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1、（精选+详解）2013届高三物理名校试题汇编系列（第5期）专题11 交变电流一、单项选择题1（北京市丰台区2013届高三上学期期末）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e/VBt/sO311-3110.01甲乙At =0.005s时线圈平面与磁场方向平行 Bt =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100Hz D线圈产生的交变电动势有效值为311V2（河北省唐山市20122013学年度高三上学期期末考试理综）一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的
2、变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定At1时刻穿过线框的磁通量为BL2 Bt2时刻穿过线框的磁通量为零Ct3时刻穿过线框的磁通量变化率为零 D线框转动的角速度为2D 解析：t1时刻和t3时刻，最大，说明穿过线框的磁通量变化率增大，但穿过线框的磁通量为零，选项AC错误；t2时刻e为零，穿过线框的磁通量最大，选项B错误；根据可得，线框转动的角速度为，选项D正确。3（广东省中山市2013届高三上学期期末）用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题。如图，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值
3、恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下4（福建省五校2013届高三联考）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变电压为u20sin 100t V。氖泡在两端电压超过100 V后才发光，下列说法中正确的有A开关接通后，氖泡不发光 B开关接通后，电压表的示数为100 VC开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz D开关断开后，变压器的输出功率不变4.C 解析：开关接通后，副线圈输出电压的最大值为100 V，氖泡两端的电压可以超过100 V，氖泡发光，选项A错误；电压表的示数表示输出电压的有效值，为100V，选项B错误；副线圈输出交流电的频率为50 Hz，1个周期内氖泡发光2次，
4、所以氖泡的发光频率为100 Hz，选项C正确；开关断开后， 负载电阻增大，而输出电压不变，所以变压器的输出功率减小，选项D错误。5（河南省中原名校2013届高三下学期第一次联考理科综合试卷）如图所示的交流电路中，理想变压器输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电6（四川省资阳市2013届高三元月第一次模拟考试）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，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R10 ，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，则下列说法正确的是A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31 VB
5、当单刀双掷开关与a连接且t0.01 s时，电流表示数为零C当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大D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25 Hz.6.C 解析：原线圈输入电压的有效值为U1=，当单刀双掷开关与a连接时，副线圈两端的电压U2=，选项A错误；电流表测量的是副线圈输出电流的有效值，其示数不为零，选项B错误；当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈匝数减半，副线圈输出电压变大，负载电阻不变时，输出功率变大，那么输入功率也变大，选项C正确；副线圈的输出电压始终与输入电压同步，所以当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率仍为50Hz，选项D错误。7.（湖北省黄冈
6、市2013年高三年级3月份质量检测理科综合能力测试）如图所示，电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过单刀双掷开关改变，为交流电流表。在8（吉林省吉林市2013届高三下学期二模）如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷分别与两导线c、d相接，c、d两导线的端点分别接在匝数比n1n2=101的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为L(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴（也是两圆环的中心轴）OO以角速度匀速转动。如果变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则A.变阻器上消
7、耗的功率为P =10I2RB.变压器原线圈两端的电压U1 =10IR C.取ab在环的最低端时t =0，则棒ab中感应电流的表达式是=IsintD.ab沿环转动过程中受到的最大安培力F =BIL二、多项选择题9（广东省深圳市2013届高三一模）一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=(V)，那么该交变电流的频率是50 Hz当t = 0时，线圈平面恰好位于中性面当时，e有最大值该交变电流电动势的有效值为V9.AB 解析：由e=(V)可知，该交变电流的频率是f=50 Hz，选项A正确。当t = 0时，产生的交变电动势为零，说明线圈平面恰好位于中性面，选项B正确；将代入e=(V)可得，
