专题29 交变电流(第07期)-2019年高考物理二模、三模试题分类汇编(解析版)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
D.若将该交流电压加在原副线圈匝数比为k的理想变压器的原线圈两端，则副线圈两端的电压的有效值 V
【参考答案】ACD
【名师解析】根据 求解转速；根据交流电的有效值求解热量；根据Um=NBSω判断若发电机线圈的转速提高一倍时输出电压的有效值；由公式 求解变压器副线圈电压有效值.
由 可知，选项A正确；由公式 ，选项B错误；根据Um=NBSω可知，当发电机线圈的转速提高一倍，即ω增大一倍时，Um=200V，则 ，选项C正确；由公式 可得， ，选项D正确；故选ACD.
A.电压表 的示数始终为1000V
B.仅接入灯泡增多，电流表 的示数增大
C.仅可调电阻r增大，电压表 的示数增大
D.仅可调电阻r增大，电流表 的示数减小
【参考答案】BD
【名师解析】发电机的输出电压 ，则发动机输出电压有效值 ，电压表的示数 ，故A错误；
B、仅接入灯泡增多，总电阻减小，总电流增大，则电流表的示数增大，故B正确；
3.（2019湖南岳阳二模）一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在cd间接定值电阻R．在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2．在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中（ ）
A. ， 降低B. ， 升高
A．电表B为电压表，电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC为电流表
B．接线端4的电势低于接线端2的电势
C．若增大R1，则电压表示数增大
D．若增大R2，则电压表示数减小
【参考答案】D
【名师解析】由右手定则，左端电磁铁在霍尔元件处形成竖直向上的磁场，再根据左手定则，可以判断“载流子”带正电偏转聚集在4端，显正电，对应2端缺少”载流子”显负电，当聚集的“载流子”形成的电场对后来的“载流子”的电场力等于洛伦兹力时，达到平衡，4、2端之间电势差稳定，即qE＝qvB， ，U42＝Bdv。
C、仅可调电阻r增大，r的分压增大，则电压表的示数减小，则副线圈两端电压减小，电流表的示数减小，故C错误、D正确；
【关键点拨】电压表的示数 ；仅接入灯泡增多，分析总电阻的变化，总电流的变化；仅可调电阻r增大，r的分压增大，根据闭合电路的欧姆定律和变压器原理进行分析。
变压器的动态问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原、副线圈的电压 ， ，电流 ， ，输入和输出功率 ， 随匝数比的变化而变化的情况；二是匝数比不变，电流和功率随负载电阻的变化而变化的情况。不论哪种情况，处理这类问题的关键在于分清变量和不变量，弄清楚“谁决定谁”的制约关系。
5．（6分）（2019湖南衡阳二模）用图示装置可以检测霍尔效应。利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测元件输出的电压，已知图中的霍尔元件是半导体，与金属导体不同，它内部形成电流的“载流子”是空穴，空穴可视为能自由移动的带正电的粒子，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端，当开关S1、S2闭合后，电流表A和电表B、C都有明显示数，下列说法中正确的是（ ）
5.（2019河南示范性高中联考）一内阻不计的交流发电机输出电压的瞬时值表达式为u=100sin100πt(V)，下列判断正确的是
A.该交流发电机线圈的转速为50r/s
B.若将该交流电压加在阻值为100Ω的电阻两端则该电阻在1min内产生的热量为6×103J
C.若发电机线圈的转速提高一倍，则输出电压的有效值为
2.（2019四川内江二模）如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n1：n2=5：1，分别接有定值电阻R1和R2，且R1：R2=5：1．原线圈接正弦交流电。电压表为理想交流电压表。则（ ）
A.电阻 和 消耗功率之比为1：1B.电压表 和 的示数之比为5：1
C.电压表 和 的示数之比为6：1D.原副线圈磁通量变化率之比为5：1
C.变压器输入功率增大D.变压器输入功率减小
【参考答案】D
