2018年高考物理真题专题汇编专题13 交流电
2011-2018年高考物理试卷分类汇编：62.交流电的变化规律
BL2 。D 4R
11.2011 年理综四川卷
20．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 O1
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
B．线圈中感应电流的有效值为 2A
第 62 节交流电的变化规律 1.2012 年理综广东卷 19. 某小型发电机产生的交变电动势为 e=50sin100 π t （V），对此电动势，下列表述正 确的有
A. 最大值是 50 2 V B. 频率是 100Hz
C.有效值是 25 2 V D. 周期是 0.02s 【 解 析 】 选 CD 。 交 变 电 动 势 瞬 时 值 的 表 达 式 为
-0.1
-0.2
1.0 t /s
I 2RT
2(
I
2 1
R
2T
I
2 2
R
1 T ) ，将 I 1=0.1A ，I 2=0.2A 代入可得流过电阻的电流的
5
10
有效值 I
10 A ，故电阻两端电压的有效值为 25
6.2012 年理综全国卷
IR 4 10V ，本题选 B。
19. 一台电风扇的额定电压为交流 220V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一
电动势的最大值为
Em=I mr=2×2=4V， C 正确， B 错误；电功率为 P I 2r ( I m )2 r 2 W ， A 正确；任意 2
时刻穿过线圈的磁通量为
T2 sin
t 中，当时间为 t
T 时
T
2
T ，单位不正确， D
2018年全国卷高考物理复习精品教材：交变电流
A. ������1 时刻
B. ������2 时刻
C. ������3 时刻
D. ������4 时刻
【目标二】区分四值：瞬时值、峰值、有效值和平均值
描述交变电流的物理量 （1）周期和频率 ①周期 T ：交变电流完成一次周期性变化所需的时间．单位：秒. ②频率 f ：交变电流在 1s 内完成周期性变化的次数．单位：赫兹，简称赫，符号 Hz . ③周期与频率的关系： f
A.
������m 2
B.
������m 2
C.
������m 2 2
D.
2������m
【变式 2】如图所示是一交变电流的������ − ������图像，则该交变电流的有效值为( )
A. 4 Α
B. 2 2 Α
C.
8 3
Α
D.
2 30 3
Α
【变式 3】 （多选）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 2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过 60° 时的感应电流为 1 A。那么( )
2������ 2 ������������������ 2 ������ 2 ������ (������ +������ )
【例 12】 在一小型交流发电机中,矩形金属线圈 abcd 的面积为 S,匝数为 n,线圈总电阻为 r,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO'轴以角速度 w 匀速转动(如图甲所示),产生的感应电动势 e 随时间 t 的变化关系如图乙所 示,矩形线圈与阻值为 R 的电阻构成闭合电路,下列说法中正确的是( )
A. 从 t3 到 t5 这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零 B. 从 t3 到 t4 这段时间通过电阻 R 的电荷量为 C. t4 时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为 E0 D. t1 时刻电阻 R 的发热功率为2(������ +0 ������ )2
13-18年全国卷汇总交变电流
考点12 交变电流1.(2014·新课标全国卷Ⅱ)如图,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U ab和U cd,则( )A.U ab∶U cd=n1∶n2B.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,cd间的电压U cd越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)理解二极管的单向导电性;(2)分析变压器原、副线圈电压、电流与匝数的关系。
【误区警示】本题易把c、d端的电压当成变压器副线圈两端的电压,得出U ab∶U cd=n1∶n2,从而错选A 项。
错误原因是不理解理想变压器的变压规律和二极管的单向导电性。
2.(2015·全国卷Ⅰ)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220 V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=19B. U=22V,k=19C.U=66V,k=13D.U=22V,k=133.(2016·全国卷I·T16) 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,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【误区警示】理想变压器能量关系是指变压器原线圈输入端与副线圈输出端功率相等,并非电源输出功率等于变压器的输出功率。
变压器只有一个原线圈和一个副线圈时,原、副线圈的电流与匝数成反比,利用功率关系、电源输出电压恒定及电流建立关系进行求解。
【高三物理试题精选】2018年高考物理交变电流试题分类解析
2018年高考物理交变电流试题分类解析
w
4）．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e0 B．峰值是2e0 C．有效值是 D．有效值是
【答案】D
【解析】
