交变电流高考题汇总.docx

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交变电流高考题汇总

交变电流高考题汇总

　　篇一：

20XX年全国物理高考题分类专题11：

交变电流

　　20XX年全国物理高考题分类专题11：

交变电流

　　21．[20XX·新课标Ⅱ卷]如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则

　　A．Uab∶Ucd＝n1∶n2

　　B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小

　　C．负载电阻的阻值越小，c、d间的电压Ucd越大

　　D．将二极管短路，电流表的读数加倍

　　21．BD[解析]经交流电压表、交流电流表测得的值分别为交变电压和交变电流的有效值，根据变压器公式Uabn1得到输出电压，而输出电压U2不等于c、d端电压，因二极管U2n2

　　具有单向导电性，输入电压通过变压器变压后经二极管整流后有效值发生变化，Ucd＝2U22n2Uab＝Uab∶Ucd＝2n1∶n2，故A错误．增大负载电阻的阻值R,Uab不变，Ucd也22n1

　　U2

　　cd不变，根据P出＝R

　　入功率必减小，故电流表读数变小，B正确，C错误．二极管短路时，U′cd＝U2，输出功率U′2U2

　　cd2P′出＝＝＝2P出，故输入功率P1也加倍，而输入电压U1不变，根据P1＝U1I1得电流表RR

　　读数加倍，D正确．

　　1．[20XX·四川卷]如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则

　　甲乙

　　A．用户用电器上交流电的频率是100Hz

　　B．发电机输出交流电的电压有效值是500V

　　C．输出线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定

　　D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

　　1．D[解析]从图乙得到交流电的频率是50Hz，变压器在输电过程中不改变交流电的频率，A错误；从图乙得到发电机输出电压的最大值是500V，所以有效值为2502V，B错误；输电线的电流是由降压变压器的负载电阻和输出电压决定的，C错误；由于变压器的输出电压不变，当用户用电器的总电阻增大时，输出电流减小，根据电流与匝数成反比的关系可知，输电线上的电流减小，由P线＝I线R线可知，输电线上损失的功率减小，D正确．

　　17．[20XX·山东卷]如图所示，将额定电压为60V的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表

　　的示数分别为220V和A．以下判断正确的是

　　A．变压器输入功率为484W

　　B．通过原线圈的电流的有效值为A

　　C．通过副线圈的电流的最大值为A

　　D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3

　　17．BD[解析]理想电流表没有电阻，显示的A是理想变压器的输出电流的有效值，理想电压表的电阻无穷大，显示的220V是理想变压器的输入电压的有效值．用电器正常工作，所以，理想变压器的输出电压的有效值为60V．根据理想变压器的电压与匝数成正比，可得n1∶n2＝U1∶U2＝11∶3，选项D正确．理想变压器的输入功率等于输出功率，P入＝P出＝60×W＝132W，选项A错误．根据理想变压器的电流与匝数成反比，即I1∶

　　n2I2＝n2∶n1，可得通过原线圈的电流的有效值为I1＝I2＝A，选项B正确．通过变压器n1

　　的是正弦交流电，所以副线圈的电流的最大值为Im＝2I2＝A，选项C错误．

　　16．[20XX·福建卷Ⅰ]图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1＝n42R，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A、B端接入低压交流电源时

　　A．A1、A2两表的示数相同

　　B．L1、L2两灯泡的亮度相同

　　C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率

　　D．R2两端的电压小于R4两端的电压

　　16．D[解析]由于n1UL2，由P＝可知，L1的功率大于L2的功率，所以L1的亮度大于L2，故B项错误；由于R

　　A1表的示数小于A2表的示数，由P＝IR可知，R1消耗的功率小于R3消耗的功率，故C项错误；由于A1表的示数小于A2表的示数，由U＝IR可知，R2两端的电压小于R4两端的电压，故D项正确．

　　3．[20XX·江苏卷]远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是

　　＝．I2C．I1U1＝I2RD．I1U1＝I2U2

　　3．D[解析]正确；对只有一组副线圈的理想变压器来说，通过原、副线圈的电流之比等于原、副线圈的匝数之比的倒数，因此选项A错误；输出电流决定输入电流，I2是由用户的电流决定的，I1是由I2决定的，与输电线上的电阻无关，选项B错误；输出功率决定输入功率，升压变压器的输入功率应等于用户的功率与输电线上消耗的功率之和，故选项C错误．

　　7．[20XX·天津卷]如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的22I1n1I2n2U2R

　　转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示，则

　　图1图2

　　A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合

　　B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3

　　C．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz

　　D．曲线b表示的交变电动势有效值为10V

　　7．AC[解析]本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识，从图像可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时，曲线a表示的交变电动势

