物理高考专题 “交变电流”类题目强化提能练(解析版)

尖子生的自我修养系列

(一)专题提能——正弦交变电流产生的五种方式

正弦式交变电流是正弦交变电动势通过闭合回路形成的，正弦式交变电动势分为两类：一类是动生电势，计算公式是e ＝BLv sin θ(θ是磁感应强度B 和导体棒运动速度v 的夹角)；另一类是感生电动势，由通过闭合电路的磁场随时间变化产生，线圈本身并不运动。现举例说明产生正弦式交变电流的五种方式 ： (一)线圈在匀强磁场中匀速转动

当闭合线圈绕垂直于匀强磁场的转轴做匀速转动时，线圈中会产生正弦式交变电流。

[例1] 小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n ＝100，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示。发电机内阻r ＝5.0 Ω，外电阻R ＝95 Ω。求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数。

[解析] 从Φ-t 图像可得Φm ＝1.0×10－

2 Wb ， T ＝3.14×10－

2 s ，电路中电流的最大值为 I m ＝

E m R ＋r ＝nωΦm R ＋r ＝2πnΦm T (R ＋r )＝2 A ，电流表显示交流电的有效值，所以I ＝I m

2

＝1.4 A 。 [答案] 1.4 A

(二)导体棒在匀强磁场中平动

导体棒在匀强磁场中匀速平动，但导体棒切割磁感线的有效长度按正弦规律变化，则导体棒组成的闭合电路中就会产生正弦式交变电流。

[例2] 如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B ＝0.2 T ，OCA 导轨与OA 直导轨分别在O 点和A 点接一阻值R 1＝8 Ω和R 2＝8 Ω，且几何尺寸可忽略的定值电阻，导轨OCA 的曲线方程为y ＝sin πx 3 m 。

金属棒ab 长1.5 m ，以速度v ＝5.0 m/s 水平向右匀速运动，b 点始终在x 轴上，设金属棒与导轨的接触良好，摩擦不计，电路中除了电阻R 1和R 2外，其余电阻均不计。求金属棒在导轨上从x ＝0运动到x ＝3 m 的过程中，外力必须做多少功？

[解析] 金属棒与导轨接触点之间的长度随时间变化，有效切割长度为L ＝sin πx

3 m ，且x ＝vt ，所以导体棒

上的电动势为e ＝BLv ＝sin 5πt 3 V ，电动势最大值为E m ＝1 V ，电动势有效值为E ＝2

2 V 。又因为电路总电

阻为R ＝R 1R 2

R 1＋R 2＝4 Ω，根据能量守恒，外力做功等于电路中产生的总热量

W ＝Q ＝E 2

R t ＝0.075 J 。

[答案] 0.075 J

(三)导体棒在匀强磁场中振动

导体棒在匀强磁场中沿平行导轨平动切割磁感线时，棒的速度按正弦规律变化，则棒中会产生正弦交变电流。

[例3] 在竖直方向上、磁感应强度大小B ＝5 T 的匀强磁场中，水平放置两平行光滑金属导轨MN 和PQ ，导轨宽度L ＝1 m ，导轨一端接有定值电阻R ＝10 Ω，一导体棒垂直于导轨放置，导体棒在周期性驱动力的作用下，在ab 和a ′b ′范围内做简谐运动，其速度随时间的变化规律为v ＝2sin 3.14t (m/s)，求在10 s 内电阻R 上产生的热量。(导体棒和导轨的电阻均不计)

[解析] 感应电动势为e ＝BLv ＝10sin 3.14t (V)。

电阻R 两端接的是正弦交流电，电压最大值为E m ＝10 V ，有效值为E ＝5 2 V ，周期T ＝2 s ， 10 s 内R 上产生的热量为Q ＝E 2

R t ＝50 J 。

[答案] 50 J

(四)导体棒在不均匀磁场中平动

导体棒在磁场中匀速平动切割磁感线，在棒的平动方向上，磁场按照正弦规律变化，则棒中会产生正弦交变电流。

[例4] 如图所示，矩形裸导线框长边的长度为2L ，短边的长度为L ，在两个短边上均接有电阻R ，其余部

分电阻不计，导线框一长边与x 轴重合，左端的坐标x ＝0，线框处在一垂直于线框平面的磁场中，磁感应强度满足关系式B ＝B 0sin

πx

2L

。一光滑导体棒AB 与短边平行且与长边接触良好，电阻也是R 。开始时导体棒处于x ＝0处，之后在沿x 轴方向的力F 作用下做速度为v 的匀速运动。求导体棒AB 从x ＝0到x ＝2L 的过程中力F 随时间t 的变化规律。

[解析] 在t 时刻AB 棒的坐标为x ＝vt ， 感应电动势为e ＝BLv ＝B 0Lv sin

πx 2L

， 回路总电阻为R 总＝R ＋0.5R ＝1.5R ， 通过AB 的感应电流为i ＝e

R 总＝2B 0Lv sin

πvt

2L 3R ，

因为AB 棒匀速运动，

所以F ＝F 安＝BiL ＝2B 02L 2v sin 2

πvt

2L 3R ????0≤t ≤2L

v 。 [答案] F ＝2B 02L 2v sin 2

πvt

2L 3R ????0≤t ≤2L

v

(五)线圈处于周期性变化的磁场中

闭合线圈垂直于匀强磁场，线圈静止不动，磁场按正弦规律做周期性变化，则线圈中会产生正弦交变电流。 [例5] 边长为a 、匝数为n 的正方形导线框置于均匀分布的磁场区域内，磁感应强度的方向与线框平面垂直，如图甲所示，磁感应强度B 随时间按图乙所示的正弦规律变化。设导线框横截面的面积为S ，电阻率为ρ，图像中所标物理量为已知量，求在时间t 内(t ?T )线框中产生的热量。

[解析] 线圈中的磁通量按正弦规律变化，线框中感应电动势的最大值为E m ＝nB m a 2ω，其中ω＝2π

T ，又知R

＝

4naρS ，线框中电流的最大值为I m ＝E m

R ，线框在时间t 内产生的热量为Q ＝???

