2013年高考试题分类汇——交变电流
11-13高考物理试题分类汇编--交变电流
（三年经典）2011-2013全国各地高考物理真题分类汇编（详解） 交变电流1．（2011年高考·四川理综卷）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60º时的感应电流为1A 。
那么A ．线圈消耗的电功率为4WB ．线圈中感应电流的有效值为2AC ．任意时刻线圈中的感应电动势为e =4cos 2t T πD ．任意时刻穿过线圈的磁通量为ф=T πsin 2tTπ1.AC 解析：绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电，由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为cos m i I θ=，得/cos 2m I i θ==A ，则感应电动势的最大值为224m m E I r ==⨯=V ，C 正确，B 错误；电功率为22()22m P I r r ===W ，A 正确；任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=T πsin 2tTπ中当时间为2T t =时T πΦ=，单位不正确；所以正确答案是AC 。
2．（2011年高考·安徽理综卷）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A ．22BLRω BC D ．24BL Rω2.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(BLωL 2R )2R T 4=I 2RT ，所以I ＝BL 2ω4R ，D 正确。
3．（2011年高考·福建理综卷）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 =20Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关。
2013届高三物理试题汇编详解系列 第3期 专题11 交变电流含答案
一、单项选择题1.（陕西省长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学等五校2012届高三第三次模拟考试）关于物理学的研究方法,以下说法错误的是（)A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量引力常量时，应用了放大法C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比D．“合力与分力”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法1。
C解析：伽利略为了探究自由落体运动的规律，做了斜面实验,他在实验中开创了逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法，选项A说法正确；卡文迪许在利用扭秤实验装置测量引力常量时，利用了自制的仪器测量出微小的转动，即应用了放大法，选项B说法正确；电场强度与场源电荷的电荷量和距离场源电荷的距离有关,而与电场力或试探电荷的电荷量无关，选项C说法错误；合力与分力是一种等效替代的关系，计算“总电阻"或“交流电的有效值”用的都是“等效替代"的方法，选项D说法正确。
本题答案为C。
2.（甘肃省甘谷一中2013届高三上学期第一次检测考试理综试题）如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b,则A.线圈a输入正弦交变电流,线圈b可输入恒定电流B.线圈a输入恒定电流,穿过线圈b的磁通量一定为零C。
线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D。
线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场2.D 解析：线圈a输入恒定电流时，穿过线圈b的磁通量一定不为零，但是磁通量恒定不变，线圈b中无电流；线圈a输入正弦交变电流时，线圈b可输出正弦交变电流，输出电流对线圈a的磁场造成影响,选项ABC错误；线圈a的磁场变化时，根据“变化的磁场产生电场"可知，线圈b中一定有电场,选项D正确。
本题答案为D。
3．（上海市嘉定区2012届高三下学期第二次模拟考试物理试卷）在水平向右的匀强磁场中，一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路。
2013高考真题汇编-专题13 交变电流
专题13 交变电流1. （2013高考山东理综第14题）图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.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴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A．电流表的示数为10AB．.线圈转动的角速度为50πrad/sC．.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左答案：C解析：电流表的示数为交变电流的有效值，为10A，选项A正确.由图乙可知，周期为0.02s，频率为f=50Hz，线圈转动的角速度为ω=2πf=100πrad/s，选项B错误.0.01s时产生的感应电流为负最大，线圈平面与磁场方向平行，选项C正确.由右手定则可判断0.02s时电阻R中电流的方向自左向右，选项D错误.2.(2013高考江苏物理第8题)如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光. 要使灯泡变亮，可以采取的方法有（A）向下滑动P（B）增大交流电源的电压（C）增大交流电源的频率（D）减小电容器C的电容答案：BC解析：要使灯泡变亮，可以采取的方法有：向上滑动P，或增大交流电源的电压，增大交流电源的频率，或增大电容器C的电容，选项BC正确AD错误.3．（2013高考四川理综第2题）用220V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V ，通过负载的电流图象如图所示，则A.