试题分析由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故选项A、B错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U＝，即U＝，故选项C错误；选项D正确。
考点对正弦式交变电流的产生原理的理解，以及其四值运算、闭合电路欧姆定律的应用。
【t图像可能正确的是
【答案】C
【解析】
试题分析在第一个025T0时间内，通过大圆环的电流为瞬时针逐渐增加，由楞次定律可判断内环内a端电势高于b端，因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小；同理在第025T0-05T0时间内，通过大圆环的电流为瞬时针逐渐减小，由楞次定律可判断内环内a端电势低于b端，因电流的变化率逐渐变大故内环的电动势逐渐变大；故选项C正确。
第十三章交变电流电磁波
第十三章交变电流电磁波第一部分 五年高考题荟萃2018年 高考新题一、选择题1.〔09·天津·9〕〔1〕如下图，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R 。
线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I= 。
线框从中性面开始转过2π的过程中，通过导线横截面的电荷量q= 。
答案：〔1〕R BS 22ω，RBS解析：此题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的运算等知识。
电动势的最大值ωBS E =m ，电动势的有效值2mE E =，电流的有效值RBS R E I 22ω==；RBS R t t R t R E t I q =====∆Φ∆∆∆Φ∆∆。
2.〔09·广东物理·9〕图为远距离高压输电的示意图。
关于远距离输电，以下表述正确的选项是 〔 ABD 〕 A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能缺失 B ．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能缺失越小D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 解析：依据输电原理，电路中的功率损耗线R I P 2=∆，而SLR ρ=线,增大输电线的横截面积，减小输电线的电阻，那么能够减小输电线上的功率损耗，A 正确；由P=UI 来看在输送功率一定的情形下，输送电压U 越大，那么输电电流越小，那么功率损耗越小，B 正确；假设输电电压一定，输送功率越大，那么电流I 越大，电路中损耗的电功率越大，C 错误；输电电压并不是电压越高越好，因为电压越高，关于安全和技术的要求越高，因此并不是输电电压越高越好，D 正确。
3.〔09·江苏物理·6〕如下图，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为202100V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光，以下讲法中正确的有 〔 AB 〕A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB ．开关接通后，电压表的示数为100 VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率不变解析：此题要紧考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等咨询题完全明白得。
【高考真题】三年高考2016_2018高考物理试题分项版解析专题12交流电含解析_2268
专题12 交流电【2018高考真题】1．采用220 kV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，输电电压应变为（）A. 55 kVB. 110 kVC. 440 kVD. 880 kV【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 C点睛：本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失，解题时要根据输送电功率不变，利用输电线路损失的功率P损=I2R解题。
2．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。
若发电机线圈的转速变为原来的，则A. R消耗的功率变为B. 电压表V的读数为C. 电流表A的读数变为2ID. 通过R的交变电流频率不变【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 B【解析】试题分析：根据公式分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况；根据判断原副线圈中电流电压的变化情况，根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化；变为原来的，C错误；转速减小为原来的，则频率变为原来的，D错误．【点睛】本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率．3．一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. B. C. 1:2 D. 2:1【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】 D【解析】试题分析本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。
解析根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正= u02∶（）2=2∶1，选项D正确。
【高三物理试题精选】2018高考物理二轮交变电流复习题(含2018高考题)
2018高考物理二轮交变电流复习题（含2018高考题）