?I m 22Rt ，解以上各式得Q ＝

nπ2B m2a3St

2ρT2。

[答案]nπ2B m2a3St

2ρT2

[提能增分集训]

1．[多选]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，

为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴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像如图乙所示。以下判断正确的是()

A．电流表的示数为10 A

B．线圈转动的角速度为50π rad/s

C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行

D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左

解析：选AC 根据i -t 图像可知，交流电的最大值为10 2 A ，所以电流表的示数(有效值)为10 A ，A 正确。交流电的周期T ＝0.02 s ，线圈转动的角速度ω＝2π

T ＝100π rad/s ，B 错误。0.01 s 时，感应电流达到峰值，线

圈平面与磁场方向平行，C 正确。0.02 s 时，线圈又回到题图所示位置，根据右手定则可以判断，电阻R 中电流的方向自左向右，D 错误。

2．[多选]面积都为S 且电阻相同的正方形线圈和圆形线圈，分别放在如图所示的磁场中，图甲中是磁感应强度为B 0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T 绕OO ′轴匀速转动，图乙中磁场变化规律为B ＝B 0cos 2πt T

，从图示位置开始计时，则( )

A ．两线圈的磁通量变化规律相同

B ．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同

C ．经相同的时间t (t >T )，两线圈产生的热量相同

D ．从图示位置时刻起，经T

4时间，流过两线圈横截面的电荷量相同

解析：选ACD 图甲中通过线圈的磁通量变化规律为Φ甲＝B 0S cos 2π

T

t ，图乙中通过线圈的磁通量变化规律为Φ乙＝B 0S cos

2π

T

t 。由于两线圈的磁通量变化规律相同，则两线圈中感应电动势的变化规律相同，达到最大值的时刻也相同，有效值E 也相同。又因两线圈电阻相同，所以Q ＝E 2R t 也相同。经过T

4时间，流过两线

圈横截面的电荷量q ＝I ·T

4

也相同，故A 、C 、D 正确。

3.(2020·乌鲁木齐模拟)如图所示，闭合金属线框曲线部分恰好是半个周期的正弦曲线，直线部分长度为0.4 m ，线框的电阻为1 Ω，若线框从虚线位置开始以2 m/s 的速度匀速进入足够大的匀强磁场(线框直线部分始终与磁场右边界垂直)，这个过程中线框释放出的焦耳热为 0.4 J ，线框中电流随时间变化的关系式为( )

A ．i ＝2sin 10πt (A)

B ．i ＝2sin 10πt (A)

C ．i ＝2sin 5πt (A)

D ．i ＝2sin 5πt (A)

解析：选C 由题意知，线框有效切割的长度作正弦规律变化，则线框中产生正弦式电流，设该正弦式电流

有效值为I ，由题意可得Q ＝I 2Rt ，其中t ＝l

v ＝0.2 s ，解得I ＝ 2 A ，所以该正弦式交流电的最大值为I m ＝2

I ＝2 A ，金属线框从图示位置到完全进入磁场为半个周期，故T ＝2l v ＝0.4 s ，ω＝2π

T ＝5π rad/s ，所以正弦式

交流电的表达式为i ＝2sin 5πt (A)，C 正确。

4．(2020·临沂模拟)如图甲所示是一种振动发电装置的示意图，一个半径r ＝0.10 m 、匝数n ＝20匝的线圈套在永久磁铁槽中，槽中磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右侧视图如图乙所示)，线圈所在位置磁感应强度B 的大小均为B ＝

0.60

π

T ，线圈的电阻R 1＝0.50 Ω，它的引出线接有R 2＝9.50 Ω的小灯泡L ，为理想交流电流表。当线圈框架的P 端在外力作用下沿轴线

做往复运动，便有电流通过灯泡。若线圈往复运动的规律如图丙所示(v 取向右为正)，则下列判断正确的是( )

A ．电流表的示数为0.24 A

B ．0.01 s 时回路中的电流最大

C ．回路中交流电的频率为50 Hz

D ．0.015 s 时灯泡L 中电流的方向为从D →L→C

解析：选C 由E ＝BLv 及v -t 图可知，线圈往复运动所产生的感应电流为正弦式交流电，则E m ＝nB ×2πrv m ＝2.4 V ，电流的有效值I ＝

E m 2(R 1＋R 2)＝0.24

2

A ，A 错；由题图可知T ＝0.02 s ，f ＝50 Hz ，C 正确；t ＝0.01 s

时，v ＝0，所以I ＝0，B 错；t ＝0.015 s 时，由右手定则可知，电流方向C →L→D ，D 错。

5．[多选](2020·西安质检)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1＝10匝、n 2＝100匝，副线圈接有R ＝1 000 Ω的电阻，原线圈与电阻不计的导线圈构成闭合回路，其中圆形区域的面积为S ＝0.4

π m 2。

在该圆形区域内有按如图乙所示的正弦规律变化的磁场垂直穿过，不计电流表内阻，下列说法正确的是提示：B ＝B 0sin ωt ，则当Δt →0时，ΔB

Δt

＝B 0ωcos ωt ( )

A ．导线圈的电动势为20 V

B ．导线圈的电动势为10 2 V

C ．负载电阻R 的电流为 2 A

D ．电流表的示数为 2 A

解析：选BD 根据法拉第电磁感应定律，电动势最大值E m ＝

ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝B 0ωS ＝B 02π

T

S ，代入数据可得E m ＝20 V ，电动势有效值E ＝10 2 V ，B 正确，A 错误。电压与匝数成正比，所以变压器副线圈电压U 2＝10E ＝100 2 V ，变压器副线圈电流I 2＝U 2R ＝2

10 A ，电流与匝数成反比，所以原线圈电流I 1＝10I 2＝ 2 A ，C

错误，D 正确。

(二)综合深化——“交变电流”类题目强化提能练

1.通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s 。电阻两端电压的有效值为( )

A ．12 V

B ．410 V

C ．15 V

D ．8 5 V

解析：选B 电流产生的热量与其方向无关，在一个周期内电流根据大小可分为两段，I 1＝0.1 A 的时长t 1＝0.8 s ，I 2＝0.2 A 的时长t 2＝0.2 s 。根据有效值的定义有I 12Rt 1＋I 22Rt 2＝

U 2

R

·T ，其中T ＝1 s 。解得U ＝410 V ，B 正确。

2．如图甲所示，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像如图乙曲线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2∶3

C ．曲线a 表示的交变电动势频率为100 Hz

D ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V

解析：选A 从题图中看出，t ＝0时刻a 、b 曲线上产生的感应电动势均为0，因此线圈平面与中性面重合，A 正确。图中可以看出a 、b 曲线的周期分别为T a ＝0.04 s ，T b ＝0.06 s ，曲线a 、b 对应的线圈转速之比n a ∶n b ＝1T a ∶1T b ＝3∶2，B 错误。曲线a 所表示的交变电动势频率f a ＝1

T a ＝25 Hz ，C 错误。线圈转动时产生的感

应电动势最大值E m ＝BSω，n a ∶n b ＝3∶2，因此ωa ∶ωb ＝3∶2，可推出E m a ∶E m b ＝3∶2，结合图像，计算

出曲线b表示的交变电动势最大值为10 V，有效值应为5 2 V，D错误。

3．(2015·安徽高考)如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是()