变压器输入功率约为3.9WB.输出电压的最大值是110VC.变压器原、副线圈的匝数比是1∶2D.负载电流的函数表达式i=0.05sin(100πt+π/2)A答案：A解析：通过负载的电流有效值为0.0252A ，变压器输入功率约为P=UI=110×0.0252W=3.9W ，选项A 正确.变压器输出电压的最大值是1102V ，选项B 错误.由变压公式，变压器原、副线圈的匝数比是2∶1，选项C 错误.负载电流的函数表达式i=0.05sin(100πt)A ，选项D 错误.4. （2013高考广东理综第16题）如图5，理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2=2:1，○V 和○A 均为理想电表，灯泡电阻R L =6Ω，AB 端电压t u π100sin 2121=(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0.5A D. 变压器输入功率为6W答案：D解析：由ω=100π=2πf 解得：f=50Hz ，选项 A 错.AB 端电压有效值U 1=12V ，根据变压公式，副线圈电压U 2=6V ，○V 的读数为6V.由欧姆定律可得I= U 2/ R L =1A ，○A 的读数为1A ，选项BC 错误.由理想变压器功率关系，变压器输入功率为P= I U 2=6W ,选项D 正确.5. （2013高考福建理综第15题）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 ，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=102sin10πt （V ），则A.该交变电流的频率为10HzB.该电动势的有效值为102VC.外接电阻R 所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表○A 的示数为1.0A i /A t/s 0.01 0.05 -0.05 0.02答案：D解析：由2πf=10π可得该交变电流的频率为f=5Hz，选项A错误.该电动势的最大值为102V，有效值为10V，选项B错误.外接电阻R中电流I=E/(R+r)=1A，电路中理想交流电流表○A的示数为1.0A，外接电阻R所消耗的电功率为P=I2R=9W，选项C错误D正确.。
(精选+详解)2013届高三物理名校试题汇编系列(第4期)专题11 交变电流
（精选+详解）2013届高三物理名校试题汇编系列（第4期）专题11 交变电流一、单项选择题1．（四川省成都外国语学校2013届高三下学期2月月考理综）一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则A．流过电阻的最大电流是20AB．与电阻并联的电压表的示数是141VC．变压器的输入功率是1×103WD．在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103J2.（福建省厦门市2013届高三质量检查理科综合能力测试）如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶1，电阻R=20Ω，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则B.R上消耗的电功率为20W加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为3．（浙江省温州市十校联合体2013届高三上学期期末联考理综试题）电阻为1Ω的矩形线圈，绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。
现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，则下列说法中正确的是（ ）A ．线圈转动的角速度为100πrad/sB ．电热丝两端的电压U VC ．如果线圈转速提高一倍，则电流不会改变D ．用电流表测量电热丝的值为20A 3.A 解析：T =0.02s ，rad/s 1002ππω==T，选项A 正确；电热丝两端的电压U =V 290V 1092200=⨯，选项B 错误；在其他条件不变的情况下，线圈产生的感应电动势与转速成正比，转速加倍，感应电动势加倍，电流也加倍，选项C 错误；通过电热丝的电流V 210==RU I ，选项D 错误。
4．（东北三校（辽宁省实验中学、东北师大附中、哈师大附中）2013届高三3月第一次联合模拟考试理综试题）如图所示，一个“U ”形线框处在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，OO ’为磁场的边界。
2013年高考物理(高考真题 模拟新题)分类汇编：M单元 交变电流
M单元交变电流M1 交变电流的产生及描述3．[2018·辽宁省五校协作体联考] 如图X243所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是( )A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωtB．矩形线圈从图示位置经过π2ω时间时，通过电流表的电荷量为0图X243C．当P位置不动，R增大时，电压表读数也增大D．当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小3．A [解析] 从图示位置开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωt，选项A正确；矩形线圈从图示位置经过π2ω时间时，通过电流表的电荷量一定不为零，选项B错误；当P位置不动，R增大时，电压表读数不变，选项C错误；当P位置向上移动，R不变时，输出电压升高，输出功率增大，电流表的读数增大，选项D错误．8．M1M2M3[2018·江苏卷] 如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有( )A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率[:物理大师物理大师]D．减小电容器C的电容[:物理大师][:物理大师]8．