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1、2013年高考物理模拟新题精选分类解析 （第4期）专题11交变电流1. （2013河南开封一模）如图甲，调压器装置可视为理想变压器，负载电路中 R=55Q,昼、（V为理想电流表和电压表， 若原线圈接入如图乙的正弦交变电压，电压表的示数为110V，,下列表述正确的是7A.电压表的示数为电压的有效值B.电流表的示数为 4AC.原、副线圈的匝数之比为1:2D.原线圈电路中i=J2sin（100兀t）A答案:AD解析2电压表的示数为电压的有效值，选项A正确；根据欧姆定律.电流表的示数为l=U/R=2A,选项B错误；根据变压公式，原.副线圈的匝数之比为选 项C错典 根据图乙，可知原线圈电路中电压户220
2、万。叫10 口冗根据理想 变压器功率关系，变压器输入端电流为1A,原线圈电路中仁上。21。0兀匕;选项D正确2. （2013北京丰台期末） 在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动, 如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则A. t =0.005s时线圈平面与磁场方向平行B. t =0.010s时线圈的磁通量变化率最大C.线圈产生的交变电动势频率为100HD.线圈产生的交变电动势有效值为311V答案：A解析：t =0.005s 时线圈平面与磁场方向平行，感应电动势最大，选项 A正确；t =0.010s时线圈的磁通量最大，变化率最小，选项 B错误；线圈产生的交变电动势周期
3、0.02s ,频率为50Hz,选项C错误；线圈产生的交变电动势最大值为311V,选项D错误。3. （2013广东茂名期末）交流发电机电枢中产生的交变电动势为e = Em sinot ,如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是A.将电枢转速提高一倍，其他条件不变B.将磁感应强度增加一倍，其他条件不变C.将线圈的面积增加一倍，其他条件不变D.将磁感应强度增加一倍，线圈的面积缩小一半，其它条件不变答案：BC解析：将磁感应强度增加一倍，其他条件不变， 或将线圈的面积增加一倍，其他条件不变，选项BC正确。4. （2013山东青岛二中测试）一交流电压为u= 100j2sin1
4、00 nt V,由此表达式可知（）A.用电压表测该电压其示数为 100 VB.该交流电压的周期为0.02 sC.将该电压加在“ 100V 100W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100WD. t= 1/400 s时，该交流电压的瞬时值为50 V【答案】B解析1电压有效值为1口口区 故用电压表测该电压其示数为100% A项正确; = 100rad/s,则周期7 n坦= 0 03, B项正确；该电压加在“1O0V 100W 图的灯泡两端，灯泡恰好正常工作，C项错；皿00 5代入瞬时值表达式得电压 的瞬时值为100V, D项错。5. （2013山东青岛二中测试）一交流电流的图象如图所示，由图可知A.
5、用电流表测该电流其示数为14.1 AB.该交流电流的频率为 50HzC.该交流电流通过10a电阻时，电阻消耗的电功率为1000 WD.该交流电流瞬时值表达式为i =14.1sin628 t A【答案】CD 【解析】根据图像知交流电的有效值为10A,则电流表示数为有效值10 A, A项错；周期T=0.01s ,频率为100Hz, B项错；14.114.1通过10a的电阻，电功率 P = 12R = 1000vy C项正确；瞬时值表达式为 i = I m sin cot =14.1sin 200n t A=14.1sin628 t A , D项正确。6. （2013山东青岛二中测试）图 1、图2分
6、别表示两种电压的波形， 其中图1所示电压按正 弦规律变化.下列说法正确的是（）A.图1表示交流电，图2表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图1所示电压的瞬时值表达式为 u=311sin100 V一 一一 , ，,、 一，一、一，一 1D.图1所小电压经匝数比为 10 ： 1的变压器变压后，频率变为原来的10【答案】C【解析】交流电是电流大小和方向随时间发生变化的电流，两个图中都是交流电，A错；图1是正弦交流电，图 2是锯齿形交流电，图形不同，有效值大小不相等，B错；对图1的瞬时值表达式解析是正确的，C对；变压器不改变交流电的频率大小，D错。7. （2013山东青岛二中测试）随着社会经济的发展
7、，人们对能源的需求也日益扩大，节能 变得越来越重要。某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为 U,输电导线总电阻为 R,在某一时段用户需求的电功率为R,用户的用电器正常工作的电压为Uao在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是A.输电线上损耗的功率为PU22B.输电线上损耗的功率为P2RU7C.若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D.采用更高的电压输电会降低输电的效率【答案】C【解析】设电厂输出功率为R则输电线上损耗的功率* =尸-R,p二 R步=/4=二，A. B项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损
