交变电流高考真题汇总
1．如图所示，为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2，电路中分别接了理想交流电压表V 1、V 2和理想交流电流表A 1、A 2，导线电阻不计。当开关S 闭合后
A ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值变大
B ．A 2示数变大，A 1与A 2示数的比值不变
C ．V 2示数变小，V 1与V 2示数的比值变大
D ．变压器输入功率变大 【答案】BD 【解析】
试题分析：开关S 闭合后，变压器副线圈的负载电阻减小，2V 不变，由欧姆定律可得1A 示数变大，由于理想变压器21P P =，1V 与2V 示数的比值不变，所以1A 与2A 示数的比值不变，A 错误B 正确．由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变，则副线圈电压不变，2V 示数不变，1V 与2V 示数的比值不变，C 错误；由于1A 示数变大，2A 变大，又2V 不变，所以输出功率增大，故输入功率增大，D 正确 考点：考查了理想变压器
2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比10：1，原线圈电压V π100sin 2220t u =，负载电阻Ω44=R ，不计电表对电路的影响，各电表的读数应为
A．读数为220V
B．
C．读数为0.5A
D．读数为22V
【答案】ACD
【解析】
试题分析：电表读数为有效数值，所以电压表
的读数为220V，A正确，B错误；根据
为22V，D正确；
根据欧姆定律可得电流表
的读数为：
，C正确
考点：考查了理想变压器
3．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1000匝，副线圈匝数n2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u＝
阻为11Ω，电流表2示数为1A.电表对电路的影响忽略不计，则( )
A．此交流电的频率为100Hz B．电压表示数为
C．电流表1示数为5A D．此电动机输出功率为33W 【答案】D
【解析】
有效值为220V，角频率为100πrad/s，
变压
器不改变频率，此交流电的频率为50Hz，故A错误；电压表测量电压的有效值，为220V，
故B错误；根据变流比公式，
解得：
1
0.2
I A
=，故C错误；
根据变压比公式，有
解得：
2
44
U V
=,电动机的输出功率为：
22
44111133
P UI I r W
=-=?-?=
出
；故D正确；
考点：考查了理想变压器
4．如图为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则
A ．保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，I 1将增大
B ．保持U 1及P 的位置不变，K 由b 合到a 时，R 消耗的功率将减小
C ．保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大
D ．保持P 的位置不变，K 合在a 处，增大U 1，则I 1将不变 【答案】A 【解析】
试题分析：保持1U 及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，原线圈匝数变小，副线圈电压变大，所以副线圈功率变大，而原线圈功率等于副线圈功率，所以原线圈功率变大，根据
11
P
I U =
得1I 将增大，故A 正确；保持1U 及P 的位置不变，K 由b 合到a 时，原线圈匝数变大，副线圈电压变小，根据22
U P R
=可知功率变小，故B 错误；保持1U 不变，K 合
在a 处，使P 上滑时，R 增大，而电压不变，所以副线圈电流变小，根据可知1I 将减小，故C 错误；保持P 的位置不变，K 合在a 处，若1U 增大，则副线圈电压增大，所以副线圈电流变大，可知1I 将增大，故D 错误． 考点：考查了理想变压器，电路动态分析
5．如图所示，M 是一小型理想变压器，接线柱a 、b 接在电压u ＝311sin314t （V ）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R 2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A 2为值班室的显示器，显示通过R 1的电流，电压表V 2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R 3为一定值电阻。当传感器R 2所在处出现火警时，以下说法中正确的是：（ ）
A ．A 1的示数不变，A 2的示数增大
B ．V 1的示数不变，V 2的示数减小
~ M
R 2R 1
R 3
a b
V 2 A 2 A 1
V 1
~
C．V1的示数不变，V2的示数增大 D．A1的示数增大，A2的示数减小
【答案】BD
【解析】
试题分析：：当传感器R2所在处出现火情时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3的电压变压变大，所以V2的示数要减小，即R1的电压也要减小，所以A2的示数要减小，所以BD正确．
考点：变压器；动态电路分析。
6．如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，a、b端接有正弦交变电流，电压随时间的变化规律如图乙所示．变压器右侧部分为一火警报警电路原理图，其中R2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器，R1
为一定值电阻，电压表和电流表
