2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（四）
交流电
1、（2020·山西省大同市市直学校高三第一次联考）在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速运动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻．下列说法正确的是
A. 在t?0.01s时，穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零 B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u?362sin50?t(V)
C. Rt处温度升高时，由于变压器线圈匝数比不变，所以电压表V1、V2示数的比值不变
D. Rt处温度升高时，电流表的示数变小，变压器输入功率变小 【答案】A 【解析】
A．由图知当t=0.01s时，u=0，此时穿过该线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量的变化率为零，故A正确；
B．u=362原线圈接的图甲所示的正弦交流电，由图知最大电压362V，周期0.02s，故角速度是ω=100π，sin100πt（V）．故B错误；
C．Rt处温度升高时，原线圈的电压不变；原副线圈电压比不变，但是V2不是测量副线圈电压，Rt温度升高时，阻值减小，电流增大，则R2电压增大，所以V2示数减小，则电压表V1、V2示数的比值增大，故C
错误；
D．Rt温度升高时，阻值减小，电流增大，而输出电压不变，所以变压器输出功率增大，而输入功率等于输出功率，所以输入功率增大，故D错误．
2、（2020·安徽省淮北市高三一模）.图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10：1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电阻R1?R2?20?，与电容器C连接成如图所示的电路，其中电容器的击穿电压为8V，电表均为理想交流电表，开关S处于断电状态，则（ ）
A. 电压表的读数为10V B. 电流表的读数为0.05A C. 电阻R2上消耗的功率为2.5W D. 若闭合开关S，电容器会被击穿 【答案】C 【解析】
A．开关断开时，副线圈为R1和R2串联，电压表测量R2的电压，由图可知原线圈电压为1002V，所以副线圈电压为102V，则电压表的读数是R2的电压为52V≈7.07V，故A错误； B．由A的分析可知，副线圈电流为
I2＝U2102＝A＝0.252A
R1?R220?20所以原线圈电流为
I1＝n2I1＝0.0252A n1故B错误；
C．电阻R1、R2上消耗的功率为
2P＝I2R＝(0.252)2?20＝2.5W
故C正确；
D．R1与R3并联后和R2串联，当开关闭合时，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为R并=10Ω，所以并联部分的电压为
UC＝R并10102U2＝?102V＝V
R?R并20?103最大值为
10220?2＝V＜8V，所以电容器不会被击穿，故D错误。 33故选C。
3、（2020·湖北省十堰市高三元月调研）.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n1 ︰n2＝3︰1，则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为 ( )
A. P、P B. 9P、
4P 9C.
4P、9P 9D.
4P、P 9【答案】B 【解析】
由题意可知，两种情况下变压器输入功率为均为2P．设灯泡L2、L3的电压为U，电流为I，电阻为R，则有P=
．根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输入电压均为3U，根据输入功率和输出功率
相等可知，变压器输入电流为I．所以图（a）中L1的功率为Pa==9P；图（b）中L1的功率为Pb=()2R=
P；选项B正确． 故选B．
4、（2020·湖北省十堰市高三元月调研）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，电流表和电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、L是理想线圈、C是耐压值和电容都足够大的电容器、D是灯泡、K是单刀双掷开关。当原线圈接入如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（ ）
A. 开关K连通1时，若光照增强，电流表的示数变小 B. 开关K连通1时，电压表的示数为22V C. 开关K连通2时，D灯泡一定不亮
D. 开关K连通2时，若光照增强，电压表的示数减小 【答案】B
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