【新高考】天津市2011-2020年高考试卷分类汇编之12—交流电（解析卷）

中小学教育资源及组卷应用平台
天津市2011-2020年高考试卷分类汇编之12—
交流电
（1）交流电的产生和变化规律
1. 2011年理综天津卷4．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频率为100HZ
答：B
【解析】由图2可知，该交变电动势瞬时值的表达式为。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，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；交变电流的频率为f=1/T=ω/2π=50Hz，D错。
2. 2014年理综天津卷7．如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则 （ ）
A．两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为
C．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10V
【答案】AC
【解析】根据法拉第电磁感应定律，t=0时电动势瞬时值为0，此时线圈应在中性面上，A正确。由题图可知，曲线a、b周期比为2:3，则转速比应为3:2，B错。曲线a周期为0.04s，则频率为25Hz，C正确。曲线b产生的电动势最大值由题图可知小于，则有效值小于10V，D错。
3.2017年天津卷6．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2 Ω，则
A．t=0时，线圈平面平行于磁感线
B．t=1 s时，线圈中的电流改变方向
C．t=1.5 s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
【答案】AD
【解析】t=0时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故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，t=1 s时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故B错误；t=1.5 s时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零（），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C错误；感应电动势最大值，有效值，一个周期内线圈产生的热量，故D正确。
（2）变压器
4.2016年天津卷5、如图所示，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
A、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】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R的阻值变大，变压器的次级电压不变，则次级电流减小，则R1消耗的功率及两端电压均变小，电压表的示数等于变压器次级电压减去R1两端的电压，故电压表的示数变大，选项A错B正确；由于滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，次级电流减小，故初级电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，则变压器次级电阻减小，次级电流变大，R1的电压变大，则电压表V示数减小，则R2两端电压减小，安培表A2示数变小；次级电流变大，则初级电流也变大，则电流表A1示数变大，选项D错误。故选B。
5. 2013年天津卷
4．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接。图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则
A．ab接MN、cd接PQ，IabB．ab接MN、cd接PQ，Iab>Icd
C．ab接PQ、cd接MN，IabD．ab接PQ、cd接MN，Iab>Icd
【答案】B
【解析】本题考查远距离输电和理想变压器的基础知识。 由理想变压器的基本规律：Uab:Ucd=nab:ncd，Pab=Pcd，可知nab Iab =ncd Icd，高压输电线MN上电流较大，故应设法降低交流电流表的待测电流，B选项正确。
6.2020年天津卷6．手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中
A．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C．送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D．手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失
【答案】AC
【解析】AB．由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化的，因此产生的磁场也是周期性变化的，A正确，B错误；
C．根据变压器原理，原、副线圈是通过互感现象实现能量传递，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递，C正确；
D．手机与机座无需导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉，因此这样传递能量是有能量损失的，D错误。
故选AC。
7.2015年理综天津卷6、如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则 （ BC ）
A、保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大
B、保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小
C、保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大
D、保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小
解析：保持Q位置不动时，负载电路电压保持不变，将P向上滑动时，连入电路的电阻变大，故负载消耗功率变小，原线圈输入功率变小，电流表示数变小，所以选项A错误、B正确； 保持P位置不动，即负载电路电阻不变，将Q向上滑动时，由理想变压器电压、匝数关系可知，副线圈输出电压升高，负载电路消耗功率变大，故原线圈输入电流变大，所以选项C正确的、D错误。
8.2018年天津卷4．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R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I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的，则（ B ）
A．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2I D．通过R的交变电流频率不变
解析：根据，若发电机线圈的转速变为原来的，则角速度减为原来的，根据可知，发电机产生的最大电动势减为原来的，根据可知发动机的输出电压变为原来的，即原线圈的输出电压变为原来的，根据可知副线圈的输入电压变为原来的，即电压表的示数变为原来的，根据可知电阻R消耗的电功率变为，所以A错B正确；
副线圈中电流为，即变为原来的，根据可知原线圈中的电流也变为原来的，选项C错误；转速变为原来的，则频率变为原来的，选项D错误。
（3）远距离输送电
9. 2012年理综天津卷4.通过一理想变压器，经同一线路输送相同电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2, 则P1和P2/P1分别为
A．PR/kU， 1/n B. (P/kU)2R， 1/n
C. PR/kU， 1/n2 D. (P/kU)2R， 1/n2
答案：D
解析：根据理想变压器的变压比有 ，
线路的输送功率不变有
根据焦耳定律有 ，
，。
_21?????????è?????(www.21cnjy.com)_