专题13 交变电流-十年（2012-2021）高考物理真题分项汇编（山东专版）

十年（2012-2021）高考物理真题分项详解（山东专版） 专题13 交变电流 1、 山东省最近10年高考物理分析： 2021年，单独命题，单科 2020年，单独命题，单科 2019年，全国I卷，理综物理 2018年，全国I卷，理综物理 2017年，全国I卷，理综物理 2016年，全国I卷，理综物理 2015年，单独命题，理综物理 2014年，单独命题，理综物理 2013年，单独命题，理综物理 2012年，单独命题，理综物理 二、2012-2021年高考物理试题全解全析： 1、（2012·山东卷·T18）图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是（　　） A．电压表的示数等于5V B．电压表的示数等于 C．实现点火的条件是 D．实现点火的条件是 【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；交流的峰值、有效值以及它们的关系；变压器的构造和原理．菁优网版权所有 【分析】根据图乙得到原线圈电压的最大值，根据有效值与最大值的关系求出电压表的示数，当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会点火，根据电压与线圈匝数比的关系即可求解． 【解析】A、根据图乙得到原线圈电压的最大值为5V，所以电压表的示数为：，故A错误，B正确； C、根据，且U1＝5V，U2≥5000V得：实现点火的条件是，故C正确，D错误． 故选：BC。 【点评】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，知道电压表的示数为有效值，本题即可得到解决． 2、（2013•山东）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动。从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是（　　） A．电流表的示数为10A B．线圈转动的角速度为50π rad/s C．0.01s时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左 【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．菁优网版权所有 【分析】由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向． 【解析】A、由题图乙可知交流电电流的最大值是A，周期T＝0.02s，由于电流表的示数为有效值，故示数I＝＝10A，选项A正确； B、角速度＝＝100π rad/s，选项B错误； C、0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，选项C正确； D、由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，选项D错误。 【答案】AC。 【点评】本题是2013年 的高考题，考查的知识点较多，难度不大． 3、（2014·山东卷·T17）如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A，以下判断正确的是（　　） A．变压器输入功率为484W B．通过原线圈的电流的有效值为0.6A C．通过副线圈的电流的最大值为2.2A D．变压器原、副线圈匝数比n1：n2＝11：3 【考点】变压器的构造和原理． 【分析】副线圈的用电器正常工作，电压为额定电压，即为副线圈电压，再根据副线圈的电流，可以计算出输出功率，理想变压器的输入功率等于输出功率。再根据变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系即可求解，要知道电流表和电压表都是有效值。 【解析】A、变压器的输入功率等于输出功率，P入＝P出＝I2U2＝2.2×60W＝132W，故A错误； B、根据P入＝I1U1，所以，故B正确； C、电流表示数为有效值，故通过副线圈的电流的有效值为2.2A，则最大值为，故C错误； D、根据变压器的工作原理可知，所以变压器原、副线圈匝数比，故D正确。 故选：BD。 【点评】掌握住理想变压器的输入功率等于输出功率，知道电压、电流之间的关系，还要知道电流表和电压表都是有效值。 4、（2016·全国I卷（山东）·T16)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω 、1Ω 和4Ω ，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电