8、耗的功率，C项正确；采用更高的电压输电，输电线上损 耗的功率减少，则电厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D项错误。8. （2013山东青岛二中测试）一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动，形成如图所示的交变电动势图象，根据图象提供的信息，以下说法正确的是（）A.线圈转动的角速度为 100三rad/s3B.电动势的有效值 14.1V-2C. t = 1.0 X10 S时，线圈平面和磁场万向的夹角30D. t = 1.5 X10-2s时，穿过线圈平面的磁通量最大【答案】ABCje/V2100E【解析】角速度 8= = -0rad/s , A项正确；电动势的有效值E =-=m =14
9、.1 v bT 3V2项正确；电动势的瞬时值e = 20sin 1007r t （功，将1= 1.0 x 10-2s代入该式，解得日=工， 33这是线圈从中性面开始转过的夹角，故线圈平面和磁场方向的夹角30 , C项正确；t =1.5X10-2s时，线圈平面与磁场平行，磁通量最小，D项错。9. （2013山东青岛二中测试）将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l ,它在磁感应弓虽度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为 n,导线在a、b两处通过电 刷与外电路连接，外电路接有额定功率为 P的小灯泡并正常发光， 电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）A (2二12nB
10、)2PB 2(二 l2nB)2P2 _ 22 _ 2(l nB) D (l nB)2PP【答案】B【解析】导线转动过程中产生正弦交流电，其最大值瓦.=2.所小灯泡正常发光，则尸二y解得出=乜1篝，B项正确.10. （2013北京东城区期末）北京市东城区民用电网改造完成后，某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为“ u =220 J2sin10011t（V）,对此交变电压，下列表述正确的是.（）A.最大值是220 VB.频率是50 HzC.有效值是220 VD.周期是0.01 s答案：BC解析：此交变电压最大值是220 J2 V,有效值是220 V,频率是50 Hz,周期是0.02 s ,
11、选项BC正确AD错误。11. （2013北京市西城区期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1 ,电阻R =55.00 ,原线圈两端接一正弦式交变电流，电压u随时间t变化的规律为 u =110/2sin20疝（V）,时间t的单位是so那么，通过电阻 R的电流有效值和频率分别为A. 1.0A、20Hz B . V2A、20HzC. J2A、10Hz D . 1.0A、10Hz答案：D解析：原线圈电压有效值为 110V,副线圈电压有效值为 55V,通过电阻R的电流有效值1.0A, 频率为10Hz,选项D正确。12. （2013北京市海淀区期末）如图 1所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数
12、均可调节， 原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压，副线圈接一可变电阻R。在其他条件不变的情况下，为使变压器输入功率增大，下面的措施正确的是（）A.仅增加原线圈匝数 mB.仅增加副线圈匝数 n2C.仅减小电阻R的阻值D.仅增大电阻R的阻值答案：BC解析：为使变压器输入功率增大，可以仅减 小电阻R的阻值，仅增加副线圈匝数山，选项BC正确。13. （2013北京市海淀区期末）将定值电阻艮二10。、Rm20。串联接在正弦 交流电路中,通过电阻艮的电流i随时间t变化的情况如图所示。则（）瓦通过R：的电流有效值是1. 2AB.艮两端的电压有效值是6VC.通过艮的电流有效值是1. 2 W AD.艮两端的
13、电压有效值是6 0V案析确答解正B通过艮的电流有效值是0.6A,艮两端的电压有效值是6V,选项A错误B逋过艮的电流有效值是0. 6A ,艮两端的电压有效值是12V,选项CD错误口路中接有一量程为 3A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻R以及若干“ 6 V、6 W”的相同灯泡。车入端交变电压U的图象如图乙所示。（1）求图甲中电压表的读数。（2）要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数。（3）为满足第（2）问中要求，求可变电阻 R应调到的电阻值14. （2013徐州期末）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数ni： n2=3： l ,原线圈电解：（1）根据图象可得原线圈电压的最大值吐*27在V其有效值为3=27V（2分）根据门1:门产5 : 5代入数据后可得g=9VQ分）此即为电压表的读数。（1分）Q）设原线圈中通过的电流为匕,副线圈中通过的电流为12为使副线圈接入的灯泡最多，则上取允许通过的最大电流的有效值为3A 根据5 5代入数据后可得/2=9A（2分）正常发光时每个灯泡中电流为I二二萍=1A（2分）%所以允许接入的灯泡个数为外=r=9盏。（2分） 一 电阻两端电压为= 口匚=3V（2分）电阻阻值为尺=（Q（2分）