精品题库试题
物理
1( I1RL
由题意可知I1 2R= U1- I1RL
I1 = U1
I1= =
令 =k,则有I1=
由于k 1,则2R+RL +kRL
I1 I2,因PR1= R,PR3= R
故PR1 PR3,因UR2=I1R,UR4=I2R
故UR2 UR4,选项A、C错误,选项D正确;
同理I4= I1= I1= ,知I4 I1
故L1灯亮度比L2灯亮度大,选项B错误。
解法二由题意可知为模拟远距离输电,先采用升压变压器,将输入电压升高,这是为了减小输电线路中的电流I1,其目的是为了减小输电线路中的电能损失和电压降落,使用户得到更多的电能,因此,I1 I2,L1的亮度大,选项A、B、C错误,选项D正确。
6( r,C错。
输电线路上损失的电功率为ΔP= r=I1U-I1U1,D错。
7(2s，所以交流电的频率为50Hz，交流电的有效值为22s时刻，穿过线圈的磁通量最大
D．在05×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大
[ 答案] 31６．ＣＤ
[解析] 31电压表的示数即为正弦式交流电路端电压的有效值54V，A项错；发电机的输出功率即为灯泡消耗的功率324W，Ｂ项错；在l 0×10-2s时刻，线圈中感应电动势为０，此时线圈位于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，Ｃ项正确；在05×10-2s时刻，线圈。
最新-2018年高考物理 高考试题+模拟新题分类汇编专题1
M 单元 交变电流M1 交变电流的产生及描述19．M1[2018·广东卷] 某小型发电机产生的交变电动势为e ＝50sin100πt (V)，对此电动势，下列表述正确的有( )A ．最大值是50 2 VB ．频率是100 HzC ．有效值是25 2 VD ．周期是0.02 s19．CD [解析] 由电动势的表达式可知，最大值为50 V ，而有效值为：E ＝502V ＝25 2V ，A 错、C 对；ω＝2πf ＝100π，故f ＝50 Hz ，周期T ＝1f＝0.02 s ，B 错、D 对．15.M1 [2018·北京卷] 一个小型电热器若接到输出电压为10 V 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P2.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 ．5 VB ．5 2 VC ．10 VD ．10 2 V15．C [解析] 由电流热效应可知，直流电在T 时间内产生的热量为Q 直＝U 2RT ＝PT ，该交流电在T 时间内产生的热量为Q 交＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U max 22RT ＝12PT ，两式联立可得，U max ＝10 V ．本题答案为C 项．23．M1[2018·安徽卷] 图15是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引出的导线ae 和df 分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R 形成闭合电路．图16是主视图，导线ab 和cd 分别用它们的横截面来表示．已知ab 长度为L 1，be 长度为L 2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．(只考虑单匝线圈)图15图16 (1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t 时刻整个线圈中的感应电动势e 1的表达式；(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图17所示，试写出t 时刻整个线圈中的感应电动势e 2的表达式：(3)若线圈电阻为r ，求线圈每转动一周电阻R 上产生的焦耳热．(其他电阻均不计) 23．[解析] (1)如图18所示，矩形线圈abcd 转动过程中，只有ab 和cd 切割磁感线，设ab 和cd 的转动速度为v ，则v ＝ω·L 22在t 时刻，导线ab 和cd 因切割磁感线而产生的感应电动势均为 E 1＝BL 1v ⊥由图18可知v ⊥＝v sin ωt 则整个线圈的感应电动势为 e 1＝2E 1＝BL 1L 2ωsin ωt(2)当线圈由图17位置开始运动时，在t 时刻整个线圈的感应电动势为 e 2＝BL 1L 2ωsin (ωt ＋φ0) (3)由闭合电路欧姆定律可知I ＝E R ＋r这里E 为线圈产生的电动势的有效值E ＝E m 2＝BL 1L 2ω2则线圈转动一周在R 上产生的焦耳热为Q R ＝I 2RT其中T ＝2πω于是Q R ＝πR ω⎝ ⎛⎭⎪⎫BL 1L 2R ＋r 2M215．M2 [2018·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 ＝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∶1B ．交变电压的频率为100 HzC ．副线圈中电流的有效值为4 AD ．变压器的输入功率为880 W15．C [解析] 输入电压的有效值为11000 V ，用电器的额定电压为220 V ，所以变压器的输出电压大于220 V ，原副线圈的匝数比小于501，A 错误；由输入电压的表达式知，f ＝100 π2 πHz ＝50 Hz ，B 错误；副线圈中的电流与用电器中的电流相同，I ＝P U＝4 A ，C 正确；变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W ，所以变压器的输入功率大于880 W ，D 错误．4．M2 [2018·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 ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1分别为( )A.PR kU ，1nB.