高考真题汇编13 交流电.docx
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高考真题汇编13交流电
专题13交流电
1．（2020·江苏卷）电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。
其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上
。
则电流互感器
A．是一种降压变压器B．能测量直流电路的电流C．原、副线圈电流的频率不同D．副线圈的电流小于原线圈的电流
2．（2020·浙江省1月学业水平测试选考）如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。
甲图中变压器原副线圈的匝数比为k1，电压表读
数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为k2，电流表读数为I。
则甲图中高压
线电压和乙图中高压线电流分别为
A.kU，kI
I
B.
kU，
C.
U，kI
UI
D.，
1212
21
k1k2
3．（2020·浙江卷）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的电压U1=250V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=8Ω，
在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。
已知输电线上损失的功率
P线=5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是
A.发电机输出的电流I1=40A
B.输电线上的电流I线=625A
C.降压变压器的匝数比n3:
n4=190:
11
D.用户得到的电流I4=455A
4．（2020·ft东卷）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1：
n2=22：
3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。
灯泡L的电阻恒为15Ω，额定电压为24V。
定值电阻R1=10Ω、R2=5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。
为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（）
A．1ΩB．5ΩC．6ΩD．8Ω
5．（2020·新课标Ⅲ卷）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V
，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10Ω
，R3=20Ω，各电表均为理想电表。
已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。
下列说法正确的是
A．所用交流电的频率为50HzB．电压表的示数为100VC．电流表的示数为1.0AD．变压器传输的电功率为15.0W
十年高考真题分类汇编（2010－2019）物理专题11交变电流传感器
选择题：
1.（2019•海南卷•T8）如图，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由R1、R2和R3
三个电阻构成。
将该变压器原、副线圈的匝数比由5：
1改为10：
1后
1
A.流经R1的电流减小到原来的4
B.R2两端的电压增加到原来的2倍
1
C.R3两端的电压减小到原来的2
1
D.电阻上总的热功率减小到原来的
4
2.（2019•江苏卷•T1）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：
10，当输入电压增加20V时，
输出电压
A.降低2VB.增加2VC.降低200VD.增加
200V
3.（2018·全国III卷·T3）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。
则Q方:
Q正等于
A.1:
C.1:
2
D.2:
1
4.（2011·安徽卷）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
BL2
A.B.C.D.
BL2
2R2R4R4R
5.（2011·天津卷）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311VD.线框产生的交变电动势的频率为100Hz
6.（2012·北京卷）一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功
率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为P。
如果电热器电
2
阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为
A.5VB.5VC.10VD.10V
7.（2013·海南卷）如图所示，水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点。
棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好。
下列说法正确的是
A.拉力的大小在运动过程中保持不变B.棒通过整个圆环所用的时间为
C.棒经过环心时流过棒的电流为B
2aR
r
D.棒经过环心时所受安培力的大小为8B2R
πr
2aR
8.（2013·福建卷·T15）如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻。
闭合开关S，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=102sin10t（V），则
A.该交变电流的频率为10HzB.该电动势的有效值为102V
C.外接电阻R所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表的示数为
1.0A
9.（2015·全国新课标Ⅱ卷·T15）如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。
已知bc边的长度为l。
下列判断正确的是
A.Ua>Uc，金属框中无电流
B.Ub>Uc，金属框中电流方向沿a-b-c-a
C.Ubc=－1Bl²ω，金属框中无电流
2
1
D.Ubc=2Bl²ω，金属框中电流方向沿a-c-b-a
10.（2015·四川卷·T4）小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动
，如图所示。
矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压
A.峰值是e0B.峰值是2e0C.有效值是
2Ne
D.有效值是
2Ne
200
11.（2013·海南卷·T3）通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为
1s。
电阻两端电压的有效值为
A.12VB.4VC.15V
12.（2011·四川卷）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60º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=4cos2
T
D.
任意时刻穿过线圈的磁通量为ф=TsinP=I2r=（Im）2r=22
T
13.（2012·广东卷）某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100t（V），对此电动势，下列表述正确的有
A.最大值是502VB.频率是100Hz
C.有效值是252VD.周期是0.02s
14.（2015·全国新课标Ⅰ卷·T19）1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。
实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。
实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。
下列说法正确的是
A.圆盘上产生了感应电动势
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
15.（2014·天津卷·T7）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转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则
A.两次t=0是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
16.（2017·天津卷·T6）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。
设线圈总电阻为2Ω，则
A.t=0时，线圈平面平行于磁感线
B.t=1s时，线圈中的电流改变方向
C.t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大
D.一个周期内，线圈产生的热量为8π2J
17.（2018·江苏卷·T2）采用220kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时，为
使输电线上损耗的功率减小为原来的1，输电电压应变为
4
A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV
18.（2018·天津卷·T4）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、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。
若发电机线圈的转
1
速变为原来的，则
2
A.R消耗的功率变为1P
2
B.电压表V的读数为1U
2
C.电流表A的读数变为2I
D.通过R的交变电流频率不变
19.（2016·四川卷）如图所示，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，其它条件不变，则
A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗
C.原、副线圈两段电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变
20.（2016·江苏卷）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.U2>U1，U2降低B.U2>U1，U2升高
C.U221.（2011·浙江卷）如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=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.2.0VB.9.0VC.12.7VD.144.0V
22.（2012·海南卷·T4）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，原线圈中电压表和电流表（可视为理想的）的示数分别是
A.120V，0.10AB.240V，0.025AC.120V，0.05AD.240V，0.05A
23.（2014·四川卷）如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则
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.输电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，输电线上损失功率减小
24.（2014·福建卷·T16）图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1=n4＜n2=n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL＞2R，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、L2两灯泡的量度相同
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
25.（2014·海南卷）理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端，已知三个灯泡均正常发光。
该变压器原、副线圈的匝数之比为
A.1∶2B.2∶1C.2∶3D.3∶2
26.（2016·全国新课标Ⅰ卷）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，A○为理想交流电流表，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
A.2B.3C.4D.5
27.（2011·福建卷）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:
n2=5:
1，电阻R=20Ω
，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=20sin（50π）V
B.只断开S1后，L1、L2均正常发光
C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大
D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
28.（2011·新课标全国卷）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.U=110V，I=0.2AB.U=110V，I=0.05A
C.U=
110
V，I=0.2A
D.U=110V，I=0.2A
29.（2012·天津卷）通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路总电阻的R。
当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的
电功率为P2，则P1，和P2
P1
A.