BC [解析] 因为原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比，当向下滑动P时，相当于减少副线圈的匝数，导致副线圈两端的电压减小，流过灯泡L的电流也减小，灯泡变暗，选项A错误；增大交流电源的电压，则会使副线圈两端的电压也随之增大，灯泡变亮，选项B正确；电容器的电容越大，交流电源的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，灯泡就越亮，选项C正确，选项D错误．[:物理大师物理大师]4．[2018·广东省罗定市联考] 如图G94所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω＝100π rad/s.线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2 m、ad＝0.4 m，电阻不计．磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B＝216πT．电容器放电时间不计．下列说法正确的是( )图G94A ．该线圈产生的交流电动势峰值为50 VB ．该线圈产生的交流电动势有效值为50 VC ．电容器的耐压值至少为50 VD ．电容器的电容C 变大时，电流表的示数变小4．B [解析] 该线圈产生的交流电动势峰值为E m ＝NBS ω＝100×216π×0.2×0.4×100π V ＝50 2 V ，有效值为50 V ，选项A 错误，选项B 正确；电容器的耐压值至少为50 2 V ，电容器的电容C 变大时，容抗变小，电流表的示数变大，选项C 、D 错误．[:物理大师]M2 变压器远距离输电10．[2018·湖北省孝感市期末] 如图G910所示，MN 和PQ 为两个光滑的电阻不计的水平金属导轨，变压器为理想变压器，今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则以下说法正确的是 ( )图G910A ．若ab 棒匀速运动，则I R ≠0，I L ≠0，I C ＝0B ．若ab 棒匀速运动，则I R ＝0，I L ＝0，IC ＝0C ．若ab 棒固定，磁场按B ＝B m sin ωt 的规律变化，则I R ≠0，I L ≠0，I C ≠0[:物理大师]D ．若ab 棒做匀加速运动，则I R ≠0，I L ≠0，I C ≠010．BCD [解析] 若ab 棒匀速运动，ab 棒因为切割磁感线而产生的感应电动势恒定，即变压器输入的是恒定电流，所以输出电压、电流均为零，选项A 错误，选项B 正确；若ab 棒固定，磁场按B ＝B m sin ωt 的规律变化，变压器的输入电压E ＝S ΔB Δt ＝S ΔBΔt ＝S ωB m cos ωt ，输入电压和输出电压均是交流电，选项C 正确；若ab 棒做匀加速运动，不妨设v ＝v 0－at ，则输入电压E ＝BLv ＝BL(v 0－at)，电压值均匀增大，根据变压器原理，输出电压也是均匀增大的，所以I R ≠0，I L ≠0，L C ≠0，选项D 正确．[:数理化]16．M2[2018·广东卷] 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R L＝6 Ω，AB端电压u1＝12 2sin100πt (V)．下列说法正确的是( )A．电流频率为100 HzB．V的读数为24 VC．A的读数为0.5 AD．变压器输入功率为6 W16．D [解析] 由u1＝12 2sin100πt(V)得，输入电压有效值U1＝12 V，ω＝100π rad/s，故电流频率f＝ω2π＝50 Hz，A错；根据U1U2＝n1n2得电压表的读数U2＝6 V，B错；电流表的读数I2＝U2R＝1 A，C错；灯泡功率P2＝U22R＝6 W，则变压器输入功率P1＝P2＝6 W，D对．8．M1M2M3[2018·江苏卷] 如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有( )A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容8．BC [解析] 因为原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比，当向下滑动P时，相当于减少副线圈的匝数，导致副线圈两端的电压减小，流过灯泡L的电流也减小，灯泡变暗，选项A错误；增大交流电源的电压，则会使副线圈两端的电压也随之增大，灯泡变亮，选项B正确；电容器的电容越大，交流电源的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，灯泡就越亮，选项C正确，选项D错误．2．M2 [2018·四川卷] 用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图像如图所示，则( )A．变压器输入功率约为3.9 W[:物理大师]B．输出电压的最大值是110 VC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin(100πt＋π2) A2．A [解析] 由图像可知通过负载的电流有效值为I有＝I m2＝0.052A，负载消耗的功率P＝UI≈3.9W，变压器输入功率等于输出功率，故约为3.9 W ，选项A 正确；变压器的输出电压110 V 是有效值，最大值为110 2V ，选项B 错误；由公式n 1n 2＝U 1U 2得变压器原、副线圈匝数比n 1n 2＝21，选项C 错误；负载电流的函数表达式应为i ＝0.05sin(100πt) A ，选项D 错误．[:物理大师物理大师]M3 交变电流综合8．M1M2M3[2018·江苏卷] 如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P 处于图示位置时 ，灯泡L 能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有( )A ．向下滑动PB ．增大交流电源的电压C ．增大交流电源的频率D ．减小电容器C 的电容8．BC [解析] 因为原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比，当向下滑动P 时，相当于减少副线圈的匝数，导致副线圈两端的电压减小，流过灯泡L 的电流也减小，灯泡变暗，选项A 错误；增大交流电源的电压，则会使副线圈两端的电压也随之增大，灯泡变亮，选项B 正确；电容器的电容越大，交流电源的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，灯泡就越亮，选项C 正确，选项D 错误．