【名师解析】根据变压器的电压关系有 ，当滑动触头M顺时针转动时，即n2减小时，电压U2应该减小，即降低，由于n2＜n1，所以U2＜U1，故A错误，B错误；由于电压U2减小，所以定值电阻上的电压减小，则定值电阻消耗的电功率减小，由于是理想变压器，所以变压器的输入功率也减小，故C错误，D正确。
【关键点拨】本题属于自耦变压器，输入和输出的电压同样与匝数成正比，当滑动触头M顺时针转动时，输出电压的匝数将变小，从而可以判断输出的电压的变化的情况。
自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据基本的规律分析即可。
4.（2019河南安阳二模）如图所示，发电机的输出电压 ，通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电，输电线上连接可调电阻r。变压器原线圈两端接有理想交流电压表 ，线圈干路接有理想交流电流表 ，下列说法正确的是
A．R消耗的功率变为2PB.电压表的读数为4U
C．电流表的读数为2ID.通过R的交变电流频率变大
【参考答案】B
【名师解析】线圈在匀强磁场中匀速转动，设线圈的最大横截面积为S，磁场的磁感应强度为B，线圈转动的角速度为ω，则产生的最大电动势为：Em=nBSω。原线圈两端的电压等于电动势的有效值，为： ，设原副线圈的匝数比为k，则副线圈两端的电压为： ，当发电机线圈的转速变为原来的4倍时，电压表的示数变为原来的4倍，选项B正确；由公式 可知，R消耗的功率变为16倍，选项A错误；由于电压表的示数变为原来的4倍，由输入输出功率相等可知，电流表的示数变为原来的4倍，选项C错误；变压器不能改变交流电的频率，选项D错误。
专题29交变电流
-2019年高三二模、三模物理试题分项解析（II）
一．选择题
1．（2019广东肇庆二模）教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示．理想交流电流表A和交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P．若将发电机线圈的匝数变为原来的4倍，其它条件均不变，下列说法正确的是
【参考答案】C
【名师解析】设流过原线圈的电流为I1，流过副线圈的电流为I2，根据变压器变流公式，原副线圈中电流与匝数成反比，所以 = ．电阻R1和R2消耗功率之比 ，故A错误；电压表V2的示数U2=I2R2，电压表V1的示数U1=I1R1+5U2=6U2，所以 ，故B错误，C正确；理想变压器原副线圈磁通量变化率相同，故D错误。
【参考答案】ACD
【名师解析】根据 求解转速；根据交流电的有效值求解热量；根据Um=NBSω判断若发电机线圈的转速提高一倍时输出电压的有效值；由公式 求解变压器副线圈电压有效值.
由 可知，选项A正确；由公式 ，选项B错误；根据Um=NBSω可知，当发电机线圈的转速提高一倍，即ω增大一倍时，Um=200V，则 ，选项C正确；由公式 可得， ，选项D正确；故选ACD.
A.电压表 的示数始终为1000V
B.仅接入灯泡增多，电流表 的示数增大
C.仅可调电阻r增大，电压表 的示数增大
D.仅可调电阻r增大，电流表 的示数减小
【参考答案】BD
【名师解析】发电机的输出电压 ，则发动机输出电压有效值 ，电压表的示数 ，故A错误；
B、仅接入灯泡增多，总电阻减小，总电流增大，则电流表的示数增大，故B正确；
3.（2019湖南岳阳二模）一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在cd间接定值电阻R．在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2．在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中（ ）
A. ， 降低B. ， 升高
A．电表B为电压表，电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC为电流表
B．接线端4的电势低于接线端2的电势
C．若增大R1，则电压表示数增大
D．若增大R2，则电压表示数减小
【参考答案】D
【名师解析】由右手定则，左端电磁铁在霍尔元件处形成竖直向上的磁场，再根据左手定则，可以判断“载流子”带正电偏转聚集在4端，显正电，对应2端缺少”载流子”显负电，当聚集的“载流子”形成的电场对后来的“载流子”的电场力等于洛伦兹力时，达到平衡，4、2端之间电势差稳定，即qE＝qvB， ，U42＝Bdv。
C、仅可调电阻r增大，r的分压增大，则电压表的示数减小，则副线圈两端电压减小，电流表的示数减小，故C错误、D正确；
