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.U2 21.(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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- 高考真题汇编13 交流电 高考 汇编 13
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