17．M3[2018·山东卷] 图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( )图甲 图乙A ．电流表的示数为10 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行[:物理大师]D ．0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左17．AC [解析] 产生的交变电流的最大值为10 2 A ，有效值为10 A ，所以电流表的示数为10 A ，故A正确．线圈转动的角速度ω＝2πT ＝2π0.02 rad/s ＝100π rad/s ，故B 错误.0.01 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.0.02 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．4．M3 [2018·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I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则( )A．ab接MN、cd接PQ，I ab<I cdB．ab接MN、cd接PQ，I ab>I cdC．ab接PQ、cd接MN，I ab<I c dD．ab接PQ、cd接MN，I ab>I cd4．B [解析] 电流互感器的作用是把数值较大的一次电流转化为数值较小的二次电流，所以ab接MN，cd 接PQ，ab侧的电流比cd侧的大，B正确．。
高考物理真题分类汇编第10章交变电流及答案
第十章 交变电流2013高考题精选1.（2013天津理综第4题）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 ＞Icd 解析：选B 本题考查电流互感器的原理，意在考查考生的理解能力和利用物理规律解决实际问题的能力。
电流互感器ab 一侧线圈匝数比cd 一侧线圈匝数少，根据变流比公式I1n1＝I2n2可知，Iab ＞Icd ，电流表应接在电流较小一侧，B 项正确。
2.（2013海南理综第3题）.通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s 。
电阻两端电压的有效值为( )A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V解析：选B 由题意结合有效值的定义可得I2RT ＝2⎝⎛⎭⎫I21R 25T ＋I22R 110T ，将I1＝0.1 A ，I2＝0.2 A 代入可得流过电阻的电流的有效值I ＝1025A ，故电阻两端电压的有效值为IR ＝410 V ，本题选B 。
3.（2013福建理综第15题）.如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r ＝1.0 Ω，外接R ＝9.0 Ω的电阻。
闭合开关S ，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e ＝102sin 10πt(V)，则( )A ．该交变电流的频率为10 HzB ．该电动势的有效值为10 2 VC ．外接电阻R 所消耗的电功率为10 WD ．电路中理想交流电流表○A 的示数为1.0 A解析：选D 本题考查交流电，意在考查考生对交流电的产生和规律的认识。
【解析】北京市2013届高三物理各类考试分类汇编专题11交变电流Word版含解析
专题11 交变电流1．（2013·北京东城二模，18题）某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图，当线圈以较大的转速n 匀速转动时，电压表示数是U 1，额定电压为U 2的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为 P ，手摇发电机的线圈电阻是r ，则有 A ．电流表的示数是1U PB ．变压器的原副线圈的匝数比是12:U UC ．变压器输入电压的瞬时值2sin 2u U nt π= D．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是1m E = 【答案】A【KS5U 解析】理想变压器原副线圈的功率相等，由P=UI 知电流表的示数即流过原线圈的电流为1PU ，A 正确；变压器原副线圈的匝数比等于电压比，即1212::n n U U =，B 错误；由交流电瞬时值表达式m sin u U t ω=可知变压器输入电压的瞬时值为1sin 2u nt π，C 错误；1，D 错误。
2．（2013·北京房山二模，18题）一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin （25t ）V-2sB ．该交流电的频率为25 HzC ．该交流电的电压的有效值为D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为100 W 【答案】B【KS5U 解析】由图可知，T=4×10-2s ，故f=1T=25Hz ，ω=2πf=50rad/s ，所以其表达式为u=100sin （50t ）V ，故A 错误，B 正确．由图象可知交流电的最大值为100V ，因此其有效值为：U==V ，所以R 消耗的功率为：P=2U R =50W ，故C 、D 错误。
3. （2013·北京丰台二模，18题）如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻。
开关S 是闭合的， V 1 和 V 2 为理想电压表，读数分别为U 1和U 2； A 1 、A 2 和 A 3 为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3。
[VIP专享]2013年广东省高考模拟理综物理分类汇编——交变电流
