【精选 详析】2013届高三物理名校试题汇编系列（第2期）专题11 交变电流2013届高三物理名校试题汇编系列（第2期）专题11 交变电流一、单项选择题1.（黑龙江省哈六中2012届高三上学期期末考试）如图所示，虚线两侧有垂直线框平面磁感应强度均为B的匀强磁场，直角扇形导线框半径为L、总电阻为R，绕垂直于线框平面轴O以角速度匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流的有效值是（ ）A B C D2（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考）如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一电阻为R的用电器和一个理想交流电压表。若线圈绕对称轴以角速度匀速转动，则当线圈从图示位置转过90的过程中，下列说法正确的是（ ）A通过电阻R的电量为NBS（R+r）B从图示位置开始转动90磁通量的变化量等于NBSC交流电压表示数为NBSR（R+r）D电阻R产生的热量为RN2B2S22（R+r）2 3（河北省衡水中学2012届高三上学期期末考试理综试题）如图所示是一种理想自耦变压器示意图线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头，AB间接交流电压U，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头当开关S闭合，P处于如图所示的位置时，两灯均能发光下列说法正确的是（ ）AP不动，将Q向右移动，变压器的输入功率变大BP不动，将Q向左移动，两灯均变暗CQ不动，将P沿逆时针方向移动，变压器的输入功率变大DP、Q都不动，断开开关S，L1将变暗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，则下列说法中正确的是（ ）A电饭煲的电阻为44，洗衣机电动机线圈的电阻为440B电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5WC1min内电饭煲消耗的电能为6.6104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103JD电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍5（北京市西城区2012届高三第一学期期末考试物理题）如图所示，一单匝矩形金属线圈ABCD在匀强磁场中绕转轴匀速转动。转轴，过AD边和BC边的中点。若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系可以表示为=0.1cos20t（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈电阻为2.0。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0.1WbC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9.86J6.（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，M为理想变压器，如果R1的阻值增大，则（ ）A. 电压表示数增大 B. 电流表的示数增大 C. 灯泡L的亮度变暗 D. 电阻R2的热功率增大7（北京市东城区2012届高三第一学期期末检测物理卷）如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L，原线圈匝数n1=600匝，副线圈匝数n2=120匝。当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接（ ） A阻值为12的电阻 B并联两盏“36V 40W”的灯泡C工作频率为10Hz的用电设备 D耐压值为36V的电容器7.B 解析：根据图乙可知，原线圈输入的交变电压的最大值U1m=180V，有效值U1=180V，周期T1=0.02s，频率f1=1/T1=50Hz，又n1n2=51，所以副线圈的输出电压的最大值为U2m=36V，有效值U2=36V，周期T2=T1=0.02s，频率f2=f1=50Hz；若副线圈两端接阻值为12的电阻，则I2=U2/R=3A，I1=n2I2/n1=0.6A0.5A，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其额定电压，此外，流过保险丝的电流I1=n2I2/n1=0.2I2=0.22（40W/36V）=A0.5A，显然，整个电路和用电器均能正常工作，所以选项B正确；输出交流电的频率为50Hz，所以副线圈两端不可以接工作频率为10Hz的用电设备，选项C错误；电容器的耐压值指的是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=36V36V，即超过了电容器的耐压值，所以选项D错误。本题答案为B。8（安徽省合肥市2012届高三上学期第一次教学质量检测）一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是（ ）9（浙江省温州中学2012届高三上学期期末试题理综卷）在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示。已知变压器原、副线圈的匝数比n1n2=101，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是（ ）A电压表V的示数为200V B变压器的输出功率为200WC变压器输出端交流电的频率为100Hz D电流表A2的示数为0.1A题答案为B。10. （陕西省西安市2012届高三年级第一次质量检测试题理综卷）如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A、B间加一正弦交流电u=20sin100tV，则加在R2上的电压有效值为（ ）A.10V B.20V C. 15V D.V11（辽宁省部分重点中学2012届高三上学期期末联考）如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为101，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，原线圈输入图示的交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是（ ）A原线圈中电流变大BR两端的电压减小C原线圈输入功率不变D副线圈输出电压小于22V11.A 解析：副线圈输出电压的最大值为U2m=311V/10=31.1V，有效值为U2=U2m/=22V，显然，选项D错误；当开关S闭合时，输出电路的总电阻减小，输出电压不变，所以输出电流I2变大，R两端的电压UR=I2R变大，原线圈中电流I1=n2I2/n1=I2变大，所以选项A正确，B错误；原线圈输入电压不变，输入电流变大，所以输入功率变大，选项C错误。本题答案为A。12.（安徽省马鞍山市2012届高三第二次理科综合能力测试题）如图所示，边长L=0.2m的正方形线圈abcd，其匝数n=l0，总电阻r=2，外电路的电阻R=8，ab边的中点和cd边的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B=1T，若线圈从图示位置开始计时，以角速度=2 rad/s绕OO轴匀速转动。则以下判断中正确的是（ ）A.在t=/4 s时刻，磁场穿过线圈的磁通量最大B.闭合电路中感应电动势的瞬时表达式为e=0.8sin2tC.从t=0时到t=/4 s时刻，通过电阻R的电量q=0.02CD.从t=0时到t=/4 s时刻，电阻R上产生的热量为Q=3.210-4J13（2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试新课标高考压轴卷）如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，输出端接有一个交流电压表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电压表读数为U，电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是（）ARVA.电动机两端电压为 B.电动机消耗的功率为U2/R C.电动机的输出功率为nUI-n2I2R D.变压器的输入功率为UI/n13. C 解析：电动机两端电压为U，电动机消耗的功率等于变压器的输入功率即P=nUI，其输出功率等于总功率减去电动机内阻消耗的热功率，即P出=P-P热=nUI-n2I2R，只有选项C正确。14（广东省深圳高级中学2012届高三上学期期末试题）如图所示，有一理想变压器，原线圈接在电压一定的正弦交流电源上，副线圈电路中接入三个电阻R1、R2、R3，各交流电表的内阻对电路的影响不计，当开关S闭合时，各电表的示数变化情况是（ ） A电流表A2示数变大，电压表V1示数变小 B电流表A1示数变大，电压表V2示数变小C电流表A1示数变小，电压表V1示数不变 D电流表A2示数变小，电压表V2示数变大15（甘肃省天水市一中2012届高三上学期期末考试物理试题）如图所示为磁流体发电机的原理图，将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，等离子体充满两板间的空间当发电机稳定发电时，电流表示数为I，那么板间等离子体的电阻率为（ ）A.B. C. D.16（河南省洛阳市四校2012届高三上学期第一次联考）如图所示，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u=20sin100tV， 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（ ）A开关接通后，氖泡的发光频率为50HzB开关接通后，电压表的示数为100VC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17.（山东省潍坊市2012届高三上学期期末考试）中国已投产运行的1000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用l000kV特高压输电，不考虑其它因素的影响则（ ）A送电电流变为原来的2倍 B输电线上降落的电压将变为原来的2倍C输电线上降落的电压将变为原来的 D输电线上损耗的电功率将变为原来的18（河北省唐山一中2012届高三下学期2月五校联考理综卷）“512”汶川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机。该发电机说明书的部分内容如表所示，现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示发电机到安置区的距离是400m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.510-4。安置区家用电器的总功率为44kW，当这些额定电压为220V的家用电器都正常工作时（ ）A输电线路中的电流为20A