A．电压表V1示数增大

B．电压表V2、V3示数均增大

C．该变压器起升压作用

D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动

解析：选D电压表V1的示数和a、b间电压的有效值相同，滑片滑动时V1示数不变，选项A错误；电压表V2测量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故V2示数不变，V3示数为V2示数减去R0两端电压，两线圈中电流增大，易知R0两端电压升高，故V3示数减小，选项B错误；理想变压器U1I1＝U2I2，则U1ΔI1＝U2ΔI2，ΔI2＞ΔI1，故U2＜U1，变压器为降压变压器，选项C错误；因I2增大，故知R减小，变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，选项D正确。

4.[多选](2020·保定检测)如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是()

A ．图示位置线圈中的感应电动势最大为E m ＝BL 2ω

B ．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e ＝1

2

BL 2ωsin ωt

C ．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R 的电荷量为q ＝2BL 2

R ＋r

D ．线圈转过一周的过程中，电阻R 上产生的热量为Q ＝πB 2ωL 4R

4(R ＋r )2

解析：选BD 图示位置线圈中的感应电动势最小，为零，A 错误。若线圈从图示位置开始转动，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e ＝1

2

BL 2ωsin ωt ，B 正确。线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R

的电荷量为q ＝ΔΦR 总＝BL 2

R ＋r

，C 错误。线圈转动一周的过程中，电阻R 上产生的热量为Q ＝? ??

???E m 2R ＋r 2·2πω·R ＝

πB 2ωL 4R

4(R ＋r )2

，D 正确。

5．如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I 2。则( )

A ．用户端的电压为I 1U 1

I 2

B ．输电线上的电压降为U

C ．理想变压器的输入功率为I 12r

D ．输电线路上损失的电功率为I 1U

解析：选A 理想变压器输入和输出功率相同，设用户端得到的电压为U 2，则有I 1U 1＝U 2I 2，U 2＝I 1U 1

I 2，选

项A 正确；输电线上的电压降为ΔU ＝I 1r ，或者ΔU ＝U －U 1，选项B 错误；理想变压器的输入功率为P ＝I 1U 1，选项C 错误；输电线路上损失的电功率为ΔP ＝I 12r ，选项D 错误。

6．(2020·安阳模拟)自耦调压变压器(可看成理想变压器)的电路如图甲所示，移动滑动触头P 可改变副线圈匝数。已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在如图乙所示的交流电源上，电压表为理想电表。则( )

A ．P 向下移动时，变压器的输入功率变大

B ．P 向上移动时，电压表的最大示数为220 V

C ．P 向下移动时，原、副线圈的电流之比减小

D ．交流电源电压瞬时值的表达式为u ＝220sin 100πt (V)

解析：选C 由U 2＝n 2n 1U 1可知，P 向下移动时，n 2减小，n 1不变，故U 2减小，变压器输出功率P 2＝U 22

R 减

小，因P 1＝P 2，故变压器的输入功率变小，A 错误。由U 1n 1＝U 2n 2可得U 2＝n 2

n 1U 1，当n 2＝1 900匝时，U 2达到

最大，其最大值U 2＝380 V ，B 错误。根据I 1I 2＝n 2

n 1，可得P 向下移动时，n 2减小，n 1不变，故原、副线圈的

电流之比减小，C 正确。由题图知周期T ＝2×10－

2 s ，则ω＝2πT ＝100π rad/s ，可知交流电源电压瞬时值的表

达式为u ＝2202sin 100πt (V)，D 错误。

7．[多选]某发电厂原来用电压为U 1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压变压器将电压升高后输电，输送的电功率保持不变。若输电线路的电阻为R ，则提高电压后( ) A ．输电线上的电流减小为原来的150

B ．输电线上的电流增大为原来的50倍

C ．输电线上的功率损耗减小为原来的1

2 500

D ．输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍

解析：选AC 升压前输电线上的电流为I 1＝P U 1，升压后输电线上的电流为I 2＝P 50U 1，I 2I 1＝1

50，A 正确，B

错误；输电线功率损失为P

损＝I 2

R ，则P 2P 1＝I 22I 12＝12 500

，C 正确，D 错误。

8.[多选](2020·哈尔滨六中期末)如图所示，矩形线圈面积为S ，匝数为N ，线圈总电阻为r ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO ′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R 。在线圈由图示位置转过90°的过程中( )

A ．磁通量的变化量ΔΦ＝NBS

B ．平均感应电动势E ＝

2NBSω

π C ．通过电阻R 的电荷量q ＝

NBS

r ＋R

D ．电阻R 上产生的焦耳热Q R ＝(NBS )2ωR π

4(r ＋R )2

解析：选BCD 在题图所示位置，穿过线圈的磁通量为Φ1＝0，转过90°磁通量为Φ2＝BS ，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS ，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势E ＝N ΔΦΔt ，Δt ＝π2ω，解得E ＝2NBSω

π

，故

B 正确；通过电阻R 的电荷量q ＝I Δt ＝E

R ＋r Δt ＝NBS R ＋r ，故C 正确；电流的有效值为I ＝E R ＋r ，E ＝E m

2

，E m ＝NBSω，电阻R 所产生的焦耳热

Q R ＝I 2R Δt ，解得

Q R ＝(NBS )2ωR π

4(R ＋r )2

，故D 正确。

9．(2020·辽宁五校联考)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关。

原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图

乙所示。现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光。下列说法正确的是( )

A ．输入电压u 的表达式u ＝202sin(50πt ) V

B ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光

C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大

D ．若将S 1换接到2，R 消耗的电功率为0.8 W

解析：选D 交流电的瞬时表达式u ＝E m sin(ωt )，由题图乙可以看出E m ＝20 2 V ，周期T ＝0.02 s ，ω＝2π

T ＝

100π(rad/s)，A 错；根据题中条件S 1接1、S 2闭合，L 2正常发光，可以推出能使灯L 2正常发光的额定电压为4 V ，如果S 1接1，断开S 2，则每个灯泡两端电压为2 V ，B 错；理想变压器输入功率由输出功率决定，而输出功率P 出＝U 2

R 0，在输出电压不变的情况下，负载电阻R 0增大，输出功率减小，C 错；当S 1接2时，

U ＝4 V ，R ＝20 Ω，代入P 出＝U 2

R

得P 出＝0.8 W ，D 正确。

10．[多选](2020·济南调研)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 ＝10 Ω，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，则下列说法正确的是( )

A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电流表的示数为2.2 A

B ．当单刀双掷开关与a 连接且t ＝0.01 s 时，电流表示数为零

C ．当单刀双掷开关由a 拨到b 时，原线圈的输入功率变为原来的4倍

D ．当单刀双掷开关由a 拨到b 时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz

解析：选AC 由题图可知，原线圈输入电压的最大值为U m ＝311 V ，有效值为U ＝220 V ，根据电压与匝数成正比可知，副线圈两端电压的有效值为U ′＝22 V ，根据欧姆定律得I ′＝22