高考理综模拟题物理部分分类汇编——交变电流一、单选题1．（2013届惠州市高三第三次调研15）某用电器接到如图所示的交流电源上，则下列说法中正确的是（ ）A ．交流电电压的最大值为200VB ．交流电电压的瞬时值100VC ．交流电电压的有效值为V250D ．交流电的频率为0.02Hz 2．（2013年惠州市4月模拟理综物理16）如图中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为10︰1。
变压器的原线圈接的电压u =100sin50πt （V ），电压表为理想电表接在2副线圈两端。
则（ ）A ．电压表的读数为10VB ．电压表的读数100 V 2C ．电压表的读数约为10V2D ．电压表的读数与电阻R 有关3．（2013届广东省珠海市高三摸底理综物理14）一正弦交流电的电压随时间变化规律如图，则该交流电（ ）A ．电压瞬时值表达式为u ＝100sin （25t ）VB ．周期为0.02sC ．电压有效值为100 V 2D ．频率为25 Hz二、双选题1．（2013届惠州市高三第一次调研20）小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。
产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其它电阻，下列说法正确的是（）A ．交变电流的周期为0.125B ．交变电流的频率为4HzC ．交变电流的有效值为A 2D ．交变电流的最大值为4A 2．（2013届广东省六校高三第一次联考12）一理想变压器的原线圈连接一只电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图所示．在副线圈上连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，P 为滑动变阻器的滑动触头．原线圈两端接在电压为U 的交流电源上，则（ ）A ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大B ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小C ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大D ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小3．（2013届广东省广州市天河区一模拟理综物理19）某种正弦式交变电压图像如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．该交变电压的频率为50HzB ．该交变电压的表达式为u =220cos100πt (V)C ．该交变电压的表达式为u =311sin100πt (V)D ．相同时间内该电压与220V 的直流电压通过同一个电阻产生的热量是相等的4．（2013届广东湛江市高三10月调研考物理19）如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为4︰1，原线圈接入一电压为的交流电源，副线圈接一个R =27.5Ωu tV π=的负载电阻。
【精选+详析】2013届高三物理名校试题汇编系列(第1期)专题11 交变电流
2013届高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题11 交变电流一、单项选择题1．（甘肃省河西五市部分高中2012届高三第一次联考试题）如图a所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动。
设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图b中能正确描述线框从图a中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是（）2．（山东省济南一中2012届高三上学期期末测试）下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（）3．（北京市西城区2012届高三第一学期期末考试物理题）一正弦式交变电流的电压随时间的变化规律如图所示。
则该交变电压的有效值为（）A．B．C．220V D．440V3.C 解析：根据题图可知，该正弦式交变电流的电压的最大值U m=2202V，所以有效值为U有效=U m/2=220V，只有选项C正确。
本题答案为C。
4．（江苏省南京市、盐城市2012届高三第一次模拟考试试卷）一种早期发电机原理示意图，如图所示，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，线圈圆心为O点。
在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与O点在同一条直线上时，穿过线圈的（）A.磁通量最大，磁通量变化率最大B.磁通量最大，磁通量变化率最小C.磁通量最小，磁通量变化率最大D.磁通量最小，磁通量变化率最小6.（河南省豫东豫北十所名校2012届下学期高中毕业班阶段性测试）如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N内阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时。
矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动接头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是（）A. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBS ωcos ωtB. 矩形线圈从图示位置经过π/2ω时间时，通过电流表的电荷量为0C. 当P 位置不动R 增大时，电压表读数也增大D. 当P 位置向上移动、R 不变时，电流表读数减小7．（北京市怀柔区2012届高三下学期适应性练习理综试题）某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）A ．交变电流的频率为0.02HzB ．交变电流的瞬时表达式为5cos50(A)i t π=C ．在t=0.01s 时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D ．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W7.D 解析：根据图象可知，i m =5A ，T =20×10-3s=0.02s ，所以，交变电流的频率f =1/T =50Hz ，瞬时表达式为t t T i t i i ππω100cos 52cos cos m m =⎪⎭⎫ ⎝⎛==（A ），所以选项AB 错误；在t=0.01s 时，交变电流的瞬时值最大，说明感应电动势最大，穿过交流发电机线圈的磁通量的变化率最大，磁通量最小，选项C 错误；该余弦交变电流的有效值为i 有=i m /2，若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为P 热=i 有2R =5W ，所以选项D 正确。