可视为理想电表．下列说法中正确的是
A．变压器副线圈的输出电压的表达式为u＝202sin 100πt(V)
B．当传感器R2所在处未出现火警时，电压表
的示数为20 V
C．当传感器R2所在处出现火警时，电压表
的示数减小
D．当传感器R2所在处出现火警时，电流表
的示数减小【答案】AC
【解析】
试题分析：
交
u＝
100πt(V)，选项A
故当传感器
R2所在处未出现火警时，电压表的示数小于20 V，选项B错误；当传感器R2所在处出现火警时，R2阻值减小，次级电流增大，，电阻R1的电压增大，R2上电压减小，故电压表
的示数减小，选项C 正确；由于次级电流增大，故初级电流增大，电流表的读数增大，选项D 错误。
考点：变压器的计算；动态电路分析；交流电的变化规律。
7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=10:1，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R=10 Ω。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是
A．当S与a连接后，t = 0.01 s时理想电流表示数为零
B．当S与a连接后，理想电流表的示数为2.2A
C．当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的2倍
D．当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz
【答案】 B
【解析】
试题分析: 由图象可知，电压的最大值为U m=311V，交流电的周期为T=2×10-2s，所以交流电的频率为f=50Hz，交流电的有效值为U=220V，根据电压与匝数程正比可知，副线圈的电压为U′=22V，根据欧姆定律得：I=2.2A，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s时，电流表示数为2.2A，故A 错误，B正确；当单刀双掷开关由a拨向b时，原、副线圈的匝数比为5：1，根据电压
与匝数成正比得副线圈的电压为原来的两倍，即44V
出功率变为原来的4倍，所以原线圈的输入功率变为原来的4倍，故C错误；变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为f=50Hz，故D错误；
考点：变压器的构造和原理
8．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，图中
电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计．从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的有
A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为31.1V
B ．当单刀双掷开关与b 连接且在0.01s 时，电流表示数为2.2A
C ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频率变为25Hz
D ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原线圈的输入功率变大 【答案】D 【解析】
试题分析：由图象可知，电压的最大值为311V ，交流电的周期为2210s -?，所以交流电的频率为50f Hz =；当单刀双掷开关由a 拨向b 时，变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50Hz ；当单刀双掷开关由a 拨向b 时，根据变压比公式，输出电压减小，故输出电流减小，故输入电流也减小；故A 错误，C 错误；当单刀双掷开关与a 连接时，R 减小时副线圈电流增加，故原线圈的电流也增加；故B 错误；交流电的有效值为220V ，根据电压与匝数程正比可知，当单刀双掷开关与a 连接时，副线圈电压为44V ；故D 正确；
考点：考查了交流电图像，理想变压器
9．在远距离输电的电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，则
A ．升压变压器的输出电压增大
B ．降压变压器的输出电压增大
C ．降压变压器的输出电压减少
D ．输电线上损耗的功率增大 【答案】CD 【解析】
试题分析：发电厂的输出电压不变，输出功率增大，由P=U 1I 1可知，输出电流I 1增大，匝数不变，由
1
2
212121,
I I n n U U n n == 可知，升压变压器的输出电压U 2不变，A 错，输出电流I 2增大，降压变压器的输入电压U 3=U 2-I 2R 将减少，其输出电压也减少，B 错，C 对；
输电线损耗的功率R I P 2
2=增大，D 对，所以本题选择CD 。
考点：远距离输电 变压器
10．图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器1T 和降压变压器2T 向用户供电。已知输电线的总电阻R=10Ω，降压变压器2T 的原、副线圈匝数之比为4：1，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻R 0=11Ω。若12T T 、均为理想变压器，
2T 的副线圈两端电压表达式为2202sin100u tV π=。下列说法正确的是
A ．发电机中的电流变化频率为100 Hz
B ．通过用电器的电流有效值为20 A
C ．升压变压器的输入功率为4 650 W
D ．当用电器的电阻R 0减小时，发电机的输出功率减小 【答案】BC 【解析】
试题分析：从2202sin100u tV π=可以得出，发电机中的电流变化频率为50 Hz ，A 错误；加在R 0两端的电压有效值为220V ，因此流过用电器R 0的电流