10 A ＝2.2 A ，故A 正确；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 ＝0.01 s 时，电流表示数为2.2 A ，故B 错误；当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原、副线圈的匝数比变为5∶1，根据电压与匝数成正比得副线圈两端电压的有效值为原来的2倍，根据P ＝U 2

R 得副线圈输出功率变为原来的4倍，所以原线圈的输

入功率变为原来的4倍，故C 正确；交变电压的周期为T ＝2×10

－2

s ，频率为f ＝1

T

＝50 Hz ，变压器不会改

变交变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率仍为50 Hz ，故D 错误。

11.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为5∶1，原线圈输入交变电压u ＝2202sin 100πt (V)，在副线圈中接有理想电流表和阻值为10 Ω的定值电阻R ，电容器C 并联在电阻R 两端，下列说法中正确的是( )

A ．副线圈输出电压有效值为44 2 V

B ．电流表示数为4.4 A

C ．电容器的耐压值至少为44 V

D ．电阻R 消耗的电功率为193.6 W

解析：选D 变压器输入电压有效值U 1＝220 V ，由变压比公式可得，输出电压有效值U 2＝n 2

n 1U 1＝44 V ，选

项A 错误。由于电容器通交变电流，所以电流表中电流包括电阻中电流和电容器中的充放电电流。电阻中电流I R ＝U 2

R ＝4.4 A ，电流表示数一定大于4.4 A ，选项B 错误。电容器的耐压值应该考虑交变电压的最大值，

所以电容器的耐压值至少是44 2 V ，选项C 错误。电阻R 消耗的电功率P ＝U 22

R ＝193.6 W ，D 正确。

12．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，V 、R 和L 分别是电压表、定值电阻和电感线圈，D 1、D 2均为灯泡。已知原线圈两端电压u 按图乙所示正弦规律变化，下列说法正确的是( )

A ．电压表示数为62.2 V

B ．电压u 的表达式u ＝311sin 100πt (V)

C ．仅增大电压u 的频率，电压表示数增大

D ．仅增大电压u 的频率，D 1亮度不变，D 2变亮

解析：选B 根据题图乙可知电压u 的表达式u ＝311sin 100πt (V)，选项B 正确。原线圈输入电压有效值U 1＝220 V ，由变压器变压比公式，副线圈输出电压有效值U 2＝44 V ，电压表示数为44 V ，选项A 错误。仅增大电压u 的频率，副线圈输出电压不变，电压表示数不变，选项C 错误。仅增大电压u 的频率，输出电压的频率也增大，线圈支路的感抗增大，D 1亮度不变，D 2变暗，选项D 错误。

13．[多选](2020·福州质检)如图甲所示电路中，电阻R 的阻值为484 Ω，C 为电容器，L 为直流电阻不计的自感线圈，开关S 断开，现通以如图乙所示的电压u ，下列说法正确的是( )

A ．电阻R 两端的电压为155.5 V

B ．电压表的示数为220 V

C ．电阻R 消耗的功率小于50 W

D ．为保证闭合开关S 后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于311 V 解析：选CD 设电压表的读数为U ，根据电压有效值的概念有，U 2

R

×0.02 s ＝0＋

???

?311 V 22×0.01 s R

，解得U ≈155.5

V ，即电压表的示数应为155.5 V ，由于线圈的自感作用，电阻R 两端的电压应小于155.5 V ，所以A 、B 错误；若不考虑线圈的自感作用，电阻R 消耗的功率为P ＝U 2R ＝155.52

484 W ＝50 W ，由于线圈的自感作用影响，

电阻R 消耗的功率一定小于50 W ，所以C 正确；根据电源电压图像可知，电源的最大电压为311 V ，电容器的耐压值不能小于311 V ，所以D 正确。

14.[多选](2020·安徽“十校”联考)如图所示是一个判定电源性质的仪器，电感L 自感系数很大，下列说法正确的是( )

A ．若接通电源后只有绿灯亮，则A 、

B 之间可能是直流电源 B ．若接通电源后只有绿灯亮，则A 、B 之间一定是交流电源

C ．若接通电源后只有红灯亮，则A 、B 之间一定是直流电源，且A 端接电源负极

D ．若接通电源后只有黄灯亮，则A 、B 之间一定是直流电源，且A 端接电源负极

解析：选BD 由于电容器具有隔直流的特性，故绿灯亮时A 、B 之间必是交流电源，此时红灯和黄灯都不

亮，则是由于线圈L具有阻交流的作用，B正确，A错误；当A、B之间接入直流电时，绿灯不亮，此时红灯亮还是黄灯亮，则必须考虑二极管D1和D2的单向导电性，所以A、B间接直流电且A端是正极时红灯亮，A、B间接直流电且B端是正极时黄灯亮，C错误，D正确。

高中物理：交变电流练习题

高中物理：交变电流练习题 1.判断图中哪个是正弦式交变电流( ) 【解析】选D。正弦式交变电流，首先应该是交变电流，C虽然形状符合，但不是交变电流；B虽然是交变电流，但不是正弦式交变电流。 2.如图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中心轴线OO′与磁场边界重合，线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看逆时针方向)匀速转动，t=0时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcd为正方向，则图中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的是( ) 【解题指南】解答本题应明确以下两点： (1)产生正弦式交变电流的条件。 (2)线圈转轴的位置对交变电流的影响。 【解析】选B。在0～内，ab一侧的线圈在磁场中绕OO′轴转动产生正弦式交变电 流，电流方向由楞次定律判断为dcba且越来越大。～内，ab一侧线圈在磁场外，而dc一侧线圈又进入磁场产生交变电流，电流方向为dcba且越来越小，以此类推可

知i-t图像正确的为B。 3.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交流电动势e=220sin100πtV，则下列判断正确的是( ) A.t=0时，线圈位于中性面位置 B.t=0时，穿过线圈平面的磁通量最大 C.t=0时，线圈的有效切割速度方向垂直磁感线 D.t=0时，线圈中感应电动势达到峰值 【解析】选A、B。因按正弦规律变化，故t=0时线圈位于中性面，A正确；此时穿过线圈的磁通量最大，B正确；t=0时，线圈的有效切割速度方向与磁感线平行，不产生感应电动势，故C、D错误。 4.如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动。沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω。则当线圈转至图示位置时( ) A.线圈中的感应电流的方向为abcda B.线圈中的感应电流为 2 nB R ω l C.穿过线圈的磁通量为B l2 D.穿过线圈的磁通量的变化率为0 【解析】选B。图示位置为垂直于中性面的位置，此时通过线圈的磁通量为零，但磁 通量的变化率最大，感应电流也最大，则I== 2 nB R ω l ，由右手定则可判断出线 圈中感应电流的方向为adcba。 5.如图所示，矩形线圈abcd的匝数为n=50，线圈ab的边长为l1=0.2m，bc的边长为