　　－2－2的周期为4×10s，曲线b表示的交变电动势的周期为6×10s，所以A、C正确，B错

　　误；由Em＝NBSω可知，EmaωaTb32，故Emb＝ma＝10V，曲线b表示的交流电动势的有EmbωbTa23

　　效值为52V，D错误．

　　15．[20XX·浙江卷]如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2.则

　　A.用户端的电压为I1U1I2

　　B.输电线上的电压降为U

　　2C.理想变压器的输入功率为I1r

　　D.输电线路上损失的电功率为I1U

　　15．A[解析]本题考查电能的输送、理想变压器等知识．理想变压器输入端与输出端功率相等，U1I1＝U2I2，用户端的电压U2＝U1，选项A正确；输电线上的电压降ΔU＝U－U1＝I1r，选项B错误；理想变压器输电线上损失的功率为I1r，选项C、D错误．

　　19．[20XX·广东卷]如图11所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是2I1I2

　　A．P向下滑动时，灯L变亮

　　B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变

　　C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小

　　D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大

　　19．BD[解析]由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；滑片P上滑，电

　　阻减小，副线圈输出电流I2增大，则原线圈输入电流I1也增大，故选项C错误；此时变压器输出功率P2＝U2I2将变大，故选项D正确．

　　20．[20XX·浙江卷]如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒

　　第20题图

　　1

　　第20题图2

　　A．一直向右移动

　　B．速度随时间周期性变化

　　C．受到的安培力随时间周期性变化

　　D．受到的安培力在一个周期内做正功

　　20．ABC[解析]本题考查安培力、左手定则、牛顿运动定律、功等知识．在0～，导体棒受到向右的安培力，大小恒为BImL，向右做匀加速直线运动；在～22TTT，导体棒受到安培力向右，大小仍为BImL，而此时速度仍然还是向左，做匀减

　　速直线运动，之后不断重复该运动过程．故选项A、B、C正确；安培力在一个周

　　期内做功为0，选项D错误．

　　篇二：

20XX高考题汇编——交变电流答案

　　交变电流答案

　　1．BD[解析]经交流电压表、交流电流表测得的值分别为交变电压和交变电流的有效值，根据变压Un器公式＝得到输出电压，而输出电压U2不等于c、d端电压，因二极管具有单向导电性，输入电压通U2n2

　　过变压器变压后经二极管整流后有效值发生变化，Ucd＝2U2nU，则Uab∶Ucd＝2n1∶n2，故A22n1

　　U2错误．增大负载电阻的阻值R,Uab不变，Ucd也不变，根据P出＝R

　　输入功率等于输出功率可知，输入功率必减小，故电流表读数变小，B正确，C错误．二极管短路时。

　　U′2U2U′cd＝U2，输出功率P′出＝＝＝2P出，故输入功率P1也加倍，而输入电压U1不变，根据P1＝U1I1得RR

　　电流表读数加倍，D正确．

　　2．D[解析]从图乙得到交流电的频率是50Hz，变压器在输电过程中不改变交流电的频率，A错误；从图乙得到发电机输出电压的最大值是500V，所以有效值为2V，B错误；输电线的电流是由降压变压器的负载电阻和输出电压决定的，C错误；由于变压器的输出电压不变，当用户用电器的总电阻增大时，输出电流减小，根据电流与匝数成反比的关系可知，输电线上的电流减小，由P线＝I线R线可知，输电线上损失的功率减小，D正确．

　　3．BD[解析]理想电流表没有电阻，显示的A是理想变压器的输出电流的有效值，理想电压表的电阻无穷大，显示的220V是理想变压器的输入电压的有效值．用电器正常工作，所以，理想变压器的输出电压的有效值为60V．根据理想变压器的电压与匝数成正比，可得n1∶n2＝U1∶U2＝11∶3，选项D正确．理想变压器的输入功率等于输出功率，P入＝P出＝60×W＝132W，选项A错误．根据理想变压

　　n器的电流与匝数成反比，即I1∶I2＝n2∶n1，可得通过原线圈的电流的有效值为I1＝2＝A，选项B正n1

　　确．通过变压器的是正弦交流电，所以副线圈的电流的最大值为Im＝2I2＝A，选项C错误．

　　4．D[解析]由于n1UL2，由P＝L1的功率大于L2的功率，所以L1的亮度大于L2，故B项错误；n3R

　　由于A1表的示数小于A2表的示数，由P＝I2R可知，R1消耗的功率小于R3消耗的功率，故C项错误；由于A1表的示数小于A2表的示数，由U＝IR可知，R2两端的电压小于R4两端的电压，故D项正确．

