2010_2024十年高考物理真题分类汇编：
专题11交变电流 传感器
选择题：
1.(2024?海南卷?T8)如图，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由R1、R2和R3三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由5：1改为10：1后
A.流经R1的电流减小到原来的
1 4B.R2两端的电压增加到原来的2倍 C.R3两端的电压减小到原来的
1 21 4D.电阻上总的热功率减小到原来的【答案】CD 【解析】
A、变压器原、副线圈的匝数比由5：1改为10：1，则副线圈的输出电压减小为原来的
1，21，故A错误。 21B、根据串并联电路规律可知，R2两端的电压减小到原来的，故B错误。
21C、同理，R3两端的电压减小到原来，故C正确。
2根据欧姆定律可知，流经R1的电流减小到原来
1U2D、副线圈总电阻不变，根据功率公式可知，P?，总功率减小到原来的，故D正确。
4R故选：CD。
2.(2024?江苏卷?T1)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20V时，输出电压 A.降低2V 200V 【答案】D 【解析】
1
B.增加2V C.降低200V D.增加
n2U1n1U?U1，即副线圈两?由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即，得：2U2n2n1端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：?U2?出电压增大200V，故D正确。
3.(2024·全国III卷·T3)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u0，周期为T，如图所示。则Q方: Q正等于
n2??U1，当输入电压增加20V时，输n1
A. B.
C. 1:2 D. 2:1 【答案】D
【解析】试题分析 本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。
解析 根据题述，正弦交变电流的电压有效值为根据焦耳定律和欧姆定律，Q=IRT=次方成正比，Q方∶Q正= u02∶(
2
，而方波交流电的有效值为u0，
T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二
)2=2∶1，选项D正确。
点睛 此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。
点睛 此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。
4.(2011·安徽卷)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、
2
半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为
BL2?BL2?2BL2?2BL2?A. B. C. D.
2R4R2R4R【答案】D
【解析】交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一
周只有确.
T的时间内有感应电流，则有（4BL?LBL2?T222），所以D正 R?IRT，所以I?4RR4【考点定位】交流电的有效值，
5.(2011·天津卷)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则
A.t =0.005s时线框的磁通量变化率为零 B.t =0.01s时线框平面与中性面重合 C.线框产生的交变电动势有效值为311V D.线框产生的交变电动势的频率为100Hz 【答案】B
【解析】由图2可知，该交变电动势瞬时值的表达式为e=311sin100πt。当t＝0.005s时，瞬时值e≈311V，此时磁通量变化率最大，A错；
同理当t＝0.01s时，e＝0V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，
3
B正确；
对于正弦交变电流其有效值为Emax，题给电动势的有效值为220V，C错，交变电流的频率2为f＝1/T＝ω/2π=50Hz，D错。 【考点定位】交流电的产生，交流电图像
6.(2012·北京卷)一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为输出电压的最大值为
A.5V B.52V C.10V D.102V 【答案】C
U2【解析】设电热器的电阻为R，t时间内产生的热量为Q，则：Q?t此热量是接交流电RP。如果电热器电阻不变，则此交流电源2U10U21U2源上产生的热功率的2倍，所以Q??Q?t，所以 t?有t，解得：U有＝V，所2RR22R22以最大值为 2U有＝10V。故选C 【考点定位】本题考查了交变电流的有效值
7.(2013·海南卷)如图所示，水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点。棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是
A.拉力的大小在运动过程中保持不变 B.棒通过整个圆环所用的时间为
2R aB2aR ?rC.棒经过环心时流过棒的电流为
4
2D.棒经过环心时所受安培力的大小为8BR2aRπr
【答案】D
【解析】导体棒做匀加速运动，合外力恒定，由于受到的安培力随速度变化而变化，故拉力一直在变，A错误；设棒通过整个圆环所用时间为t，由匀速直线运动的基本关系式可知，
2R?4R12，B错误；由v2?2ax可知，棒经过圆心时的速度at，解得运动时间：t?2av?2aR，此时的感应电动势E?B?2R?v?2BRv，而金属环的两部分并联，等效电
阻r总??Rr2，故棒经过环心时的电流强度I?E4B2aR?，C错误，此时棒受到的安r总?r8B2R2aR培力的大小F?BI2R?，D正确
?r【考点定位】考查电磁感应、电路问题牛顿运动定律相结合问题。
8.(2013·福建卷·T15)如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻。闭合开关S，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=102sin10?t(V)，则
A.该交变电流的频率为10Hz B.该电动势的有效值为102V
C.外接电阻R所消耗的电功率为10W D.电路中理想交流电流表的示数为1.0A 【答案】D
【解析】：从电动势瞬时值表达式可知，交变电流的频率该电动势的有效值
，选项B错误；电路中电流(有效值)
，选项A错误；
，电阻R
消耗功率P＝I2R＝9W，选项C错误；电流表的读数即为电流的有效值，选项D正确。 【考点定位】考查了交变电流的有关知识、焦耳定律、闭合电路欧姆定律的应用问题，难度中等。
9.(2015·全国新课标Ⅱ卷·T15)如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是
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2010 - 2024十年高考物理真题分类汇编专题11交变电流传感器含解斩 - 图文