高中高考物理试卷试题分类汇编.doc

2019年高考物理试题分类汇编（热学部分） 全国卷 I 33． [物理—选修 3–3]（ 15 分） （1）（ 5 分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视 为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直 至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度__________ （填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________ （填“大于”“小于”或“等于”）外界空气 的密度。 （2）（ 10分）热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性 气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔 中的材料加工处理，改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的 容积为 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的 容积为×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为×107Pa，使用后瓶中剩余气体压强为×106Pa；室温温度为 27 ℃。氩气可视为理想气体。 （i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强； （i i ）将压入氩气后的炉腔加热到 1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。 全国卷 II 33． [ 物理—选修 3-3] （ 15 分） （1）（ 5分）如 p-V 图所示， 1、2、 3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同 状态，对应的温度分别是 T1、T2、 T3。用 N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位 时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2， T1______T3， N2 ______N3。（填“大于”“小于”或“等于”）

高中物理-《交变电流》专题复习试卷

高中物理-《交变电流》专题复习试卷 第I卷选择题 一、选择题（每小题4分,共48分）。 1、如图(a)为电热毯的示意图,电热丝接在U=311sin100πt（V）的交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过理想二极管,使输入电压变为图(b)所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时电压表的示数约为（） A、110V B、156V C、220V D、211V 2、如图所示,某电子电路的输入端输入电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下 一级,那么关于该电路中各器件的作用,下列说法中不正确 的有( ) A．L在此的功能为通直流,阻交流 B．L在此的功能为通低频、阻高频 C．C1在此的功能为通交流,隔直流 D．C2在此的功能为通高频、阻低频 3、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R．与R并联的是一个理想交流电压表, D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零,反向电

阻为无穷大）。在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u＝20sin100πt （V）,则交流电压表示数为 A．10V B．20V C．15V D．14.1 V 4、图中闭合铁芯上绕有两组线圈,金属棒可在平行金属导轨上沿导轨滑行,若电流计G中电流方向向下,则导体棒的运动可能是（） A.向左匀速运动 B.向右匀速运动 C.向左匀加速运动 D.向右匀加速运动 5、如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n 1：n 2 ＝3 ：1,L 1 、L 2 为两只相 同的灯泡,R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器,其中C＝10μF。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时,下列说法中正确的是（） A．灯泡L 1一定比L 2 暗 B．副线圈两端的电压有效值为12 V C．因电容器所在支路处于断路状态,故无电流通过二极管D．二极管D两端反向电压最大值是12V

高二物理教案-交变电流

精心整理 高二物理教案:交变电流 以下是为大家整理的关于《高二物理教案:交变电流》，供大家学习参考！ 12 34说明：交流发电机是由定子和转子构成，有的发电机的磁体转动，线圈不动；有的发电机的磁体转动，线圈不动。 问：无论是线圈转动，还是磁体转动，转子的作用是什么？（转子的

转动使得穿过线圈的磁通量发生变化) 演示实验 实验仪器：交流发电机、电灯、电流表 实验过程：将交流发电机、电灯、电流表连接成电路，摇动交流发电 实验现象：显示的电压图象为正弦曲线 说明：严格的数学分析表明，电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，这样的电流称之为正弦式电流 问：如何表示正弦式电流在某一时刻的电流、电压？（i=Imsinωtu=Umsinωt）

说明：Im、Um分别是电流和电压的值，叫做交流的峰值 说明：交变电流的大小和方向在不断地变化，我们把交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期，通常用T表示，它的单位是秒。交流在1s内发生周期性变化的次数，叫做交流的颇率通常用f表示， 称做交流电压、电流的有效值） 说明：经过实验和理论分析表明有效值和值之间存在着这样的关系：Ie=Im/√2Ue=Um/√2 其中Ue、Ie分别代表交流电压、电流的有效值 说明：在各种使用交变电流的电器设备上，所标注的额定电压、额定

电流值，都是交流的有效值。 四、交流能够通过电容器 说明：当电容器上两端连接直流电源时，正负电荷聚集在极板上，不能移动，因此电路中不会形成长时间的电流，因此我们说电容器具有 1 2、直流电流：方向不变的电流称之为直流 二、交流的变化规律 1、正弦式电流：电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的电流 i=Imsinωtu=UmsinωtIm、Um分别是电流和电压的值

高考物理电磁学知识点之交变电流单元汇编含答案(6)

高考物理电磁学知识点之交变电流单元汇编含答案(6) 一、选择题 1．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 ，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e =10 sin10πt （V ），则（ ） A ．该交变电流的频率为10Hz B ．该电动势的有效值为10 V C ．外接电阻R 所消耗的电功率为9W D ．电路中理想交流电流表的示数为 A 2．如图所示，一理想变压器，左右两边接有额定电压均为U 的4盏完全相同的灯泡（额定功率为P ）左端接在一电压恒为U o 的交流电源两端。此4盏灯刚好正常发光。下列说法中正确的是（ ） A ．该变压器的原副线圈匝数比为1∶3 B ．此时交流电源输出的功率为3P C ．U o =4U D ．如果灯L 2突然烧断，L 1将变亮，而其余2盏将变暗 3．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则 ( ) A ．t ＝0.005s 时线圈平面与磁场方向平行 B ．t ＝0.010s 时线圈的磁通量变化率最大 C ．线圈产生的交变电动势频率为100Hz D ．线圈产生的交变电动势有效值为311V 4．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为12:55:1n n =，原线圈接入电压 2202u tV π=的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器 的滑动触头P 从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（ ）

t 时，电压表的示数为0 A．副线圈中交变电流的频率为100Hz B．0 C．电流表的示数先变小后变大D．电流表的示数先变大后变小 5．如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为( ) A．P、P B．9P、C．、9P D．、9P 6．如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为22∶1，两个标有“10 V,5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图乙所示，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。则下列说法正确的是 () A．经过1 min原线圈的输出电能为6×102 J B．由于电压过高小灯泡会被烧坏 C．电压表的示数为 2202 V D．电流表的示数为 2 A 7．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则 A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05A

物理高考题分类汇编

2019高考物理题分类汇编 一、直线运动 18．（卷一）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高 度为H 。上升第一个4H 所用的时间为t 1，第四个4H 所用的时间为t 2。不计空气阻力，则21 t t 满足（） A ．1<21t t <2 B ．2<21 t t <3 C ．3<21t t <4 D ．4<21t t <5 25. （卷二）（2）汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶司机忽然发现前方有一警示牌立即刹车。从刹车系统稳定工作开始计时，已知汽车第1s 内的位移为24m ，第4s 内的位移为1m 。求汽车刹车系统稳定工开始计时的速度大小及此后的加速度大小。 二、力与平衡 16．（卷二）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3，重力加速度取10m/s 2。若轻绳能承受的最大张力为1500N ，则物块的质量最大为（） A ．150kg B ．1003kg C ．200kg D ．2003kg 16．（卷三）用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于 两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I 、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g 。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则（） A ．1233= =F mg F mg ， B ．1233==F mg F mg ， C ．121 3== 2F mg F mg ， D ．1231==2 F mg F mg ，

