高考物理三年真题专项汇编卷（2018-2020） 考点十一 ：恒定电流和交变电流 Word版含答案

高考物理三年真题专项汇编卷（2018-2020）
考点十一 ：恒定电流和交变电流
（2020北京卷，9）
1.如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后( )
A.电流表的示数减小 B.电压表的示数减小
C.电压表的示数不变 D.电流表的示数不变
（2020北京卷，12）
2.图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙）,用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是( )
A.应标在电流较大的刻度上,且温度电流是线性关系
B.应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
C.应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
D.应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
（2018北京卷，7）
3.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电
B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小
C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大
D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大
（2019天津卷，8）（多选）
4.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，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.时刻线框平面与中性面垂直
B.线框的感应电动势有效值为
C.线框转一周外力所做的功为
D.从到过程中线框的平均感应电动势为
（2018天津卷，4）
5.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(???)
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
（2020新高考Ι卷，5）
6.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比，输入端所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V。定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（ ）
A.1 Ω B.5 Ω C.6 Ω D.8 Ω
（2020江苏卷，2）
7.电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示.其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上.则电流互感器（ ）
A.是一种降压变压器 B.能测量直流电路的电流
C.原、副线圈电流的频率不同 D.副线圈的电流小于原线圈的电流
（2020江苏卷，6）
8.某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示.当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（ ）
A.车灯的电流变小 B.路端电压变小 C.电路的总电流变小 D.电源的总功率变大
（2019江苏卷，1）
9.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 B.增加2V C.降低200V D.增加200V
（2019江苏卷，3）
10.如图所示的电路中，电阻R=2Ω．断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为( )
A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω
（2018江苏卷，2）
11.采用220kV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(?? )
A.55kV???????B.110kV??????C.440kV??????D.880kV
（2018江苏卷，8）
12.如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路( )
A.充电时,通过R的电流不变
B.若R增大,则充电时间变长
C.若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D.若E减小为85V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
（2020浙江卷，11）
13.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A.发电机输出的电流 B.输电线上的电流
C.降压变压器的匝数比 D.用户得到的电流
（2020全国Ⅰ卷，4）
14.图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压。如果随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压随时间t变化的图像中，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
（2020全国Ⅱ卷，6）（多选）
15.特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为，到达B处时电压下降了,在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电.输电线上损耗的电功率变为，到达B处时电压下降了.不考虑其他因素的影响，则( )
A． B． C． D．
（2020全国Ⅲ卷，7）（多选）
16.在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220 V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,均为固定电阻,,各电表均为理想电表.已知电阻中电流随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示.下列说法正确的是( )
A.所用交流电的频率为50 Hz B.电压表的示数为100 V
C.电流表的示数为1.0 A D.变压器传输的电功率为15.0 W
（2018全国Ⅲ卷，3）
17.一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(???)
