专题26 交变电流（一）-2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编

2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编

专题26 交变电流（一）

1、（2021·湖南省衡阳市高三下学期二模）图甲为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表的示数为50V

B. 在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于5000V

C. 当时，点火针每个周期的放电时间大于0.01s

D. 当时，才能点燃燃气

【答案】CD

【解析】

A．由图乙知原线圈电压的最大值为50V，故电压表的示数为有效值即，故A错误；

B．两点火针间最大电压U2＞5000V就会产生电火花，所以有效值一定大于

故B错误；

C．当匝数比为200时，则副线圈电压为，最大值为10000V，根据三角函数关系可知其每个周期放电时间为，即

故C正确；

D．根据变压器的变压比得：，当

才能点燃燃气，故D正确。

故选CD。

2、（2021·山东省济南市历城二中高三下学期压轴卷）如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两个互感器若已知甲和乙的原、副线圈匝数比分别为1000：1和1：100，两个电表的示数分别为10A和220V则(   )

A. 电表A是电压表 B. 电表A是电流表

C. 线路输送的电功率为 D. 线路输送的电功率为

【答案】AC

【解析】

电压互感器是将高低压变成小电压，所以原线圈的匝数多余副线圈的匝数，所以甲图是电压互感器，电表A是电压表．故A正确，B错误．根据变压器电压表等于匝数比，解得：，只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比，，则线路输送的电功率为，故C正确，D错误．故选AC．

【点睛】根据两种互感器特点可知，甲图是电压互感器，乙图是电流互感器．变压器原副线圈的电压比等于匝数比．只有一个副线圈的变压器，原副线圈中的电流比等于匝数的反比．

3、（2021·山东省烟台市高三下学期适应性练习）如图所示为一小型发电站的输电示意图，升压变压器副线圈两端的电压，输电线的总电阻，降压变压器原副线圈匝数比为，为使“20V 10W”的灯泡L正常发光，需要在降压变压器副线圈串联一个电阻R（图中未画出），则R的阻值为（　　）

A. 9.8Ω B. 49.8Ω C. 59.6Ω D. 79.6Ω

【答案】C

【解析】

降压变压器副线圈的电流大小为

根据可得

则输电线上损失的电压为

降压变压器原线圈两端的电压为

根据可得，降压变压器副线圈两端的电压为

在降压变压器副线圈串联一个电阻R，可得

解得

故选C。

4、（2021·天津市红桥区高三下学第二次质检）如图所示，面积为S单匝闭合线框在磁感应强度为B匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，下列说法中正确的是（　　）

A. 穿过线框磁通量为BS的时刻，线框中的感应电动势为零

B. 穿过线框的磁通量为零时磁通量的变化率也最小

C. 线框转动一周的过程中，感应电动势的有效值为

D. 线框由图示位置转动四分之一周过程中，感应电动势的平均值为

【答案】AD

【解析】

A．穿过线框磁通量为BS的时刻，处于中性面位置，线框中的感应电动势为零，故A正确；

B．穿过线框的磁通量为零时，感应电动势最大，磁通量的变化率最大，故B错误；

C．线框转动一周的过程中，感应电动势的最大值为

有效值为

故C错误；

D．线框转动四分之一周过程中，感应电动势的平均值为

故D正确。

故选AD。

5、（2021·河北省实验中学高三下学期调研）如图所示，10匝矩形线框处在匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡（规格为“4W，”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，，则下列说法正确的是（　　）

A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值

B. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为

C. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大

D. 若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗

【答案】AD

【解析】

A．输入电压的最大值为

图中位置穿过线圈的磁通量为0，感应电动势最大，所以线圈中感应电动势的瞬时值为

故正确；

B．变压器变压器输入电压的有效值为

开关闭合时灯泡正常发光，所以

根据理想变压器的变压比得此时原副线圈的匝数比为，故B错误；

C．线圈匝数不变，根据理想变压器的变压比可知输出电压不变，若将滑动变阻器触头向上滑动，连入电路电阻变大，负载等效电阻变大

可知电流表示数变小，故C错误；

D．若将自耦变压器触头向下滑动，副线圈匝数变小，根据理想变压器的变压比可知输出电压减小，所以灯泡变暗，故D正确；

故选AD。

6、（2021·广东省普宁二中高三下学期5月适应性考试）如图所示的电路中，单匝线框abcd面积为S，理想变压器匝数比n1：n2=2：1，电阻R1、R2阻值均为R。线框处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，以角速度绕轴匀速转动。不计线框电阻以及两电表内阻对电路的影响，则（　　）

A. 电压表的示数为

B. 电流表的示数为

C. 线框输出的电功率为

D. 线框转到图示位置时输出的电压为

【答案】AB

【解析】

A．线框转动产生的感应电动势有效值为

则电压表的示数为，故A正确；

B．由可知，副线圈两端电压为，则电流表示数为

故B正确；

C．线框输出的电功率为

故C错误；

D．线框转到图示位置时，磁通量最大，磁通量变化率为0，则此时电压为0，故D错误。

故选AB。

7、（2021·福建省南平市高三下学期第二次质检）如图，理想变压器原副线圈的匝数比为，变压器输入端ab间接有按规律变化的交变电压，在副线圈的输出端接阻值为R的电阻，则电流表的读数为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

在变压器的输入端ab间接按规律变化的交变电压，所以原线圈电压有效值

理想变压器的原副线圈的匝数比为

根据电压与匝数成正比，所以副线圈的电压

根据欧姆定律得副线圈的电流

根据电流与匝数成反比得原线圈串联的电流表的读数为

故选D。

8、（2021·北京市西城区高三下学期5月测试）如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为e =20sin100t （V）。下列说法正确的是（　　）

A. 此交流电的频率为100Hz

B. 此交流电动势的有效值为20V

C. 当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大

D. 当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率最大

【答案】D

【解析】

A．此交流电的频率为

选项A错误；

B．此交流电动势的最大值为20V，有效值为， 选项B错误；

C．当线圈平面转到图示位置时磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，产生的电动势为零，选项C错误；

D．当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率最大，选项D正确。

故选D。