20220
2011U I A R =
==；B 正确；根据1221
n I n I =，可知流过R 的电流为I 1=4A ，因此输入变压器的输入功率等于R 与R 0消耗的总功率，P=22
1204650I R I R W +=，C 正确；当用
电器的电阻R 0减小时，R 0消耗的功增大，这时发电机的输出功率将增大，D 错误。 考点：变压器，远距离输电
11．（6分）如图所示，A、B、C为三个相同的灯泡，a、b、c为与之串联的三个元件，E1为直流电源，E2为交流电源。当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮。S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光。由此可知，a元件应是 b 元件应是 c元件应是。（选填“电阻”“电容”“电感”）
【答案】电阻电感电容器（每空2分）
【解析】
试题分析：据题意，当开关接通1时，AB两灯正常发光，C等不亮，据电容器通交流，隔直流的原理，说明与C等相接的是电容器；当开关接通2时，A灯正常发光，B灯变暗，C灯正常发光，据电感线圈通直流阻交流的原理，说明与B等相接的是线圈；而电阻对交、直流都没有影响，说明a是电阻。
考点：本题考查电阻、线圈和电容器对交、直流电的影响。
12．如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n。原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想的交流电流表，R为三个完全相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表A读数为I。下列判断正确的是
A．副线圈两端的电压为nU
B．通过副线圈的最大电流2I
C ．电流表A 1的读数I 1大于电流表A 2的读数I 2
D ．电流表A 3的读数I 3=0 【答案】 BC 【解析】
试题分析: 、根据
2121n n U U =，得n U U
=2
1，故A 错误；根据题意得，电流表A 读数为I ，副线圈的电流有效值为I ，所以通过副线圈的最大电流为I 2，故B 正确；电感线圈会对交流电有阻碍作用，即I 1＞I 2，故C 正确；电容器通交流阻直流，故有电流通过电流表A 3，即I 3≠0，故D 错误．
考点：变压器的构造和原理；电容和电感对交流电的的导通和阻碍作用
13．如图所示的电路中，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）
A ．合上开关S 接通电路时，A 1和A 2始终一样亮
B ．合上开关S 接通电路时，A 2先亮，A 1后亮,最后一样亮
C ．断开开关S 时，A 2立即熄灭，A 1过一会儿才熄灭
D ．断开开关S 时,A 1和A 2都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向相同 【答案】 B 【解析】
试题分析: 合上开关S 接通电路时，A 2立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍，灯泡A 1中电流只能逐渐增大，则A 2先亮，A 1后亮，线圈L 的电阻可以忽略，所以两灯最后一样亮．故A 正确，B 错误．断开开关S ，通过A 2的电流立即消失，通过线圈的电流迅速减小，线圈产生自感电动势，线圈与两灯泡构成闭合回路，回路中产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流方向与原来流过灯泡A 1的电流方向相同，与原来流过灯泡A 2的电流方向相反，两灯泡过一会儿一起熄灭，故C 、D 错。 考点： 自感现象 14．下列说法中正确的是
A．光波、电磁波、声波都可以在真空中传播
B．光和电磁波都能够传递信息，声波不能传递信息
C．中央电视台与资阳电视台发射的电磁波在真空中的传播速度不同
D．我们生活的空间里充满着电磁波
【答案】D
【解析】
试题分析：声波不能在真空中传播，A错误；声波同样也可以传递信息，比如我们通过对话可以获得我们所需要的信息，B错误；电磁波在真空中传播速度相同，C错误；我们生活在充满电磁波的世界中，我们的身边到处都是电磁波．D正确
考点：考查了对光，电磁波，声波的理解
15．下列说法错误
．．的是
A．水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹，是光的衍射现象
B．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈振动阶段，是共振现象
C．戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是光的偏振现象
D．在站台上听到驶来的火车汽笛声音调变高，是声波的多普勒效应
【答案】A
【解析】
试题分析：水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹，是光的干涉现象，A错误；洗衣机切断电源，脱水缸的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时脱水缸转动的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振．此后脱水缸转速减慢，则驱动力频率小于固有频率，所以共振现象消失，洗衣机的振动幅度随之减弱，B正确；偏振片式立体电影技术的基本原理是光的偏振，C正确；当火车向你驶来的时候，笛的音调变高；当火车离开你向远处驶去时，音调在降低，只是当听者和声源之间发生相对运动时，听者感觉到频率的改变，这种现象称为多普勒效应．D正确
考点：考查了光现象，多普勒效应，共振现象