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1nC.PR kU ，1n 2D.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1n 2 4．D [解析] 原线圈的电压为U ，副线圈与原线圈的匝数比为k ，则副线圈的电压为kU ，输电线路中的电流为P kU，所以线路损耗的电功率P 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，故线路损耗的电功率与1k2成正比，即若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，输电线路损耗的电功率将变为原来的1n2，选项D正确．18．M2[2018·山东卷] 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5000 V 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( )图甲 A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52VC ．实现点火的条件是n 2n 1>1000D ．实现点火的条件是n 2n 1<100018．BC [解析] 交流电压表显示的是有效值，而原线圈输入的是正弦交流电，所以交流电压表的示数为52V ，故B 正确．如果副线圈电压的瞬时值大于5000 V ，则n 2n 1＝U 2U 1＞1000，故C 正确．17．M2[2018·课标全国卷] 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220 V 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2.0 kW.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 ．380 V 和5.3 AB ．380 V 和9.1 AC ．240 V 和5.3 AD ．240 V 和9.1 A17．B [解析] 因变压器输出电压调至最大，故副线圈为1900匝，由变压器两端的电压与匝数成正比，即U 1U 2＝n 1n 2，故副线圈的电压有效值U 2为380 V ；因变压器为理想变压器，故其输入功率等于输出功率，即P 1＝P 2，由P 1＝U 1I 1得I 1＝9.1 A ，B 正确．7．M2[2018·江苏卷] 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L 1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L 2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K ，从而切断家庭电路．仅考虑L 1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( )图5A ．家庭电路正常工作时，L 2中的磁通量为零B ．家庭电路中使用的电器增多时，L 2中的磁通量不变C ．家庭电路发生短路时，开关K 将被电磁铁吸起D ．地面上的人接触火线发生触电时，开关K 将被电磁铁吸起7．ABD [解析] 由于火线和零线并行绕制，所以在家庭电路正常工作时，火线和零线的电流大小相等，方向相反，因此合磁通量为零，L 2中的磁通量为零，A 项正确；当家庭电路中使用的电器增多时，火线和零线的电流仍然大小相等，方向相反，L 2中的磁通量不变，B 项正确；家庭电路发生短路时，火线和零线的电流同时增大，合磁通量仍然为零，因此开关K 不会被电磁铁吸起，C 项错误；当地面上的人接触火线发生触电时，火线的电流突然变大，即L 1中的磁场发生变化，导致L 2中的磁通量变化，L 2中产生感应电流，电磁铁将开关K 吸起，D 项正确．M3 交变电流综合13．M3[2018·江苏卷] 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49π，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 .图1613．[解析] (1)bc 、ad 边的运动速度v ＝ωl2感应电动势E m ＝4NBlv解得E m ＝2NBl 2ω (2)电流I m ＝E mr ＋R安培力F ＝2NBI m l解得F ＝4N 2B 2l 3ωr ＋R(3)一个周期内，通电时间t ＝49TR 上消耗的电能W ＝I 2m Rt且W ＝I 2RT解得I ＝4NBl 2ωr ＋R14．M3 [2018·福建卷] 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 212( )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14．C [解析] 电压表、电流表的读数都是交流电的有效值，A 、B 错；由U 1U 2＝n 1n 2可知U 2不变，当滑片P 向下滑动时，副线圈的电阻变小，由I 2＝U 2R ＋R 0可知通过副线圈的电流变大，即I 2变大，由I 1I 2＝n 2n 1可知通过原线圈的电流变大，即I 1变大，C 对、D 错．1．2018·新乡调研如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB 边连在金属滑环K 上，CD 边连在滑环L 上，导体做的两个电刷E 、F 分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接．关于其工作原理，下列分析正确的是( )A B ．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大C ．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小D ．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小1．