和I2表示电流的瞬时值 B 、U1和U2表示电压的最大值C 、滑片P 向下滑动过程中，U2不变、I1变大D 、滑片P 向下滑动过程中，U2变小、I1变小[解析]交流电表测量的是交变电流的有效值，故A 、B 皆错误、由于理想变压器的输出电压U2＝n2n1U1与负载无关，即滑片P 下滑时U2不变，故D 错误、由I1U1＝U22R0＋R 知R 减小时I1变大，故C 正确、 [答案]C 8.2012如下图，图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当只改变线圈的转速后，产生正弦交流电的图象如图线b 所示，以下说法正确的选项是()A 、线圈先后两次转速之比为2∶3B 、通过线圈的磁通量最大值之比为3∶2C 、先后两次交流电的最大值之比为3∶2D 、先后两次交流电的有效值之比为3∶ 2[解析]由Φmax ＝BS 知，通过线圈的磁通量最大值之比为1∶1，选项B 错；由图象可知，TaTb ＝23，根据T ＝2πω、ω＝2πn 知，na nb ＝32，选项A 错；电动势最大值Emax ＝NBS ω＝N Φmaxω，故Eamax Ebmax ＝ωa ωb ＝Tb Ta ＝32，选项C 对；由有效值公式E ＝Emax 2知，Ea Eb ＝Eamax Ebmax ＝32，选项D 错. [答案]C9.2012·河北石家庄二模，15如下图，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝4∶1，原线圈a 、b 间接一电压为u ＝2202sin100πt(V)的电源，灯泡L 标有“36V18W ”字样、当滑动变阻器R 的滑动触头处在某位置时，电流表示数为0.25A ，灯泡L 刚好正常发光，那么()A 、流经灯泡L 的交变电流的频率为100HzB 、定值电阻R0的阻值为19ΩC 、滑动变阻器R 消耗的功率为36WD 、假设将滑动变阻器R 的滑动触头向下滑动，那么灯泡L 的亮度变暗[解析]由ω＝2πf 得100πrad/s ＝2πf ，f ＝50Hz,A 错误、U2＝n2n1U1＝55V,I2＝n1n2I1＝1A ，R0两端的电压U0＝55V －36V ＝19V ，R0＝U0I2＝191Ω＝19Ω，B 正确，IR ＝I2－IL ＝1A －0.5A ＝0.5A ，R 上消耗的功率P ＝IRU ＝0.5×36W ＝18W ，C 错误、滑动变阻器R 的滑动触头向下滑动后，总电阻减小，电流增大，R0两端电压增大，而灯泡L 两端电压减小，故D 对、 [答案]BD10.2011·江苏单科，13图甲为一理想变压器，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变电压的u －t 图象如图乙所示，假设只在ce 间接一只Rce ＝400Ω的电阻，或只在de 间接一只Rde ＝225Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab 的表达式；(2)求只在ce 间接400Ω电阻时，原线圈中的电流I1； (3)求ce 和de 间线圈的匝数比ncende .[解析](1)由题图乙知T ＝0.01s ，那么ω＝200πrad/s 电压瞬时值uab ＝400sin200πt(V) (2)电压有效值U1＝2002V 理想变压器P1＝P2 原线圈中的电流I1＝P1U1 解得I1≈0.28A(或25A) (3)设ab 间匝数为n1 U1n1＝Uce nce 同理U1n1＝Ude nde 由题意知U2c e Rce ＝U2d eRde 解得nce nde ＝Rce Rde代入数据得nce nde ＝43.[答案](1)uab ＝400sin200πt(V) (2)0.28A(或25A) (3)nce nde ＝43 11.2012发电机的端电压为220V ，输出电功率为44kW ，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户、 (1)画出全过程的线路图、 (2)求用户得到的电压和功率、(3)假设不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压、 [解析]该题是输电线路的分析和计算问题，结合电路结构和输电过程中的电压关系和电流关系可解此题、(1)线路图如下图：(2)升压变压器副线圈上的输出电压U2＝n2n1U1＝2200V ， 升压变压器副线圈上的输出电流I2＝n1n2I1， 升压变压器原线圈上的输入电流，由P ＝U1I1，得 I1＝P U1＝44×103220 A ＝200A ， 所以I2＝n1P n2U1＝44×10310×220A ＝20A.输电线路上的电压损失和功率损失分别为 UR ＝I2R ＝4V ，PR ＝I22R ＝0.08kW.加到降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为 I3＝I2＝20A,U3＝U2－UR ＝2196V.降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为 U4＝n4n3U3＝219.6V ，I4＝n3n4I3＝200A.用户得到的功率P4＝U4I4＝43.92kW.(3)假设不采用高压输电，线路损失电压为U ′R ＝I1R ＝40V ， 用户得到的电压U ′＝U1－U ′R ＝180V ， 用户得到的功率为P ′＝U ′I1＝36kW.12.2012·安徽理综，23图1是交流发电机模型示意图、在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO ′转动、由线圈引出的导线ae 和df 分别与两个跟线圈一起绕OO ′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R 形成闭合电路、图2是线圈的主视图，导线ab 和cd 分别用它们的横截面来表示、ab 长度为L1，bc 长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动、(只考虑单匝线圈)(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t 时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t 时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；(3)假设线圈电阻为r ，求线圈每转动一周电阻R 上产生的焦耳热、(其他电阻均不计) [解析](1)矩形线圈abcd 转动过程中，只有ab 和cd 切割磁感线，设ab 和cd 的转动速率为v ，那么 v ＝ω·L22①在t 时刻，导线ab 和cd 因切割磁感线而产生的感应电动势均为 E1＝BL1vy ② 由图可知vy ＝vsin ωt ③ 那么整个线圈的感应电动势为e1＝2E1＝BL1L2ωsin ωt. ④(2)当线圈由图3位置开始运动时，在t 时刻整个线圈的感应电动势为 e2＝BL1L2ωsin(ωt ＋φ0)、 ⑤ (3)由闭合电路欧姆定律可知 I ＝E R ＋r⑥ E ＝Em 2＝BL1L2ω2⑦那么线圈转动一周在R 上产生的焦耳热为 QR ＝I2RT ⑧ 其中T ＝2πω⑨ 于是QR ＝πR ω(BL1L2R ＋r )2.⑩[答案](1)e1＝BL1L2ωsin ωt (2)e2＝BL1L2ωsin(ωt ＋φ0) (3)πR ω(BL1L2R ＋r )2。