PR，1
B.（
P）2R，1
C.
PR，1
D.（
P）2R，1
kUn
kUn
kUn2
kUn2
30.（2012·新课标卷）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。
已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。
当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。
设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为
A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A
31.（2012·重庆卷）如图所示，理想变压器的原线圈接u＝110002sin100πt（V）的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220V/880W”的电器RL供电，该电器正常工作.由此可知（）
A.原、副线圈的匝数比为50∶1B.交变电压的频率为100HzC.副线圈中电流的有效值为4AD.变压器的输入功率为880W
32.（2013·天津卷）普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（）
A.ab接MN、cd接PQ，Iab＜IcdB.ab接MN、cd接PQ，Iab＞IcdC.ab接PQ、cd接MN，Iab＜IcdD.ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd33.（2013·广东卷·T16）如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1，V和A
均为理想电表，灯泡电阻R1=6Ω，A、B端电压u1=12sin100πt（V）.下列说法正
确的是
A.电流频率为100HzB.V的读数为24V
C.A的读数为0.5AD.变压器输入功率为6W
34.（2014·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
A.I1＝n1
B.
I2＝U2
C.
I1U1＝I2RD.I1U1＝I2U2
2
I2n2R
35.（2015·江苏卷卷·T1）一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电流改为110V，已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为（）
A.200B.400C.1600D.3200
36.（2015·全国新课标Ⅰ卷·T16）一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:
1，在原
、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。
设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则
A.U=66V,k=1
9
B.U=22V,k=1
9
C.U=66V,k=1
3
D.U=22V,k=1
3
37.（2015·安徽卷卷·T16）图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。
现将变阻器的滑片从
一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2
的示数增大了0.8A。
则下列说法正确的是
A.电压表V1示数增大
B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用
D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
38.（2015·广东卷·T15）图5为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220V降至110V，调节前后
A.副线圈中的电流比为1∶2B.副线圈输出功率比为2∶1
C.副线圈的接入匝数比为2∶1D.原线圈输入功率比为1∶2
39.（2015·福建卷·T15）图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2。
在T的原线圈两端接入一电压
u=Umsint的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为
nU2nU2nPnP
A.
（1）m
B.
（2）m
C.4
（1）2（）2r
D.4
（2）2（）2r
n24r
n14r
n2Um
n1Um
40.（2014·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想想变压器，流入用户端的电流是I2。
则
A.用户端的电压为I1U1/I2B.输电线上的电压降为U
1
C.理想变压器的输入功率为I2rD.输电线路上损失的电功率为I1U
41.（2017·北京卷·T16）如图所示，理想变压器的原线圈接在u=2202sinπt（V）的
交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:
1，电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是
A.原线圈的输入功率为220W
B.电流表的读数为1A
C.电压表的读数为110V
D.副线圈输出交流电的周期为50s
42.（2016·海南卷）图（a）所示，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（b）所示。
下列说法正确的是
A.变压器输入、输出功率之比为4:
1
B.变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:
4
C.u随t变化的规律为u=51sin（50πt）（国际单位制）
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43.（2011·广东卷）图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电A路中VR=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2AB、原副线圈匝数比为1:
2
C、电压表的示数为电压的有效值D、原线圈中交变电压的频率为100HZ
44.（2016·全国新课标Ⅲ卷·T19）如图，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
A.原、副线圈匝数比为9:
1B.原、副线圈匝数比为1:
9
C.此时a和b的电功率之比为9:
1D.此时a和b的电功率之比为1:
9
45.（2011·ft东卷）为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。
保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。
某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。
以下正确的是
A、u2=190sin（50πt）VB、u2=190sin（100πt）V
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
46.（2012·ft东卷）图甲是某燃气炉点火装置的原理图。
转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈
的匝数分别为n1、n2。
V○为交流电压表。
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V
时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
以下判断正确的是
A.电压表的示数等于5V
B.电压表的示数等于5V
2
C.实现点火的条件是n2>1000
n1
D.实现点火的条件是n2<1000
n1
47.（2014·广东卷·T19）如图所示的电路中，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，闭合电建S，下列说法正确的是
A.P向下
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