AC [解析] 我们把与磁感线垂直的平面称为中性面，当线圈处在中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但线圈中的感应电动势为零，感应电流也为零，当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小，但磁通量的变化率最大，线圈中的感应电动势最大，感应电流也最大．本题答案为A 、C.2．2018·沧州模拟如图所示，正方形线框abcd 长为L ，每边电阻均为r ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕cd 轴以角速度ω转动，c 、d 两点与外电路相连，外电路电阻也为r .则下列说法中正确的是( )A ．S 断开时，电压表读数为22B ωL 2 B ．S 断开时，电压表读数为28B ωL 2C ．S 闭合时，电流表读数为210rB ωL2D ．S 闭合时，线框从图示位置转过π2过程中流过电流表的电荷量为BL 27r2．BD [解析] 正方形线框在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕cd 轴以角速度ω转动，产生的感应电动势最大值为B ωL 2，电源电动势为E ＝22B ωL 2.S 断开时，内电路电流I ＝E 4r ＝28rB ωL 2，电压表读数等于c 、d 两点之间的电压，为U ＝Ir ＝28B ωL 2，选项B 正确，选项A 错误；S 闭合时，电路总电阻为3r ＋r 2＝72r ，ab 中电流为I ＝2E 7r ＝27r B ωL 2，电流表读数为I 2＝214r B ωL 2，选项C 错误；S 闭合时，线框从图示位置转过π2过程中，磁通量变化ΔФ＝BL 2，时间Δt ＝π2ω，产生感应电动势的平均值为ΔФΔt ＝2ωBL 2π，电流平均值为4ωBL 27r π，流过电流表的电流平均值为I ＝2ωBL 27r π，电荷量为q ＝I Δt ＝BL 27r，选项D 正确．3．2018·茂名模拟远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器．当S 由2改接为1A ．电压表读数变大B ．电流表读数变大C ．电流表读数变小D ．输电线损失的功率减小3．AB [解析] 当S 由2改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，所以输送电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表示数变大，选项A 正确；降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I 灯也变大，输电线上的电流I 线也随着I 灯的变大而变大，所以电流表读数变大，选项B 正确，选项C 错误；I 线变大时，输电线上损失的功率P 线＝I 2线R 变大，选项D 错误．4．2018·天水模拟如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图象，由图可知( )A ．交流电的周期为2 sB ．用电压表测量该交流电压时，读数为311 VC ．交变电压的有效值为220 VD ．将它加在电容器上时，电容器的耐压值必须大于311 V4．CD [解析] 由图可知正弦电压的周期为0.02 s ，最大值为311 V ，有效值为220 V ，故选项A 、B 错误，选项C 正确；电容器的耐压值指的是瞬时值，所以必须大于311 V ，选项D 正确．5．2018·扬州模拟如图所示，边长为L 的正方形线圈abcd ，其匝数为n ，总电阻为r ，外电路的电阻为R ，ab 的中点和cd 的中点的连线OO ′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B .若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO ′轴匀速转动，下列判断正确的是( )A ωtB ．在t ＝π2ω时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量随时间变化最快C ．从t ＝0 时刻到t ＝π2ω时刻，电阻R 上产生的热量为Q ＝n 2B 2L 4πωRR ＋rD ．从t ＝0 时刻到t ＝π2ω时刻，通过R 的电荷量q ＝nBL 2R ＋r5．BCD [解析] 初始时刻，线圈平面处在中性面，穿过线圈的磁通量最大为12BL 2，线圈中的感应电动势为0，即t ＝0时，e ＝0，闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e ＝12nBL 2ωsin ωt ，选项A 错误；在t ＝π2ω时刻，感应电动势e ＝12nBL 2ω最大，表示此时磁通量随时间变化最快，磁场穿过线圈的磁通量为零，选项B 正确；U 有＝e m2＝24nBL 2ω，I 有＝U 有r ＋R＝2nBL 2ωr ＋R ，从t ＝0时刻到t ＝π2ω时刻，电阻R 上产生的热量为Q ＝I 2有Rt ＝n 2B 2L 4πωR R ＋r 2，选项C 正确；根据q ＝I －Δt ＝n ΔΦR ＋r Δt .Δt ＝n ΔΦR ＋r 以及从t ＝0 时刻到t ＝π2ω时刻磁场穿过线圈的磁通量ΔΦ＝12BL 2，可得此时间段内通过R 的电荷量q ＝nBL 2R ＋r，选项D 正确．。
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2018年高考物理真题专题汇编专题13 交流电2018年高考真题1．采用220 kV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，输电电压应变为（）A. 55 kVB. 110 kVC. 440 kVD. 880 kV【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 C点睛：本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失，解题时要根据输送电功率不变，利用输电线路损失的功率P损=I2R解题。
