2017年高考题和高考模拟题物理分项版汇编专题13 交变电流.pdf

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1、专题13交变电流1.[2016·全国卷Ⅲ]如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()图1A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于T?C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等8D．两导线框的电阻相等时，两导线框

2、中感应电流的有效值也相等答案：BC解析：设导线圈半径为l，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径，1因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E＝Bωl2，但进磁场和出磁场时电22?流方向相反，所以线框中应该产生方波交流式电，如图所示，A错误；由T＝可知，两导??线框中感应电流的周期相同，均为T，B正确；在t＝时，两导线框均在切割磁感线，故两81?2??2??导线框中产生的感应电动势均为Bωl2，C正确；对于线框M，有·＋·＝·T，2?2?2??2??2??2解得U有M＝

3、E；对于线框N，有·＋0＋·＋0＝·T，解得U有N＝E，故两导线?4?4?2框中感应电流的有效值并不相等，D错误．2.[2016·全国卷Ⅰ]一含有理想变压器的电路如图1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()图1A．2B．3C．4D．5答案：B??2??1解析：开关断开时，原、副线圈的电流比＝，通过R2的电流I2＝，副线圈

4、的输出?2?1?25??1?1?1?12电压U2＝I2(R2＋R3)＝?2，由?2＝?2可得原线圈两端的电压U1＝5I(?2)，则U＝U1＋?124??2IR1＝5I(?2)＋3I；开关闭合时，原、副线圈的电流比?′2＝?1，通过R2的电流I′2＝4??14??1?′1?1，副线圈的输出电压U′2＝I′2R2＝，由＝可得原线圈两端的电压U′1＝?2?2?′2?2?12?12?14I(?2)，则U＝U′1＋4IR1＝4I(?2)＋12I，解得?2＝3，选项B正确．3.[2016·全国卷Ⅲ]如图1所

5、示，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()图1A．原、副线圈匝数比为9∶1B．原、副线圈匝数比为1∶9C．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答案：AD解析：设灯泡的额定电压为U0，则输入电压U＝10U0，由于两灯泡均正常发光，故原线圈两端的电压U1＝U－U0＝9U0，副线圈两端的电压U2＝U0，所以原、副线圈的匝数比n1∶n2＝U1∶U2＝9∶1，A正确，B错误；原、副线圈

6、的电流之比I1∶I2＝n2∶n1＝1∶9，由电功率P＝UI可知，a和b的电功率之比为1∶9，C错误，D正确．4.[2016·天津卷]如图1所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是()图1A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大答案：B解析：滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动

7、变阻器接入电路的阻值变大，总电阻也变大，而副线圈两端的电压没有变化，所以干路中的电流减小，R1消耗的功率变小，A错误；干路中的电流变小，R1两端的电压变小，并联电路的电压变大，即电压表V示数变大，B正确；由于变压器副线圈干路中的电流变小，所以原线圈中的电流变小，即电流表A1的示数变小，C错误；闭合开关S后，并联电路的阻值变小，总电阻也变小，干路中的电流变大，R1两端的电压变大，并联电路的电压变小，通过R2的电流变小，即电流表A2示数变小，因变压器的功率变大，故电流表A1示数变大，D错误．5.[2

8、016·江苏卷]一自耦变压器如图1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()图1A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高C．U2