19．（卷一）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物 块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力 缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已 知M始终保持静止，则在此过程中（） A．水平拉力的大小可能保持不变 B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 三、牛顿运动定律 20．（卷三）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，木板与实验台之间的摩擦可以忽略。物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时 撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关 系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如 图（c）所示。重力加速度取g=10m/s2。由题给数 据可以得出（） A．木板的质量为1kgB．2s~4s内，力F的大小为 C．0~2s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为 四、曲线与天体 19.（卷二）如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台 起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向 的速度，其v-t图像如图（b）所示，t1和t2是他落在倾斜雪 道上的时刻。（） A．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C．第一次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次 的大 D．竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大

高中物理交变电流知识点及练习

, > ; 1．交变电流产生( （b）、（c）、（(d)为直流其中 （ （二）、正弦交流的产生及变化规律。 】 (1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值:I=I m sinωt 峰值:I m= nsBω/R 有效值:2 / m I I= 周期和频率的关系:T=1/f ~ 图像：正弦曲线 电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频 应 用 ~ 交 变 电 流 电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频 > 变 压 器 变流比： ， 电能的输送 原理：电磁感应 变压比：U1/U2=n1/n2 只有一个副线圈：I1/I2=n2/n1 有多个副线圈：I1n1= I2n2= I3n3=…… 功率损失： 线 损 R ） U P （ P2 = 电压损失： 线 损 R U P U= 远距离输电方式：高压输电

变化的。即正弦交流。 (2)、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 (3)、规律：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中, 电流I= R R e m ε= sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u (2)峰值：即最大的瞬时值。大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ' (3)有效值： a 、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2m ε I=2 m I U=2m U 。 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2 m ε，U=22m m I I U =的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系， 但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。 e 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电 若没有特殊说明的均指有效值。 f 、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 (4)峰值、有效值、平均值在应用上的区别。 | 峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容

高考物理电磁交变电流知识点总结

2019年高考物理电磁交变电流知识点总结物理的学习不是呆板的，而是灵活的，如果一味地埋头苦学而不知道去思考总结，那么结果往往是付出与收获不成正比。以下是电磁学和交变电流方面的重要结论。 1.若一条直线上有三个点电荷，因相互作用而平衡，其电性及电荷量的定性分布为“两同夹一异，两大夹一小”。 2.匀强电场中，任意两点连线中点的电势等于这两点的电势的平均值。在任意方向上电势差与距离成正比。 3.正电荷在电势越高的地方，电势能越大，负电荷在电势越高的地方，电势能越小。 4.电容器充电后和电源断开，仅改变板间的距离时，场强不变。 5.两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥；两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。 6.带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力时做圆周运动的周期与粒子的速率、半径无关，仅与粒子的质量、电荷和磁感应强度有关。 7.带电粒子在有界磁场中做圆周运动 （1）速度偏转角等于扫过的圆心角。 （2）几个出射方向 ①粒子从某一直线边界射入磁场后又从该边界飞出时，

速度与边界的夹角相等。 ②在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出——对称性。 ③刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中的轨 迹与边界相切。 （3）运动的时间：轨迹对应的圆心角越大，带电粒子在磁场中的运动时间就越长，与粒子速度的大小无关。 8.速度选择器模型：带电粒子以速度v射入正交的电场和磁场区域时，当电场力和磁场力方向相反且满足v=E/B时，带电粒子做匀速直线运动（被选择）与带电粒子的带电量大小、正负无关，但改变v、B、E中的任意一个量时，粒子将发生偏转。 9.回旋加速器 （1）为了使粒子在加速器中不断被加速，加速电场的周期必须等于回旋周期。 （2）粒子做匀速圆周运动的最大半径等于D形盒的半径。 （3）在粒子的质量、电量确定的情况下，粒子所能达到的最大动能只与D形盒的半径和磁感应强度有关，与加速器的电压无关（电压只决定了回旋次数）。 （4）将带电粒子：在两盒之间的运动首尾相连起来是一个初速度为零的匀加速直线运动，带电粒子每经过电场加

历年高考物理试题分类汇编

历年高考物理试题分类汇编 牛顿运动定律选择题 08年高考全国I理综 15.如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静 止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的 摩擦力，则在此段时间内小车可能是AD A.向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动 08年高考全国II理综 16.如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧 挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间 的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾 角为α。B与斜面之间的动摩擦因数是A A. 2 tan 3 α B. 2 cot .3 α C. tanαD.cotα 08年高考全国II理综 18.如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳 两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为 3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放 b后，a可能达到的最大高度为B A.h B.1.5h C.2h D.2.5h 08年高考北京卷理综 20.有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一跸特殊条件下的结果等方面进

行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。 举例如下：如图所示。质量为M 、倾角为θ的滑块A 放于水平地面上。把质量为m 的滑块 B 放在A 的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B 相对地面的加 速度a=2 sin sin M m g M m θθ++,式中g 为重力加速度。 对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的。请你指出该项。D A. 当θ?时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的 B. 当θ＝90?时，该解给出a=g,这符合实验结论，说明该解可能是对的 C. 当M ≥m 时，该解给出a=gsin θ,这符合预期的结果，说明该解可能是对的 D. 当m ≥M 时，该解给出a=sin B θ,这符合预期的结果，说明该解可能是对的 08年高考山东卷理综 19.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所 示。设投放初速度为零．箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中．下列说法正确的是C A.箱内物体对箱子底部始终没有压力 B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 08年高考宁夏卷理综 20.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通 过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N ，细绳对小球的拉力为T ，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是AB

高中物理交变电流专题复习(有答案)

2015届高中物理交变电流专项复习 知识梳理： 一、交变电流 1.交变电流：电流强度的大小和方向 ，这种电流叫交变电流。 2.交变电电流的产生和变化规律 （1）产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是 交变电流. （2）规律（瞬时值表达式）： ①中性面的特点： ②变化规律：（交变电流瞬时值的表达式） 电动势： 电压： 电流： ③正弦（余弦）交变电流的图象 二、描述交变电流的物理量 1. 交变电流的最大值： （1）交变电流的最大值（m m I E 、）与 无关，但是转动轴应与磁感线 . （2）某些电学元件（电容器、晶体管等）的击穿电压指的是交变电压的最大值. 2.交变电流的有效值： （1）有效值是利用 定义的.（即 ，则直流电的数值就是该交流电的有效值.） （2）正弦交变电流的有效值： （3）通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值，都是指交变电流的 值.此外求解交变电流的电热问题时，必须用 值来进行计算. 3.交变电流的周期、频率、角速度：