2．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。
若发电机线圈的转速变为原来的，则A. R消耗的功率变为B. 电压表V的读数为C. 电流表A的读数变为2ID. 通过R的交变电流频率不变【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 B【点睛】本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率．3．一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.B.C. 1:2D. 2:1【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】 D【解析】试题分析本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。
解析根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正= u02∶（）2=2∶1，选项D正确。
点睛此题将正弦交变电流和方波交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。
解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。
学优高考网4．（多选）如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。
导线PQ中通有正弦交流电流i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流的正方向。
导线框R中的感应电动势A. 在时为零B. 在时改变方向C. 在时最大，且沿顺时针方向D. 在时最大，且沿顺时针方向【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】AC点睛此题以交变电流图象给出解题信息，考查电磁感应及其相关知识点。
解答此题常见错误主要有四方面：一是由于题目以交变电流图象给出解题信息，导致一些同学看到题后，不知如何入手；二是不能正确运用法拉第电磁感应定律分析判断；三是不能正确运用楞次定律分析判断，陷入误区。
2018重点模拟题1．如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则（）A. 若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为200sin100tVB. 若开关S闭合，电流表示数将增大C. 若开关S闭合，灯泡L1将更亮D. 灯泡L1的额定功率为2W【来源】【全国百强校】四川省南充高级中学2018届高三考前模拟考试理综物理试题【答案】 B点睛：本题关键是记住交流发电机最大电动势表达式U m=NBSω，同时要明确输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率．2．在变电所里，需要用交流电流表去监测电路上的强电流，由于电网中的电流通常会超出一般电流表的量程，因此常使用电流互感器。
下列能正确反映电流互感器工作原理的是（）A. B.C. D.【来源】【全国百强校】黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三下学期考前押题卷（二）理科综合物理试题【答案】 B3．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R，线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是A. 转过时，线框中的电流方向为abcdaB. 线框中感应电流的有效值为C. 线框转一周的过程中，产生的热量为D. 从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面积的电荷量为【来源】【全国百强校】天津市耀华中学2018届高三第二次模拟物理试题【答案】 B点睛：知道交流电的有效值与最大值之间的关系，并会利用求通过某个截面的电荷量。
4．黄冈中学校外输电线路故障导致全校停电，学校启用校内发电机供电。
该发电机的输出电压，通过匝数比为4﹕1的理想变压器给教学楼内若干盏（220V，40W）日光灯供电，如图所示，输电线总电阻r =10Ω，为保证日光灯正常发光，接入电路的日光灯数量为（）A. 66B. 132C. 264D. 330【来源】【全国百强校】湖北省黄冈市黄冈中学2018届高三5月适应性考试理科综合物理试题【答案】 C【解析】发电机输出的电压的有效值为，为了保证日光灯正常发光，应使得副线圈两端的电压为220V，根据电压正比匝数公式可知，代入数据得，解得，根据电流反比匝数公式可得，解得，设接入电路的日光灯数量为n，故，解得，C正确．5．在如图所示的变压器电路中，原线图电路输入正弦交流电压有效值为，原线电路中还接有阻值为的定值电阻，副线圈电路中接有电阻箱R，变压器原副线圈的匝数比为1：2，若要使电阻箱消耗的功率最大，则电阻箱的阻值应调为（）A. B. C. D.【来源】【全国百强校】河北省衡水中学2018届高三二十模考试(B)物理试题【答案】 D【点睛】本题考查变压器原理，要注意明确变压器的其本规律，明确匝数之比和电流、电压之比的关系，并能正确分析电路结构，利用欧姆定律等进行分析求解；对于原线圈接有电阻的问题可采用等效电阻法:,等效电阻为.6．如图甲所示的电路中，变压器原、副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1，L2、L3、L4为四只规格均为“9 V 6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，开关K闭合。