　　5．D[解析]对理想变压器来说，输出功率决定输入功率，两者总相等，故选项D正确；对只有一组副线圈的理想变压器来说，通过原、副线圈的电流之比等于原、副线圈的匝数之比的倒数，因此选项A错误；输出电流决定输入电流，I2是由用户的电流决定的，I1是由I2决定的，与输电线上的电阻无关，选项B错误；输出功率决定输入功率，升压变压器的输入功率应等于用户的功率与输电线上消耗的功率之和，故选项C错误．

　　6．AC[解析]本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识，从图像可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时，曲线a表示的交变电动势的周期为4×102s，曲线b表示－的交变电动势的周期为6×102s，所以A、C正确，B错误；由Em＝NBSω可知，－EωT3＝，故EmbωbTa2

　　2Emb＝Ema＝10V，曲线b表示的交流电动势的有效值为52V，D错误．3

　　7．A[解析]本题考查电能的输送、理想变压器等知识．理想变压器输入端与输出端功率相等，U1

　　II1＝U2I2，用户端的电压U2＝U1，选项A正确；输电线上的电压降ΔU＝U－U1＝I1r，选项B错误；理I2

　　想变压器输电线上损失的功率为I21r，选项C、D错误．

　　8．BD[解析]由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；滑片P上滑，电阻减小，副线圈输出电流I2增大，则原线圈输入电流I1也增大，故选项C错误；此时变压器输出功率P2＝U2I2将变大，故选项D正确．

　　T9．ABC[解析]本题考查安培力、左手定则、牛顿运动定律、功等知识．在0～，导体棒受到向右2

　　T的安培力，大小恒为BImL，向右做匀加速直线运动；在T，导体棒受到安培力向右，大小仍为BImL，2

　　而此时速度仍然还是向左，做匀减速直线运动，之后不断重复该运动过程．故选项A、B、C正确；安培力在一个周期内做功为0，选项D错误．

　　篇三：

20XX物理高考题分类交变电流

　　M单元交变电流

　　M1交变电流的产生及描述

　　21．L2M1[20XX·全国卷Ⅲ]如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则

　　图1-

　　A．两导线框中均会产生正弦交流电

　　B．两导线框中感应电流的周期都等于T

　　TC．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等8

　　D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

　　21．BC[解析]设导线圈半径为l，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终

　　1等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E＝Bωl2，但进磁2

　　场和出磁场时电流方向相反，所以线框中应该产生方波交流式电，如图所示，A错误；由T2πT＝T，B正确；在t＝时，两导线框均在8ω

　　1E2T2切割磁感线，故两导线框中产生的感应电动势均为Bωl，C正确；对于线框M，有＋2R2

　　2U2E2TU有ME2TE2T有N＝·T，解得U有M＝E；对于线框N，有0＋＋0＝·T，解得U有R2RR4R4R

　　N＝2，故两导线框中感应电流的有效值并不相等，D错误．

　　2

　　M2变压器远距离输电

　　16．M2[20XX·全国卷Ⅰ]一含有理想变压器的电路如图1-所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω

　　U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为

　　图1-

　　A．2B．3

　　C．4D．5

　　InIn[解析]B开关断开时，原、副线圈的电流比R2的电流I2＝，副线圈的I2n1n2

　　n25InUn?

输出电压U2＝I2＝＝可得原线圈两端的电压U1＝5I?

n，则U＝U1＋n2U2n22

　　n4In24In1IR1＝5I?

＋3I；开关闭合时，原、副线圈的电流比＝，通过R的电流I′＝22?

n2n2I′2n1

　　n24InU′1n?

线圈的输出电压U′2＝I′2R2＝，可得原线圈两端的电压U′1＝4I?

n，则U＝U′1n2U′2n22

　　nn＋4IR1＝4I?

＋12I，解得3，选项B正确．?

n2n2

　　19．M2[20XX·全国卷Ⅲ]如图1-所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是22

　　图1-

　　A．原、副线圈匝数比为9∶1

　　B．原、副线圈匝数比为1∶9

　　C．此时a和b的电功率之比为9∶1

　　D．此时a和b的电功率之比为1∶9

　　19．AD[解析]设灯泡的额定电压为U0，则输入电压U＝10U0，由于两灯泡均正常发光，故原线圈两端的电压U1＝U－U0＝9U0，副线圈两端的电压U2＝U0，所以原、副线圈的匝数比n1∶n2＝U1∶U2＝9∶1，A正确，B错误；原、副线圈的电流之比I1∶I2＝n2∶n1＝1∶9，由电功率P＝UI可知，a和b的电功率之比为1∶9，C错误，D正确．