（1）周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间. （2）频率f：1s内完成周期性变化的次数. （3）角速度ω：1s内转过的角度. （4）三者关系： 我国民用交变电流的周期T= s、频率f= Hz、角速度ω= rad/s. 4.交变电流平均值： （1）交变电流图象中图象与t轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值. （2）平均值是利用来进行计算的，计算时只能用平均值. 三、电感和电容对交流的作用 电感是“通流、阻流、通频、阻频”. 电容是“通流、隔流、通频、阻频”. 四、变压器 1.变压器的构造图： 2.变压器的工作原理： 3. 理想变压器 （1）电压跟匝数的关系： （2）功率关系： （3）电流关系： （4）决定关系：

高考物理真题分类汇编(详解)

高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 2011年高考物理真题分类汇编（详解） 功和能 1．（2011年高考·江苏理综卷）如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A ．0.3J B ．3J C ．30J D ．300J 1.A 解析：生活经验告诉我们：10个鸡蛋大约1斤即0.5kg ，则一个鸡蛋的质量约为 0.5 0.0510 m kg = =，鸡蛋大约能抛高度h =0.6m ，则做功约为W=mgh =0.05×10×0.6J=0.3J ，A 正确。 2．（2011年高考·海南理综卷）一物体自t =0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是（ ） A ．在0～6s 内，物体离出发点最远为30m B ．在0～6s 内，物体经过的路程为40m C ．在0～4s 内，物体的平均速率为7.5m/s D ．在5～6s 内，物体所受的合外力做负功 v/m ·s -1 10

2.BC 解析：在0~5s,物体向正向运动，5~6s向负向运动，故5s末离出发点最远，A错；由面积法求出0~5s的位移s1＝35m, 5~6s的位移s2＝－5m,总路程为：40m，B对；由面积法求出0~4s的位移s=30m，平度速度为：v＝s/t＝7.5m/s C对；由图像知5～6s过程物体加速，合力和位移同向，合力做正功，D错 3．（2011年高考·四川理综卷）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则 A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回舱在喷气过程中处于失重状态 3.A 解析：在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，动能减小，返回舱所受合外力做负功，返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小。 4．（2011年高考·全国卷新课标版）一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能 A．一直增大 B．先逐渐减小至零，再逐渐增大 C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小 D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大 4.ABD 解析：当恒力方向与速度在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小至零，再逐渐增大。当恒力方向与速度不在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大。所以正确答案是ABD。

2020年高考物理试题分类汇编 普通高校招生考试 精品

θ F 2020普通高校招生考试试题汇编-相互作用 1（2020安徽第1题）．一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F ，如图所示。则物块 A ．仍处于静止状态 B ．沿斜面加速下滑 C ．受到的摩擦力不便 D ．受到的合外力增大 答案：A 解析：由于质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡，斜面与物块的动摩擦因数μ=tan θ。对物块施加一个竖直向下的恒力F ，使得合力仍然为零，故物块仍处于静止状态，A 正确，B 、D 错误。摩擦力由mg sin θ增大到(F +mg )sin θ，C 错误。 2（2020海南第4题）.如图，墙上有两个钉子a 和b,它们的连 线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。一条不可伸长 的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量 为m1的重物。在绳子距a 端2 l 得c 点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩 码的质量比12 m m 为 A.5 B. 2 C. 52 D.2 解析：平衡后设绳的BC 段与水平方向成α角，则：tan 2,sin 5 αα== 对节点C 分析三力平衡，在竖直方向上有：21sin m g m g α=得：1215sin 2 m m α==，选C 3 (广东第16题).如图5所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连 接两根弹簧，连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。下列判断正 确的是 A. F 1 > F 2> F 3 B. F 3 > F 1> F 2 C. F 2> F 3 > F 1 D. F 3> F 2 > F 1 4(北京理综第18题)．“蹦极”就是跳跃者把一 端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高 处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受 绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示。 将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速 度为g 。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速

高二物理-交流电专题训练及答案(全套)

高二物理交流电专题训练及答案（全套） 一、交变电流变化规律练习题 一、选择题 1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】 A．磁感强度B．线圈匝数 C．线圈面积D．线圈转速 E．线圈初始位置 2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】A．甲乙都是B．甲是乙不是 C．乙是甲不是D．甲乙都不是

3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】 A．t1，t3线圈通过中性面 B．t2，t4线圈中磁通量最大 C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大 D．t2，t4线圈平面与中性面垂直

4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】 A．磁通变化率为零 B．感应电流为零 C．磁力矩为零 D．感应电流最大 D 5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【】A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次

6．下列说法正确的是【】 A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值 B．交流电流表和电压表测定的是有效值 C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值 D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值 7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】

A．正常发光的额定功率为100W的灯泡 B．电流最大值为0.6A的电熨斗 C．每秒发热1·70j的电热器 D．额定电流I=0.5A的电烙铁 8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】 A．电压表的读数为311V B．电流表读数为1.41A C．电流表读数是1A D．2s内电阻的电热是440J 二、填空题 为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______ 10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为

高考物理大复习交变电流试题

第10章交变电流 1．在图所示电路中，A是熔断电流I0＝2 A 的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源。交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝2202sin(314t) V。为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( ) A．110 2 Ω B．110 Ω C．220 Ω D．220 2 Ω 解析U＝220 V，R min＝U I0＝ 220 2 Ω＝110 Ω。 答案 B 2．线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是( ) A．磁通量和感应电动势都在变大 B．磁通量和感应电动势都在变小 C．磁通量在变小，感应电动势在变大 D．磁通量在变大，感应电动势在变小 解析由题图可知，Φ＝Φm cos θ，e＝E m sin θ，所以磁通量变大，感应电动势变小。 答案 D 3．(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin 100πt(V)。对此电动势，下列表述正确的是( ) A．最大值是50 2 V B．频率是100 Hz C．有效值是25 2 V D．周期是0.02 s 解析从中性面开始计时，交变电动势的表达式为e＝E m sin ωt，因e＝50sin 100πt(V)，所以最大值E m＝50 V，A错误；由ω＝2πf＝100π rad/s得f＝50 Hz，B错误；有效值E ＝E m 2 ＝25 2 V，C正确；T＝ 1 f ＝0.02 s，D正确。 答案CD 4．一矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动的过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是( )

(完整版)高中物理交变电流知识点总结

交变电流知识点总结 一、交变电流 1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。 2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。 3、正弦式交变电流 交流电产生过程中的两个特殊位置 中性面位置与中性面垂直的位置 图像