【关键点拨】电压表的示数 ；仅接入灯泡增多，分析总电阻的变化，总电流的变化；仅可调电阻r增大，r的分压增大，根据闭合电路的欧姆定律和变压器原理进行分析。
变压器的动态问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原、副线圈的电压 ， ，电流 ， ，输入和输出功率 ， 随匝数比的变化而变化的情况；二是匝数比不变，电流和功率随负载电阻的变化而变化的情况。不论哪种情况，处理这类问题的关键在于分清变量和不变量，弄清楚“谁决定谁”的制约关系。
5．（6分）（2019湖南衡阳二模）用图示装置可以检测霍尔效应。利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测元件输出的电压，已知图中的霍尔元件是半导体，与金属导体不同，它内部形成电流的“载流子”是空穴，空穴可视为能自由移动的带正电的粒子，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端，当开关S1、S2闭合后，电流表A和电表B、C都有明显示数，下列说法中正确的是（ ）
5.（2019河南示范性高中联考）一内阻不计的交流发电机输出电压的瞬时值表达式为u=100sin100πt(V)，下列判断正确的是
A.该交流发电机线圈的转速为50r/s
B.若将该交流电压加在阻值为100Ω的电阻两端则该电阻在1min内产生的热量为6×103J
C.若发电机线圈的转速提高一倍，则输出电压的有效值为
2.（2019四川内江二模）如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n1：n2=5：1，分别接有定值电阻R1和R2，且R1：R2=5：1．原线圈接正弦交流电。电压表为理想交流电压表。则（ ）
A.电阻 和 消耗功率之比为1：1B.电压表 和 的示数之比为5：1
C.电压表 和 的示数之比为6：1D.原副线圈磁通量变化率之比为5：1
C.变压器输入功率增大D.变压器输入功率减小
【参考答案】D
【名师解析】根据变压器的电压关系有 ，当滑动触头M顺时针转动时，即n2减小时，电压U2应该减小，即降低，由于n2＜n1，所以U2＜U1，故A错误，B错误；由于电压U2减小，所以定值电阻上的电压减小，则定值电阻消耗的电功率减小，由于是理想变压器，所以变压器的输入功率也减小，故C错误，D正确。
【关键点拨】本题属于自耦变压器，输入和输出的电压同样与匝数成正比，当滑动触头M顺时针转动时，输出电压的匝数将变小，从而可以判断输出的电压的变化的情况。
自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据基本的规律分析即可。
4.（2019河南安阳二模）如图所示，发电机的输出电压 ，通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电，输电线上连接可调电阻r。变压器原线圈两端接有理想交流电压表 ，线圈干路接有理想交流电流表 ，下列说法正确的是
A．R消耗的功率变为2PB.电压表的读数为4U
C．电流表的读数为2ID.通过R的交变电流频率变大
【参考答案】B
【名师解析】线圈在匀强磁场中匀速转动，设线圈的最大横截面积为S，磁场的磁感应强度为B，线圈转动的角速度为ω，则产生的最大电动势为：Em=nBSω。原线圈两端的电压等于电动势的有效值，为： ，设原副线圈的匝数比为k，则副线圈两端的电压为： ，当发电机线圈的转速变为原来的4倍时，电压表的示数变为原来的4倍，选项B正确；由公式 可知，R消耗的功率变为16倍，选项A错误；由于电压表的示数变为原来的4倍，由输入输出功率相等可知，电流表的示数变为原来的4倍，选项C错误；变压器不能改变交流电的频率，选项D错误。
专题29交变电流
-2019年高三二模、三模物理试题分项解析（II）
一．选择题
1．（2019广东肇庆二模）教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示．理想交流电流表A和交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P．若将发电机线圈的匝数变为原来的4倍，其它条件均不变，下列说法正确的是
【参考答案】C
【名师解析】设流过原线圈的电流为I1，流过副线圈的电流为I2，根据变压器变流公式，原副线圈中电流与匝数成反比，所以 = ．电阻R1和R2消耗功率之比 ，故A错误；电压表V2的示数U2=I2R2，电压表V1的示数U1=I1R1+5U2=6U2，所以 ，故B错误，C正确；理想变压器原副线圈磁通量变化率相同，故D错误。