　　5．M2J3[20XX·天津卷]如图1-所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是

　　图1-

　　A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大

　　B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大

　　C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大

　　D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大

　　5．B[解析]滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻也变大，而副线圈两端的电压没有变化，所以干路中的电流减小，R1消耗的功率变小，A错误；干路中的电流变小，R1两端的电压变小，并联电路的电压变大，即电压表V

　　示数变大，B正确；由于变压器副线圈干路中的电流变小，所以原线圈中的电流变小，即电流表A1的示数变小，C错误；闭合开关S后，并联电路的阻值变小，总电阻也变小，干路中的电流变大，R1两端的电压变大，并联电路的电压变小，通过R2的电流变小，即电流表A2示数变小，因变压器的功率变大，故电流表A1示数变大，D错误．

　　4．M2[20XX·江苏卷]一自耦变压器如图1-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

　　图1-

　　A．U2>U1，U2降低

　　B．U2>U1，U2升高

　　C．U2

　　D．U2

　　4．C[解析]根据变压器原、副线圈两端电压和原、副线圈匝数的关系式有Un＝，U2n2这里n2

　　2．M2、J2[20XX·四川卷]如图1-所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则

　　图1-

　　A．小灯泡变亮

　　B．小灯泡变暗

　　C．原、副线圈两端电压的比值不变

　　D．通过原、副线圈电流的比值不变

　　UnU2．B[解析]原、副线圈减去相同的匝数n＝U2n2U′2

　　n′1n1－nnn′1－n（n1－n2）＝－＝<0，则说明变压器原、副线圈的匝数比变大，则可n′2n2－nn2n′2n2（n2－n）

　　得出C、D错误．由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，A错误，B正确．

　　9．M2[20XX·海南卷]图1-中，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表．原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图所示．下列说法正确的是

　　图1-

　　A．变压器输入、输出功率之比为4∶1

　　B．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4

　　C．u随t变化的规律为u＝51sin

　　D．若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大

　　9．BD[解析]理想变压器的输入功率等于输出功率，故A错误．理想变压器原、副线圈的电流与匝数成反比，故B正确．从图可知交流电的周期为s，所以u随t变化的规律为u＝51sin，故C错误．温度升高，热敏电阻阻值减小，电流表示数变大，电压表示数为输入的交流电的电压有效值，故不变，D正确．

　　M3交变电流综合

　　3．[20XX·南京、盐城二市一模]一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图K36-3所示，在0～s内电阻产生热量最大的是

　　图K36-3

　　3．D[解析]A为正弦式电流，有效值I1＝22Im＝2A，根据焦耳定律得：

Q1＝I1RT2

　　2I＝2A，根据焦耳定律得：

Q22m＝2RT＝2RT；B为正弦式电流，有效值I2＝

　　22＝I22RT＝RT＝2RT；对C，根据焦耳定律得：

Q3＝I3RT＝；对D，根据焦

　　TT2耳定律得：

Q4＝I4R·I′24R4RT，故选项D正确．22

　　5．[20XX·烟台模拟]图K36-5甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示．以下判断正确的是

　　甲乙

　　图K36-5

　　A．电流表的示数为10A

　　B．线圈转动的角速度为50πrad/s

　　C．s时线圈平面与磁场方向平行

　　D．s时电阻R中电流的方向自右向左

　　5．AC[解析]产生的交变电流的最大值为102A，有效值为10A，所以电流表的

　　2π2π示数为10A，故A正确．线圈转动的角速度ω＝rad/s＝100πrad/s，故B错误.

　　s时电动势最大，由法拉第电磁感应定律得，磁通量的变化率最大，此时线圈平面与磁场方向平行，故C正确.s时线圈转到图示位置，对CD边由右手定则可判断电流方向为由D到C，所以R中的电流从左向右，故D错误．

　　2．[20XX·江西吉安一中第四次周考]图K37-2是一个理想变压器的示意图，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，R0是定值电阻，保持交变电压U1不变，下列说法正确的是

　　图K37-2

　　A．若P的位置不变，S由a合到b处，则电流表示数减小

　　B．若P的位置不变，S由a合到b处，则电压表示数增大

　　C．若S置于b处，将P向上滑动，则电流表示数增大

　　D．若S置于b处，将P向上滑动，则电压表示数增大

　　2．BD[解析]将S由a切换到b，原线圈匝数变小，所以副线圈电压变大，电阻不变，所以R上电流增大，R上电压增大，电流与匝数成反比，则I1将增大，故A错误，B正确；S置于b位置不动，P向上滑动，电阻变大，电流变小，R0的分压变小，输出电压不变，则

　　U21R的分压增大，故D正确；由P＝R＋R0

　　减小，C错误．

　　4．[20XX·济南期末考试]如图K37-4所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则