2013届高三物理名校试题汇编B：专题11交变电流(解析版)
4．（北京市海淀区 2012 届高三第一学期期末考试物理试题） 一只电饭煲和一台洗衣机 并联接在输出电压 u=311sin314tV 的交流电源上（其内电阻可忽略不计） ，均正常工作。用
电流表分别测得通过电饭煲的电流是 5.0A ，通过洗衣机电动机的电流是 0.50A ，则下列说法
大值为 U 2m=36 2 V，有效值 U2 =36V ，周期 T2=T1 =0.02s，频率 f2=f 1 =50Hz；若副线圈两端
接阻值为 12Ω 的电阻，则 I2=U2/R=3A ，I 1=n2I 2/ n1=0.6A ＞0.5A ，即流过保险丝的电流超过了
其熔断电流，选项 A 错误；若并联两盏“ 36V 40W ”的灯泡，那么，灯泡两端电压刚好为
时间 t 的单位为 s。已知矩形线圈电阻为 2.0 Ω。下列说法正确的是（
）
A．线圈中电流的有效值约为 3.14A
B．穿过线圈的磁通量的最大值为 0.1 2 Wb
C．在任意 1 s 时间内，线圈中电流的方向改变 10 次
D．在任意 l s 时间内，线圈克服安培力所做的功约为
9.86J
6.（安徽省黄山市 2012 届高三“七校联考”试题） 如图所示， ab 间接电压恒定的交变电源，
中正确的是（
）
A．电饭煲的电阻为 44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为 440Ω
B．电饭煲消耗的电功率为 1555W ，洗衣机电动机消耗的电功率为 155.5W C． 1min 内电饭煲消耗的电能为 6.6 ×104J，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6 ×103J
D．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的
允许通过的最大电压值，题中副线圈的输出电压的最大值为
U2m=36 2 V＞ 36V ，即超过了
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2013年高考试题分类汇编——交变电流
（2013天津理综）4．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I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则
A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab <I cd
B ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab >I cd
C ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab <I cd
D ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab >I cd
【答案】B
（2013山东理综）17．图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。
线圈绕垂直于磁场方向的水平轴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
A ．电流表的示数为10A
B ．线圈转动的角速度为50π rad/s
C ．0.01s 时线圈平面与磁场方向平行
D ．0.02s 时电阻R 中电流的方向自右向左 【答案】AC
（2013四川理综）2．用220V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V ，通过负载的电流图象如图所示，则
A.变压器输入功率约为3.9W
B.输出电压的最大值是110V
C.变压器原、副线圈的匝数比是1∶2
D.负载电流的函数表达式A t i )2100sin(05.0ππ+=
【答案】A
（2013福建理综）15．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 ，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动
势1s i n 10(V )e t π=，则
A ．该交变电流的频率为10Hz
B
．该电动势的有效值为
C ．外接电阻R 所消耗的电功率为10W
D ．电路中理想交流电流表A 的示数为1.0A 【答案】D
图甲 图乙
（2013广东理综）16．如图5，理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2=2:1，○V 和○A 均为理想电表，灯泡电阻R L =6Ω，AB 端电压t u π100sin 2121=(V)。
下列说法正确的是
A ．电流频率为100Hz
B ．○V 的读数为24V
C ．○A 的读数为0.5A
D. 变压器输入功率为6W 【答案】D
（2013江苏物理）8．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P 处于图示位置时，灯泡L 能发光。
要使灯泡变亮，可以采取的方法有 （A ）向下滑动P
（B ）增大交流电源的电压 （C ）增大交流电源的频率 （D ）减小电容器C 的电容 【答案】ＢＣ
（2013海南物理）3．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 ．12V B ．410V
