高考物理试题分类汇编交流电

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2011普通高校招生考试试题汇编-交流电

1(福建第15题).图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是

A.输入电压u的表达式u=202sin(50π)V

C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大

B.只断开S1后，L1、L2均正常发光

D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W

解析：答案D。些题考查变压器和电路动态变化等知识点。由输入电压u随时间t的变化关系图象可知，交变电流周期为0.02s，输入电压u的表达式

选项A错误，只断开S1后，L1、L2均不能发光，选项B错误，只断开S2后，灯泡L1、L2串联接入电路，变压器输出电流变小，原线圈的输入功率减小，选项C错误，若S1换接到2后，变压器输出电压U=4V，R中电流为I=0.2A，R消耗的电功率为P=UI=0.8W，选项D正确

2．(四川第20题).如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩

形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈

电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，

线圈转过60°时的感应电流为1A。那么

A.线圈消耗的电功率为4W

B.线圈中感应电流的有效值为2A

C.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos 2

t T π

D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=T

π

sin

2

t

T

π

【思路点拨】线圈从垂直于中性面位置启动，则瞬时值的表达式为余弦函数。由此构造出瞬时值表达式，可求出电动势的最大值，然后是有效值，再到功率，从而完成A．B．C 的筛选；再画出线圈转动的截面图，可知其磁通量变化规律确是正弦函数，但对线圈的最大磁通量，即BS的计算有误，即排除D项。

【精讲精析】选AC。由于线圈垂直于中性面启动，则瞬时表达式可记为，代入数据可知，得最大值，即有效值以及

，功率为，瞬时值表达式为。再由于

，则任意时刻穿过线圈的磁通量为

，可知D错。

3(浙江第16题).如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和

m2=200的两个线圈，上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连，

将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是

A. 2.0V

B. 9.0V

C. 12.7V

D. 144.0V

答案：A

解析：交流电源电压的有效值，如果看成理想的来处理有：、、，解得，故交流电压表的读数应该小于，所以答案为A。

4（2011安徽第19题）．如图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ω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

A．

2

2

BL

R

ω

B．

2

2

2

BL

R

ω

450

O

u

V

n1

n2

C

．224BL R ω D ．24BL R

ω

答案：D

解析：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T ，而线框转动一周

只有T/4的时间内有感应电流，则有222()4

L BL T R I RT R ω

=，所以24BL I R ω=。D 正确。 5（2011新课标理综第17题）.如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V ，额定功率为22W ；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（A ）

解析：主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系。U 2=220V ，根据U 1：U 2=n 1:n 2得，U 1=110V 。I 2=P/U 2=0.1A ，根据I 1：I 2= n 2：n 1得I 1=0.2A 。所以正确答案是A 。

6（2011天津第4题）．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 ．t =0.005s 时线框的磁通量变化率

为零

B ．t =0.01s 时线框平面与中性面重合

C ．线框产生的交变电动势有效值为

311V

D ．线框产生的交变电动势的频率为

100Hz

【解析】：交变电流知识的考查。由图2可知，该交变电动势瞬时值的表达式为

311sin100e t π=。当t =0.005s 时，瞬时值e =311V ，此时磁通量变化率最大，A 错；同理当t =0.01s 时，e =0V ，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B 正确；对于正弦交变电流其有效值为E max /2，题给电动势的有效值为220V ，C 错；交变电流的频率为f =1/T =ω/2π=50Hz ，D 错。

【答案】：B

7（2011山东第20题）.为保证用户电压稳定在220V ，变电所需适时进行调压，图甲为变

压器示意图。保持输入电压1u 不变，当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压。某此检测得到用户电压2u 随时间t 变化的曲线如图乙所示。以下正确的是 （ ） A.V t u )50

sin(21902π= B.V t u )100sin(21902π=

C.为使用户电压稳定在220V ，应将P 适当下移

D.为使用户电压稳定在220V ，应将P 适当上移

答案：BD

解析：由电压2u 随时间t 变化的曲线可知，用户电压的最大值是V 2190，周期是s 2102-⨯，

所以V t u )100sin(21902π=，A 错误，B 正确；根据2

121U U n n =，1n 减小，2u 增大，因此为使用户电压稳定在220V ，应将P 适当上移，C 错误，D 正确。

8(广东第19题).图7（a ）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，

为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图7（b ）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V ，下列表述正确的是

A ．电流表的示数为2A

B. 原、副线圈匝数比为1:2

C. 电压表的示数为电压表的有效值

D. 原线圈中交变电压的频率为100Hz

A v R