以下说法正确的是A. 电流表的示数为2 AB. ab输入端输入功率P ab＝18 WC. ab输入端电压的瞬时值表达式为U ab＝27sin 100πt(V)D. 四只灯泡中除L1外，其余均能正常发光【来源】【全国百强校】福建省厦门市外国语学校2018届高三下学期5月适应性考试（最后压轴模拟）理综物理试题【答案】 A【点睛】闭合电路动态分析中，电源部分是由变压器提供，其它仍用闭合电路殴姆定律．当断开开关S时，导致总电阻发生变化，而电压不变，则可判断出电路中的电流及电压如何变化．同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源，其值就是刚才的有效值．学优高考网7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压．下列说法正确的是()A. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1VB. 当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为4.4AC. 当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25HzD. 当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变小【来源】江苏省南京市南京师范大学附属中学2018届高三5月模拟考试理科综合物理试题【答案】 B【解析】由图象可知，电压的最大值为311V，交流电的周期为2×10-2s，所以交流电的频率为，交流电的有效值为，根据电压与匝数成正比，即可知，副线圈的电压为，A错误；当单刀双掷开关与b连接时，，副线圈电压为，所以副线圈电流为，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为4.4A，B正确；变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50Hz，C错误；当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，D错误．【点睛】在理想变压器中，原副线圈两端的电压电流满足，副线圈消耗的电功率决定原线圈输入功率，两者相等．8．如图所示为一理想变压器，原线圈接在一输出电压为u＝U0sinωt的交流电源两端。
电路中R0为定值电阻，V1、V2为理想交流电压表，A为理想交流电流表，导线电阻不计。
现使滑动变阻器R的滑动触头P向上滑动，则下列说法中正确的是( )A. A的示数不变B. V2的示数变小C. R消耗的功率变大D. R0消耗的电功率变小【来源】【全国百强校】湖北省荆州中学2018届高三全真模拟考试（二）理综物理试题【答案】 D点睛：明确理想变压器的性质，知道理想变压器电压之比等于线圈匝数之比，而电流之比等于线圈匝数的反比；从而明确电压表、电流表的变化情况．9．（多选）某课外探究小组设计了一个电路.如图所示，一理想变压器的原线圈匝数为n1，连接一理想电流表；副线圈接入电路的匝数n2可以通过滑动触头调节，剧线圈接有定值电阻R0和压敏电阻R（R的阻值会随压力的增大而变小），物块m置于压敏电阻上，保持原线圈输入电压不变，则（）A. 原副线圈电流之比为n1：n2B. 只使n2增大，电流表示数变大C. 只增大物块对R的压力，电流表示数变大D. 只增大物块对R的压力，原线圈的输入功率变小【来源】【全国百强校】江西师范大学附属中学2018届高三最后一卷理科综合物理试题【答案】BC【点睛】变压器动态分析的题型：一是压敏电阻R的阻值在压力增大时，R的阻值会变小，由此可以判断电路中电阻的变化的情况；而是负载不变改变匝数，从而引起电流和功率的变化．10．（多选）如图所示，为远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器T1的原、副线圈的匝数比为k1。
降压变压器T2的原、副线圈匝数比为k2。
升压变压器原线圈两端接入一电压的交流电源，用电设备的总电阻为R（可视为纯电阻），输电线总电阻为2r，若用户消耗的功率为P。
不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电压△U和用户获得的电压U分别为A.B.C.D.【来源】宁夏银川一中2018届高三第四次模拟考试理综物理试卷【答案】AD【解析】AB、流过用户的电流为，所以输电线上的电流为则输电线上损失的电压为故A对；B错误CD、升压变压器原线圈的电压为，则副线圈的电压为，根据电路结构降压变压器原线圈的电压为，根据电压和匝数的关系可以求得降压变压器副线圈的电压为，故C错，D对；故选AD11．（多选）如图所示，电阻为r的矩形线圈面积为S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动．匀强磁场的磁感应强度为B，t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则()A. 滑片P下滑时，电压表的读数变大B. 图示位置线圈中的感应电动势最大C. 线圈从图示位置转过180°的过程中，电阻R上产生的焦耳热为D. 1s内流过R的电流方向改变次【来源】湖北省黄冈中学2018届高三5月第三次模拟考试理综物理试题【答案】ACD点睛：对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，而求解电量要用平均值．明确在中性面感应电动势最小为0．学优高考网12．（多选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：5，b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（）A. 当S与a连接，t=1×10﹣2s时，电流表的示数为0B. 当S与a连接，t=1.5×10﹣2s时，电压表示数为50VC. 将S由a拨到b时，电阻R消耗的功率为100WD. 将S由b拨到a时，1s内电阻R上电流方向改变100次【来源】湖南省衡阳市第八中学2018届高三（实验班）第一次模拟考试理科综合物理试题【答案】CD。