A.
B.
C.1:2
D.2:1
答案以及解析
1.答案：A
解析：开关S闭合时，副线圈总的电阻减小，由于变压器的匝数比和输入的电压都不变，所以输出的电压也不变，示数不变，但因副线圈的总电阻减小，则副线圈的总电流增大，则原线圈的电流大，的示数变大；由于副线圈的电流增大，故串联在副线圈的电阻R两端的电压增大，而副线圈的总电压不变，所以副线圈并联部分的电压减小，即的示数减小，故电流表的示数减小，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
2.答案：B
解析：由甲图可知，温度为时的电阻小于温度为时的电阻，根据欧姆定律可得，所以应标在电流较大的刻度上，根据闭合电路欧姆定律，有，变形得，可知电阻与电流为非线性关系，且由甲图可知温度与电阻成线性关系，所以温度与电流为非线性关系，故B项正确，ACD项错误。
综上所述，本题正确答案为B。
3.答案：A
解析：实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，则a板带电，由静电感应，在b板上感应出与a板电性相反的电荷,故选项A正确；实验中，只将电容器b板向上平移，正对面积S变小，由可知,电容C变小，由可知，Q不变，U变大，因此静电计指针的张角变大，选项B错误;实验中，只将极板间插入有机玻璃板，相对介电常数变大，由,可知电容C变大，由可知，Q不变,U变小，静电计指针的张角变小，选项C错误;实验中，只增加极板带电最，电容C不变，由,可知静电计指针的张角变大，故选项D错误。
4.答案：BC
解析：由图像可知时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，因此A错误；由图可知交流电的周期为T，则，由交流电的电动势的最大值为，则有效值为，故B正确，线圈转一周所做的功为转动一周的发热量，，故C正确；从0时刻到时刻的平均感应电动势为，故D错误。
5.答案：B
解析：试题分析:根据公式分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况;根据判断原副线圈中电流电压的变化情况,根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化;根据可知转速变为原来的,则角速度变为原来的,根据可知电动机产生的最大电动势为原来的,根据可知发电机的输出电压有效值变为原来的,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,即电压表示数变为原来的,根据可知R消耗的电功率变为,A错误B正确;副线圈中的电流为,即变为原来的,根据可知原线圈中的电流也变为原来的,C错误;转速减小为原来的,则频率变为原来的,D错误
6.答案：A
解析：由图乙可知理想变压器输入电压，应用理想变压器变压公式，可得副线圈输出电压。灯泡正常工作时，灯泡两端电压为，电流。设两端电压为U，由，可得。由，解得，选项A正确。
7.答案：D
解析：变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，不能改变交变电流的频率，B、C项均错误；根据变压器匝数与电压的关系可得剧线圈的电压，由于原线圈匝数少而副线圈的匝数多，即，因此有，电流互感器是一种升压变压器，A项错误；根据变压器匝数与电流的关系可得副线圈的电流，由于，因此有，D项正确。
8.答案：ABD
解析：开关S闭合，电机工作，外电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知总电流增大，电源的内阻分压增大，路端电压减小，则车灯两端的电压减小，流过车灯的电流减小，AB正确，C错误；由可知，由于电路的总电流增大，则电源的总功率增大，D正确。
9.答案：D
解析：由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即，得：，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：，当输入电压增加20V时，输出电压增大200V，故D正确。
10.答案：A
解析：开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，
故A正确。
11.答案：C
解析：设输送功率为P,则有P=UI,其中U为输电电压,I为输电电流。为使输电线上损耗的功率减小为原来的四分之一,由P损=I2R(R为输电线的电阻,恒定不变）可知应使I变为原来的二分之一,又输送功率不变,则输电电压应变为原来的2倍,即440kV,选项C正确。
12.答案：BCD
解析：充电时,通过R的电流逐渐减小,选项A错误;若R增大,充电的最大电流减小,充电时间变长,选项B正确;若C增大,电容器充电后带的电荷量增多,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大,选项C正确;若E减小为85V, 闪光一次通过的电荷量增大，选项C正确；若E减小为85 V,闪光灯瞬间导通时电容器两端电压仍为80V,所以闪光灯闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确。
13.答案：C
解析：发电机输出的电流，选项A错误。输电线上的电流，选项B错误。升压变压器的副线圈输出电压，输电线损耗电压，降压变压器的原线圈电压，故降压变压器的匝数比，选项C正确。降压变压器的副线圈的输出功率，故用户得到的电流，选项D错误。
14.答案：A
解析：由图（b）可知，在0~1 s时间内，电容器两极板之间电压为零，说明电容器没有充放电，电路中没有电流，根据欧姆定律可知电阻R两端电压为零；在1~2 s时间内，电容器两极板之间电压均匀增大，根据可知电路中有恒定电流对电容器充电，则电阻R两端电压恒定；在2~3 s时间内，电容器两极板之间电压恒定且不为零，说明电容器带电荷量不变，电路中没有电流，电阻R两端电压为零；在3~5 s时间内，电容器两极板之间电压均匀减小，说明电容器均匀放电，则电路中有反方向恒定电流，且电流小于充电电流，电阻R两端电压恒定，且电压小于充电时两端电压，所以电阻R两端电压随时间t变化的图像正确的是A。
15.答案：AD
解析：设输电线的电阻为处输送的电功率为P,由题意可知,当输电电压为U时,输电线中的电流,输电线上损耗的电功率,到达B处时,电压下降,当输电电压从550 kV变成1100 kV时,输电线上损耗的电功率,到达B处电压下降,故A、D正确.
16.答案：AD
解析：由题图(b)可知,交流电的周期为0.02 s,所以所用交流电的频率为50 Hz,故A正确;由题图(b)可知中的电流的有效值,所以两端的电压,根据理想变压器电压与匝数的关系可知,原线圈两端的电压,根据串联分压可知,两端的电压,即电压表的示数为,故B错误;根据欧姆定律可得,中的电流,即电流表的示数为0.5 A,故C错误;变压器传输的电功率,故D正确.
17.答案：D
解析：根据题述,正弦交变电流的电压有效值为,而方波交流电的有效值为u0,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,Q方∶Q正= u02∶()2=2∶1,选项D正确。