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1、2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修32）第五部分交变电流专题5.23近三年高考真题精选精练一、选择题1.（2019高考理综天津卷）单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量切与时间/的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）C.线框转一周外力所做的功为生箍D.从/ = 0到过程中线框的平均感应电动势为必RT4T【参考答案】BC【名师解析】工时刻线框中磁通量为零，线框平面与中性面垂直，选项A错误；产生的感应电动势最大值 2E后BSs-110有效值E=E,/亚=也萼，选项B正确；根据功能关系，线框转一周外力所做的功 Tp- 2冗22T等于线框
2、产生的焦耳热，w=t=叱，选项c正确；从，=0到r = L过程中线框中磁通量变化为 R RT4中=（Dm，产生的平均感应电动势为E= 丝二丝，选项D错误。T/4 T. （2019高考理综天津卷）笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁 体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如 图所示，一块宽为。、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方 向向右的电流时，电子的定向移动速度为u。当品示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁 场中，于是元件的前、后表面间出现电压U,以此控制屏幕
3、的熄灭。则元件的（）A.前表面的电势比后表面的低B.前、后表面间的电压U与u无关C.前、后表面间的电压U与。成正比D.自由电子受到的洛伦兹力大小为之a【参考答案】D【名师解析】矩形半导体霍尔元件中电流方向向右，元件内的导电粒子(自由电子)向左运动，由左手定 则可判断出自由电子所受洛伦兹力方向指向后表面，自由电子汇集与后表面，使后表面电势较低，所以前 表面的电势比后表面的高，选项A错误；由eU/a=evB解得U=Bva,所以前、后表面间的电压U与成1E 比，与a成正比，选项BC错误；自由电了受到的洛伦兹力大小为evB=,选项D正确。a. (2019高考江苏卷物理1)某理想变压器原、副线圈的匝数之
4、比为1： 10,当输入电压增加20 V时，输出电 压()(A)降低2V(B)增加2V (C)降低200V(D)增加200V【参考答案】DU, fl. rT 小电压与原线圈两端电压成正比，所以有:电压与原线圈两端电压成正比，所以有:【名师解析】由理想变压器原、副线圈 电压比等于匝数比即什二，得：LU、,即副线圈两端 u2 n2n当输入电压增加20V时，输出电压增大200V, %故D正确。2 .(2018江苏高考物理)采用220 kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的;，输电电压应变为()4(A) 55 kV(B) -HOkV(C) 440 kV(D) 88
5、0 kV【参考答案】C【名师解析】本题考查电能输送及其相关知识点。由U/, P柏=Fr,可得p损二丫a)2大当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的工，输电电压应变为原来的2倍，即输电电压应变为440kV,4选项C正确。3 .(2018海南高考物理)如图，在磁感应强度大小为8的匀强磁场中，有一面积为S第2页，共6页的矩形单匝闭合导线abed, ab边与磁场方向垂直，线框的电阻为凡 使线框以恒定角速度绕过ad、be中点的轴旋转。下列说法正确的是（）A.线框abed中感应电动势的最大值是BSMB.线框abed中感应电动势的有效值是BScoC.线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最大
6、D.线框平面与磁场方向垂直时，流经线框的电流最大【参考答案】AC名师解析】本题考查正弦交变电流的产生及其相关知识点。线框abed中感应电动势的最大值是E,= BS（O . 有效慎为E=E“J、叵=BS/0 ,选项A正确B错误；线框平面与磁场方向平行时，穿过线框的磁通最为 零，磁通量的变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势最大，流经线框的电流最大，选 项C正确；线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率最小为零，根据法拉第 电磁感应定律，产生的感应电动势为零，流经线框的电流为零，选项D错误。6. （2018高考天津理综）教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该
7、发电机（内阻可忽略）通过理想 变压器向定值电阻农供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为/、U, R 消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的，则（）2aA. R消耗的功率变为B.电压表V的读数为C.电流表A的读数变为2/ D.通过/?的交变电流频率不变【参考答案】B1名师解析本题考查交变电流的产生和变压器及其相关知识点。根据交流电电动势e =发电机线圈的转速变为原来呜，则交流电的最大值也变为原来呜，从而有效值也变为原来畤第3页，共6页,由0）=2几427nl可知交变电流的频率也变为原来的根据变压器变压公式可知，次级线圈的电压力也1U2-就是电压表V的读数变为原来
8、的彳，根据尸=?、火消耗的功率变为;尸，选项A错误B正确；根据2R4PU2h二 Uxhjp; W,解得/k!/,即电流表A的读数变为/；由于变压器不改变交变电流的 24422频率，所以发电机线圈的转速变为原来的通过R的交变电流频率当然也变为原来的!，选项D错误。 227. （2018高考全国理综HI） 一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到 正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为“0,周期为T,如图所示。则Q 方：Q正等于A. 1：叵A. 1：叵B. V2:lC. 1:2【参考答案】D【名师解析】本题考查交变电流的有效值及其相关知识点。
9、根据题述，正弦交变电流的电压有效值为0U:忑,而方波交流电的有效值为U=u（）,根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT= T,可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，。方：。止二口）2： （ 7= ） 2=2 ： 1 ,选项D正确。72（2017海南物理）如图，电阻R、电容C和电感L并联后，接入输出电压有效值、频率可调的交流电源。当电路中交流电的频率为/时，通过R、C和L的电流有效值恰好相等。若将频率降低为工/,分别用小/2和人表示此时通过R、C和L的电流有效值，则/2和人表示此时通过R、C和L的电流有效值，则D. /2=/3第4页，共6页【参考答案】.BC【名师解析】本题考查含
10、电容器和电感器的交流电路及其相关知识点。根据感抗和容抗与频率的关系可知, 若将频率降低为g/，感抗减小，容抗增大，电阻阻值不变，通过R的电流有效值不变，通过。的电流有 效值减小，通过A的电流有效值增大，即/32, hh，选项BC正确。9.（2017天津理综）（多选）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转 动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2C,则（）A/=0时，线圈平面平行于磁感线B./=ls时，线圈中的电流改变方向C/=1.5s时，线圈中的感应电动势最大D.一个周期内，线圈产生的热量为8/J【参考答案】AD【名师解析本题考查交变
11、电流的产生及其相关知识点。/=0时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线, 故选项A正确；每经过一次中性面（线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值）电流的方向改变一次，1=1 s 时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故选项B错误；f= 1.5 s时，磁通量有最大值，但磁通量的变化 率为零（等=0）,根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，故选项C错误；感应电动势最Ft-F2大值Em=NBSc=Nm,斤=4冗V,有效值E=/=2啦兀V, 一个周期内线圈产生的热量。=方7=8兀2 J, 故选项D正确。10. （2017北京理综第16题）如图所示，理想变压器的原线圈接在 = 220&sinm（
12、V）的交流电源上，副线圈接有R = 55O的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确 的是A.原线圈的输入功率为220W B.电流表的读数为1AC.电压表的读数为110&VD.副线圈输出交流电的周期为50s【参考答案】B第5页，共6页【名师解析】本题考查变压器及其相关知识点。电表的读数均为有效值，因此在原线圈两端电压有效值为 220V,由理想变压器原副线圈两端电压与线圈匝数成正比，因此副线圈两端电压有效值为I10V,故选项C 错误；流过电阻R的电流为2A,可知负载消耗的功率为220W,根据能量守恒可知，原线圈的输入功率为 220W,故选项A错误；由夕=3可知，电流表的读数为1A,故选项B正确，由交变电流瞬时值表达式可 知：=10（比，因此周期为：T=0.02s,故选项D错误。第6页，共6页