8、e=0，选项C错误；该交变电流电动势的有效值为220V，选项D错误。10（黑龙江省牡丹江市2013届高三联考）矩形金属线圈共l0匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动。线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。下列说法中正确的是 AT=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行B线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为1/100 WbC此交流电经l5的升压变压器升压后，周期变为1秒D若仅线圈的转速增加为原来的两倍，则交流电的有效值为V11.（山东省德州市重点中学2013届高三上学期期末模拟物理试题）如图所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1n2=101，接线柱a、b接上一个正
9、弦交变电源，电压V。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R1为一定值电阻。下列说法中正确的是A电压表示数为22 VB当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小C当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小D当传感器R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变大12.（湖北省八市2013届高三三月联考试卷理科综合）一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是51，原线圈接入电压220V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是A原、副线圈中的电
10、流之比为51B电压表的读数约为31.11VC若滑动变阻器接入电路的阻值为20 ，则1分钟内产生的热量为2904 JD若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小13（陕西省长安一中、高新一中、交大附中等五校2013届第二次模拟考试理综试题）如图所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2 为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，原线圈两端接恒压正弦交流电源，当光照增强时A电压表V1示数变小 B电压表V2示数变大C电流表A1示数变大 D电流表A2示数变大13.CD 解析：输入电压和原副线圈匝数不变时，输出电压不变，电压表V1示数不变，选项A错误；当光照增强时，
11、R3阻值变小，负载总电阻变小，输出电流变大，电流表A2示数变大，电流表A1示数也变大，选项CD正确；输出电压不变，输出电流变大，那么定值电阻R1两端的电压降变大，R2与R3并联电路两端的电压将变小，电压表V2示数变小，选项B错误。14（河南省许昌市2013届高三上学期期末教学质量评估理综试题）如图甲所示的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数年n2之比为10：1。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个阻值均为R11的定值电阻串联接在副线圈两端。两个交流电压表均为理想电表。则下列说法正确的是A通过两个定值电阻R的交变电流的频率为50HzB当t=110-2时，电压表V1示数为零C
12、当t=1510-2s时，电压表V2示数为11VD原线圈的输入功率为22W15（河南省河南师范大学附属中学2013届高三上学期期末考试理综试题）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，b是原线圈的中心轴头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sim100t（V），则A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为44VB当t=s时，c、d间的电压瞬时值为110VC单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头p向下移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由a扳到b时，电压表和电流表的示数均变大16.（山东省济南市2013届
13、高三1月教学质量调研考试物理试题）如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1=350匝，副线圈匝数n2=70匝，电阻R=20，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是A.加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为B.原线圈电流的有效值为0.04AC.在t=0.01s时，电压表的示数为0D.电阻R上消耗的电功率为0.8W16.BD 解析：T=0.02s，u=20sin=20sin100t（V），选项A错误；U1=20V，U2=，I2=U2/R=0.2A，I1=，选项B正确；电压表测量的是副线圈输出电压的有效值，不是瞬时值，所以选项C错误；电阻R上消耗的电功率P=U2I2=0.8W，选
14、项D正确。17（甘肃省兰州市2013届高三诊断考试理科综合能力测试）一正弦交流电的电压随19（浙江省温州市2013届高三第一次适应性测试理综试题）如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接有理想电流表A，副线圈接有灯泡L（50V，25W）和滑动变阻器，滑动变阻器的阻值范围是049，不考虑温度对灯泡电阻的影响，已知交流电源的电压为U0=220V，适当调节滑动变阻器的滑片位置，当灯泡在额定电压下正常发光时，则A电流表A的示数为1.25A B灯泡的额定电流为2.0AC滑动变阻器与灯泡并联部分的阻值为25 D滑动变阻器消耗的电功率为220W19.AC 解析：灯泡的额定电流为I额=P额/U额=25W/50V=0.5A，选项B错误；副线圈两端的电压U=U0=110V，设滑动变阻器与灯泡并联部分的阻值为R，则，可得，R=25，选项C正确；副线圈的输出电流I2=I额+=2.5A，原线圈的输入电流，选项A正确；输出功率P2=UI2=275W，滑动变阻器消耗的电功率为P2-P额=250W，选项D错误。11