C ．15V
D ．85V 【答案】B
【解析】设电流的有效值为
I ，则有2221241
()()55I RT I R T I R T =+，其中10.1
I =A ，20.2I =A ，解得
I=
25
，电阻两端的电压U IR ==，所以B 项正确。
2012年高考试题分类汇编——交变电流
（2012宁夏理综）17．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I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别约为
A ．380V 和5.3A
B ．380V 和9.1A
C ．240V 和5.3A
D ．240V 和9.1A 【答案】B
（2012北京理综）15．一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2
P 。
如果电热器电阻
不变，则此交流电源输出电压的最大值为
A ．5V
B ．
C ．10V
D ．
【答案】C
（2012天津理综）4.通过一理想变压器，经同一线路输送相同电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为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P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗胡电功率为P 2, 则P 1和
1
2
P P 分别为 A ．
U PR k ,n 1 B ．R U
P 2k ）（ ,n 1
C ．U PR k , 21n
D ．R U
P 2k ）（,21n
【答案】D
（2012山东理综）18．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n 1、n 2。
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5 V
B ．电压表的示数等于5
2 V C ．实现点火的条件是n 2
n 1>1000 D ．实现点火的条件是n 2
n 1
<1000
【答案】B 、C
5
5图甲
金属板
（2012福建理综）14．如图，理想变压器原线圈输入电压u ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器，V 1和V 2是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；A 1和A 2是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示。
下列说法正确的是( )
A ．I 1和I 2表示电流的瞬时值
B ．U 1和U 2表示电压的最大值
C ．滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变大
D ．滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变小 【答案】C
（2012四川理综）如图所示，在铁芯P 上绕着两个线圈a 和b ，则 A ．线圈a 输入正弦交变电流，线圈b 可输入恒定电流
B ．线圈a 输入恒定电流，穿过线圈b 的磁通量一定为零
C ．线圈b 输出的交变电流不对线圈a 的磁场造成影响
D ．线圈a 的磁场变化时，线圈b 中一定有电场
【答案】D
（2012重庆理综）15．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 ＝6 Ω的导线对“220 V/880 W”的电器R L 供电，该电器正常工作。
由此可知( )
A ．原、副线圈的匝数比为50∶1
B ．交变电压的频率为100 Hz
C ．副线圈中电流的有效值为4 A
D ．变压器的输入功率为880 W
【答案】C
（2012广东物理）19．某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin 100πt （V ）。
对此电动势，下列表述正确的有
A
．最大值是V B ．频率是100Hz C
．有效值是V D ．周期是0.02s 【答案】C 、D
（2012海南物理）4．如图所示，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，原线圈电路中电压表和电流表
(可视为理想的)的示数分别是( )
A ．120V ，0.10A
B ．240V ，0.025A
C ．120V ，0.05 A
D ．240V ，0.05 A 【答案】D
（2012江苏物理）13．（15分）某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示。
在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为4
9
π，磁场均沿半径方向．匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab =cd =l 、bc =ad =2l 。
线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc 和ad 边同时进入磁场。
在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B 、方向始终与两边的运动方向垂直。
线圈的总电阻为r ，外接电阻为R 。
求： （1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E m ； （2）线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小F ； （3）外接电阻上电流的有效值I 。
【解】（1）bc 、ad 边的运动速度2
l
v ω= 感应电动势 4m E NBlv = 解得 2
2m E N B l v = （2）电流 m
m E I r R
=
+ 安培力
2m F NBI l =
解得 2224N B l F r R
ω
=+
（3）一个周期内，通电时间 49
t T =
R 上消耗的电能 2
m W I Rt = 且 2
W I Rt =
解得 222
43()
N B l I r R ω
=+。