2020年高考物理 模拟新题精选分类解析（第2期）专题11 交变电流 9页

‎2020年高考物理 模拟新题精选分类解析（第2期）专题11 交变电流 ‎ ‎1. （2020河南三市联考）如图所示，理想变压器与电阻 R,交流电压表V、交流电流表A按图甲 所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为电阻R=10ΩD图乙是R两端电压U随时间变化的图象，Um=10V。则下列说法中正确的是 A. 通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR= cos100πt (A)‎ B. 电流表A的读数为 C. 电压表V的读数为10V D. 变压器的输人功率为1OW ‎2．（2020四川自贡一诊）如右图所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1：n2=10：1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压。变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器（电阻随温度升高而减小），R1为一定值电阻。下列说法正确的是（ ）‎ A．当R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变小 B．当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变大 C．当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变小 D．电压表V1示数为22V 答案．D 解析：当R2所在处出现火警时，阻值减小，变压器输出电流增大，输出功率增大，电阻R1两端电压增大，电阻R1的功率变大，电压表V2的示数变小，选项AB错误；由输入功率等于输出功率可知，当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变大，选项C错误；由变压器变压公式，变压器输出电压为22V，电压表V1示数为22V，选项D正确。‎ ‎3. （2020安徽皖南八校联考）某理想变压器原、副线圈的匝数比为44∶3，原线圈a.b间所接电原电压按图所示规律变化，副线圈接有负载电阻，电流表的示数为‎2.2 ‎A，则下列判断正确的是 ‎ A．.副线圈两端输出的电压为15V B．.原线圈中的电流为‎0.15 A C．变压器的输入、输出功率之比为44∶3‎ D．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝220sin100t（V）‎ ‎4、（2020江苏常州模拟）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是10∶1，原线圈输入交变电压u=100sin50πt（V），在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻R，电容器并联在电阻R两端，电阻阻值R=10Ω，关于电路分析，下列说法中正确的是：（ ）‎ u A R C A、电流表示数是1A B、电流表示数是A C、电阻R消耗的电功率为10W D、电容器的耐压值至少是V R消耗的电功率为P=102/10W=10W，选项C正确；副线圈输出电压最大值为V，电容器的耐压值至少是V，选项D正确。‎ ‎5．（2020宝鸡质检）如图11所示，图线是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线所示。以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是（ ）‎ ‎0‎ ‎0.1‎ ‎0.3‎ ‎0.5‎ u/V t/s ‎10‎ ‎-10‎ a b 图11‎ A．线圈先后两次转速之比为1∶2‎ B．交流电的电压瞬时值u=10sin0.4πt（V）‎ C．交流电的电压最大值为V D．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零 ‎6. （2020江苏苏州期末）‎ 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。则下列说法中正确的有 A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1V B．当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为‎2.2A C．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25Hz D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大 图2‎ u R L C Ⅰ Ⅱ Ⅲ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ u/V ‎0‎ ‎-36‎ t/10-2s 乙 ‎36‎ 甲 ‎7．（2020北京海淀期末）如图2甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=6：1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图2乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是 （ ）‎ A．副线圈两端的电压有效值均为216V B．副线圈两端的电压有效值均为6V C．灯泡Ⅰ变亮 D．灯泡Ⅲ变亮 ‎8．（2020年2月武汉调研）如图所示，某变电站用10kV的高压向‎10km外的小区供电，输送的电功率为200kW。现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是 变电站 小区 ‎ ‎ 选项 型号 千米电阻（Ω/km）‎ A DYD30/C ‎1‎ B DYD50/C ‎0.6‎ C DYD100/C ‎0.3‎ D DYD150/C ‎0.2‎ ‎9．（2020年2月宁波八校联考）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＝20sin100πt（V），则加在R2上的电压有效值为 A．10V B．20V C．15V D．5V.答案：D 解析：由二极管的单项导电性可知加在R2上的电压波形为半个周期最大值为20V，半个周期最大值为10V。由有效值的定义可得加在R2上的电压有效值为5V，选项D正确。‎ 图13‎ B R O1‎ O2‎ C D 甲 t B0‎ 乙 t1‎ B1‎ ‎0‎ B L2‎ L1‎ ‎10．（10分）（2020北京海淀期末）如图13甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图13乙所示，其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。求：‎ ‎（1）0~t1时间内通过电阻R的电流大小；‎ ‎（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；‎ ‎（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。‎ 甲 a b c d a′‎ d′‎ c′‎ b′‎ h l I B0‎ UH 探头 探杆 图14‎ 乙 显示窗 ‎11．（2020北京海淀期末）1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这种现象后来被称为霍尔效应，这个横向的电势差 称为霍尔电势差。‎ ‎（1）如图14甲所示，某长方体导体abcda′b′c′d′的高度为h、宽度为l，其中的载流子为自由电子，其电荷量为e，处在与ab b′a′面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B0。在导体中通有垂直于bcc′b′面的电流，若测得通过导体的恒定电流为I，横向霍尔电势差为UH，求此导体中单位体积内自由电子的个数。‎ ‎（2）对于某种确定的导体材料，其单位体积内的载流子数目n和载流子所带电荷量q均为定值，人们将H=定义为该导体材料的霍尔系数。利用霍尔系数H已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面（相当于图14甲中的ab b′a′面）的面积可以在‎0.1cm2以下，因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。如图14乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器，其中的探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直。这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小I，又可以监测出探头所产生的霍尔电势差UH，并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小，且显示在仪器的显示窗内。‎ ‎①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中，对探杆的放置方位有何要求；‎ ‎②要计算出所测位置磁场的磁感应强度，除了要知道H、I、UH外，还需要知道哪个物理量，并用字母表示。推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式。‎