4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率 （1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T 表示，其单位是秒（s ）。 （2）频率：交变电流在1s 内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f 表示，其单位是赫兹（Hz ）。 5、解题方法及技巧 5.1正弦交变电流图像的信息获取 ?? →?? ?? →?? ?? →?? 直接读取：最大值、周期最大值有效值图像信息间接获取周期频率、角速度、转速瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法 （1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即 E =、U =、I 。 （2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。 5.3交变电流平均值和有效值的区別 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。平均值的计算需用E t Φ ?= ?和

E I R = 。切记12 2 E E E +≠，平均值不等于有效值。 三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造 如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。 2、工作原理 变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。 3、能量转化过程 →→原线圈的电能 磁场能副线圈的电能 续表

高考物理分类交变电流

2010年高考物理分类复习——交变电流 （09年天津卷） 9.（6分）（1）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R 。 线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电 流的有效值I= 。线框从中性面开始转过2π的过程中，通过导线横截面的电荷量q= 。 答案：（1）R BS 22ω，R BS 解析：本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。 电动势的最大值ωBS E =m ，电动势的有效值2 m E E =，电流的有效值R BS R E I 22ω==；R BS R t t R t R E t I q =====?Φ???Φ??。 （09年广东物理）9．图为远距离高压输电的 示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是 A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电 过程中的电能损失 B ．高压输电是通过减小输电电流来减小电路 的发热损耗 C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 答案：ABD 解析：依据输电原理，电路中的功率损耗线R I P 2=?，而S L R ρ=线,增大输电线的横截面积，减小输电线的电阻，则能够减小输电线上的功率损耗，A 正确；由P=UI 来看在输送功率一定的情况下，输送电压U 越大，则输电电流越小，则功率损耗越小，B 正确；若输电电压一定，输送功率越大，则电流I 越大，电路中损耗的电功率越大，C 错误；输电电压并不是电压越高越好，因为电压越高，对于安全和技术的要求越高，因此并不是输电电压

2019年高考物理试题分类汇编：选修3-4专题

2019年高考物理试题分类汇编：3--4 1．（2018福建卷）.一列简谐波沿x 轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是 A ．沿x 轴负方向，60m/s B ．沿x 轴正方向，60m/s C ．沿x 轴负方向，30 m/s D ．沿x 轴正方向，30m/s 答案：A 2．（1）（2018福建卷）（6分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图）： ①下列说法哪一个是错误．．．．．．的_______。（填选项前的字母） A ．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝 B ．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐 C ．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离a ，求出相邻两条亮纹间距x /(1)a n =-V ②测量某亮纹位置时，手轮上的示数如右图，其示数为___mm 。 答案：①A ②1.970 3．（2018上海卷）．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（ ） （A ）频率 （B ）强度 （C ）照射时间 （D ）光子数目 答案： A 4．（2018上海卷）．下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（ ） （A ）甲为紫光的干涉图样 （B ）乙为紫光的干涉图样 （C ）丙为红光的干涉图样 （D ）丁为红光的干涉图样 答案： B 5．（2018上海卷）．如图，简单谐横波在t 时刻的波形如实线所示，经过?t ＝3s ，其波形如虚线所示。已知图中x 1与x 2相距1m ，波的周期为T ，且2T ＜?t ＜4T 。则可能的最小波速为__________m/s ，最小周期为__________s 。 （A ） （B ） （ C ） （D ）

高中物理交流电总结

高中物理交流电总结知识要点： 1、交流电 交流电的产生和变化规律 公式 图象 表征交流电的物理量 最大值、瞬时值、有效值； 周期、频率 交流电能的传输——变压器——远距离送电 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 2、基本要求： （1）理解正弦交流电的产生及变化规律 ①矩形线圈在匀强磁场中，从中性面开始旋转，在已知B、L、ω情况下，会写 出正弦交流电的函数表达式并画出它的图象。 ②函数表达式与图象相互转换。 （2）识记交流电的物理量，最大值、瞬时值、有效值；周期、频率、角频率； （3）理解变压器的工作原理及初级，次级线圈电压，电流匝数的关系。理解远距离输电的特点。 （4）了解三相交流电的产生。 一、交流电的产生及变化规律： 1、产生：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。 矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时，如图5—1所示，产生正弦（或余弦）交流电动势。当外电路闭合时形成正弦（或余弦）交流电流。 图5—1 2、变化规律： （1）中性面：与磁力线垂直的平面叫中性面。 线圈平面位于中性面位置时，如图5—2（A）所示，穿过线圈的磁通量最大，

但磁通量变化率为零。因此，感应电动势为零 。 图5—2 当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时（即线圈平面与磁力线平行时） 如图5—2（C ）所示，穿过线圈的磁通量虽然为零，但线圈平面内磁通量变化率最大。因此，感应电动势值最大。 εωm N B l v N B S ==2·······（伏） （N 为匝数） （2）感应电动势瞬时值表达式： 若从中性面开始，感应电动势的瞬时值表达式：e t m =ε ω·sin （伏）如图 5—2（B ）所示。 感应电流瞬时值表达式：i I t m =·sin ω（安） 若从线圈平面与磁力线平行开始计时，则感应电动势瞬时值表达式为： e t m = εω·c o s （伏）如图5—2（D ）所示。 感应电流瞬时值表达式：i I t m =·c o s ω（安） 3、交流电的图象： e t m =εω·sin 图象如图5—3所示。 e t m =εω·c o s 图象如图5—4所示。 想一想：横坐标用t 如何画。 4、发电机：

11-19年高考物理真题分类汇编之(十)(10个专题)

11-19年高考物理真题分类汇编之（十）（10个专题） 第91节 气体的等温变化、玻马定律 1.2013年上海卷 15．已知湖水深度为20m ，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa 。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g =10m/s 2，ρ=1.0×103kg/m 3) A ．12.8倍 B ． 8.5倍 C ．3.1倍 D ．2.1倍 答案：C 解析：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C 正确。 2. 2014年物理上海卷 10.如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体（ ） A ．压强增大，体积增大 B ．压强增大，体积减小 C ．压强减小，体积增大 D ．压强减小，体积减小 【答案】B 【解析】初始时，水银处于静止状态，受到重力和封闭气体的压力之和与外界大气压力等大反向；当试管自由下落时，管中水银也处于完全失重状态，加速度为g 竖直向下，所以封闭气体的压强与外界大气压等大；由此可知封闭气体的压强增大，根据玻马定律可知，气体的体积减小，B 项正确。 3.2012年物理上海卷 31．（13分）如图，长L =100cm ，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长L 0=50cm 的空气柱被水银封住，水银柱长h =30cm 。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有Δh =15cm 的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p 0=75cmHg 。求： （1）插入水银槽后管内气体的压强p ； （2）管口距水银槽液面的距离H 。 解析： （1）设当转到竖直位置时，水银恰好未流出，管截面积为S ，此时气柱长l =70cm