16．下列说法中正确的是
A．托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽
D．某种玻璃的折射率为2.0，则其临界角为60°
【答案】C 【解析】
试题分析：托马斯?杨做的双缝干涉实验，干涉现象说明光具有波动性．A 错误；在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象，B 错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，波长变长，根据公式x L
d
λ
?=，可得则干涉条纹
间距变宽，C 正确；全发射只能从光密介质向光疏介质中传播才会发生，D 错误； 考点：考查了光的干涉
18．如图所示，实线是一列简谐横波在t 1 = 0时的波形图，虚线为t 2=0.5s 时的波形图，已知0＜t 2－t 1＜T ， t 1 = 0时，=2m 处的质点A 正向y 轴正方向振动。则波的周期为 s ； 波速大小为 m/s 。
【答案】2 s 2m/s 【解析】
试题分析: 根据t 1=0时的波形图上=2m 处的质点A 正向y 轴正方向振动，判断出波的传播方向沿着轴的正方向，已知0＜t 2-t 1＜T ，则根据波形的平移得知，波传播的时间t 2-t 1=T/4得到T=4（t 2-t 1）=4×0.5s=2s．图知，波长λ=4m，则波速v=λ/T=2m/s． 考点：横波的图象
19．图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R ＝55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n 1:n 2=2:1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求：
5－
（1）交流电压的函数表达式； （2）电流表的示数I 。
【答案】（1
）u t V π=（2）I=2A 【解析】
试题分析：（1）由交流电规律可知sin m u u t ω=，①
2T
π
ω=
②
联立①②代入图中数据可得u t V π=，③ （2）根据理想变压器特点和欧姆定律有： 11
22
U n U n = ………………④
2
U I R
=
………………⑤
联解④⑤代入图乙中数据得： I=2A
………………⑥
考点：考查了理想变压器，交流电图像
20．在某介质中形成一列简谐波，t ＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到B 点，且再经过0.6 s ，P 点也开始起振，求：
（1）该列波的周期T ；
（2）从t ＝0时刻起到P 点第一次达到波峰时止，O 点相对平衡位置的位移y 0及其所经过的路程s 0各为多少？
【答案】（1） 0.2s ；（2） —2cm ； 0.3m 【解析】
试题分析: （1）由图象可知，λ=2m，波从B 传到P 的距离为=6m ，时间为t=0.6s ，则波速s m t x v /10==
，得 s v
T 2.0==λ
（2）离P 点最近的波峰传到P 点时，P 点第一次达到波峰，此波峰与P 间的距离为△=7.5m 设从图示时刻，P 点第一次达到波峰时，所需时间为△t ，则s v
x
t 75.0=?=
?，由题意可知t=0时刻，O 点起振方向向上，即O 点振动了 t=0.75s ∵T=0.2s ∴t=3T+3T/4，此时O 点到达波谷，所以y 0=-2cm ，路程m A A s 3.0)4(4
3
)4(30=+= 考点： 横波的图象
21．如图所示，顶角为30°的等腰玻璃三棱镜ABC ，光线由空气垂直AB 面进入棱镜，由AC 面进入空气中，其折射光线与入射光线之间的夹角为30°，求棱镜的折射率、光在这种玻璃中的传播速度．(已知光在真空中速度为3.0×108
m/s)
【答案】3，3×108
m/s
【解析】
试题分析：由图得，入射角为30°，折射角为60°，由光的折射定律得6030sin n sin ?
?
＝，因为n ＝3解得v ＝
c n
＝3×108
m/s 考点：考查了光的折射
22．(10分)如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A ＝60°，∠C ＝90°；一束极细的光于AC 边的中点垂直AC 面入射，AC ＝2a ，棱镜的折射率为n ＝2，求：
①光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角；
②光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)。 【答案】 ①45°；②c
a
365 【解析】
试题分析：①如图所示，因为光线在D 点发生全反射，由反射定律和几何知识得：∠4＝30°
根据折射定律有：n ＝
4sin 5sin ∠∠，解得：sin ∠5＝2
2
即光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气的折射角为∠5＝45°
②由图中几何关系可知光在棱镜中的光程为：s ＝OD ＋DE 其中：OD ＝a 3，DE ＝
a 3
3
2 设光线由O 点到E 点所需时间为t ，则：t ＝v
s
根据折射率的定义可知：n ＝v
c
由以上各式得：t ＝
c
a
365 考点：本题主要考查了光的全反射、折射定律的应用问题。
23．某种光学元件有两种不同透明物质I 和透明物质II 制成，其横截面积如图所示，O 为AB 中点，∠BAC =30°，半圆形透明物质I 的折射率为13n ，透明物质II 的折射率为n 2。一束光线在纸面内沿O 点方向射入元件，光线与AB 面垂线的夹角到θ时，通过观察发现此时从AC 面恰好无光线射出，在BC 面有光线垂直射出；
①该透明物质II 的折射率n 2；