11高考分类汇编—交流电

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n 1:n 2=5:1，电阻R=20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1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S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光。下列说法正确的是

A.输入电压u 的表达式π)V

C.只断开S 2后，原线圈的输入功率增大

B.只断开S 1后，L 1、L 2均正常发光

D.若S 1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S 1后，L 1、L 2均不能发光，选项B 错误，只断开S 2后，灯泡L 1、L 2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S 1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O 1O 2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

2t T

π D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=T πsin 2t 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n 1=800和

m 2=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 ．22BL R ω B

．22R

ω C

．24R

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 )50sin(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

9（2011海南第11题）.如图：理想变压器原线圈与10V

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0.3w ，正常发光时电阻为30Ω可，已知两

灯泡均正常发光，流过原线圈的

电流为0.09A ，可计算出原、副线圈的匝数比为_____，流过灯泡b 的电流为___,

解析：副线圈电压23a U U v === 1122103

n U n U ==， 3b a U U v == 由能量守恒得： 11a b b U I p U I =+ 代人数据得：0.2b I A =

(a)

(b)