10年高考（2011-2020年）全国II卷物理试题-分项全解全析--专题13 交变电流（解析版）

10 年高考（2011-2020 年）全国 II 卷物理试题分项全解全析 专题 13 交变电流 1、全国 II 卷 2020 年高考使用的省份：甘肃、青海、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、新疆、陕西、 重庆等 10 个省份 2、2011-2020 年全国 II 卷分布情况概况： 考点 年份 题型 题号 分值 2020 年 选择题 19 6 分 2019 年 2018 年 2017 年 2016 年 2015 年 2014 年 选择题 21 6 分 2013 年 2012 年 选择题 17 6 分 交变电流 2011 年 选择题 17 6 分 3、2011-2020 年全国 II 卷试题赏析： 1、（2020·全国 II 卷·T19）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∆P，到 达 B 处时电压下降了∆U。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∆P′，到达 B 处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则（　　）A. ∆P′= ∆P B. ∆P′= ∆P C. ∆U′= ∆U D. ∆U′= ∆U 【答案】AD 【解析】输电线上损失的功率 ΔP＝( )2·r 损失的电压 ΔU＝ ·r 当输送电压变为原来的 2 倍，损失的功率变为原来的 ，即 ΔP′＝ ΔP 损失的电压变为原来的 ，即 ΔU′＝ ΔU 故选 AD。 2、（2014·全国 II 卷·T21）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2。原线圈通过一理 想电流表 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管 的正向电阻为零，反向电阻为无穷大；用交流电压表测得 a、b 端和 c、d 端的电压分别为 Uab 和 Ucd，则 A.Uab∶Ucd=n1∶n2 B.增大负载电阻的阻值 R，电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小，cd 间的电压 Ucd 越大 D.将二极管短路，电流表的读数加倍 1 4 1 2 1 4 1 2 P U P U 1 4 1 4 1 2 1 2【答案】BD 【解析】A、假设副线圈两端电压的有效值为 U2，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有：Uab：U2 ＝n1：n2；而因二极管的单向导电性，cd 间电压的有效值并不等于副线圈两端的电压有效值，所以 Uab： Ucd 不等于 n1：n2，故 A 错误； B、副线圈两段的电压依赖于输入电压和匝数，所以副线圈两端的电压不变，电阻增大，则电流减小， 副线圈的功率减小，最后使得 输入功率减小，而输入电压不变，最后使得电流减小，所以电流表的示数 减小，故 B 正确； C、cd 间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载电阻无关，所以 cd 间的电压 Ucd 不会随着负载电阻变化，故 C 错误； D、假设副线圈两端交变电压的峰值为 Um，副线圈回路的电流峰值为 Im， 则二极管短路前有：副线圈两端电压的有效值 U2 ＝ ，由 W＝ 计算电阻 R 的电能得： ，求得 Ucd＝ ．副线圈回路电流的有效值 I2≠ ， 由 W＝I2Rt 计算电阻 R 的电能得：（ ）2R ＝Icd2RT，求得 Icd＝ 。 则 Pcd＝UcdIcd＝ 二极管短路后有：cd 两端电压等于副线圈两端电压，即 U′cd＝ ，流经定值电阻 R 的电流 I′cd＝ ．则 P′cd＝U′cdI′cd＝ ．所以 P′cd＝2Pcd。 由于理想变压器原线圈上的功率与副线圈的相等，而原线圈上的电压有效值不变，所以二极管短路后的 电流表读数是二极管短路前的 2 倍。故 D 正确。 故选：BD。3、（2012·课标全国卷·T17）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一 升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为 1900 匝；原线圈为 1100 匝，接在有效值为 220 V 的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载 R 上的功率为 2.0 kW.设 此时原线圈中电流有效值为 I1，负载两端电压的有效值为 U2，且变压器是理想的，则 U2 和 I1 分别约为(　　) A．380 V 和 5.3 A　　　　　　　　　　　　　　　B．380 V 和 9.1 A C．240 V 和 5.3 A　　　　　　　　　　　　　　　D．240 V 和 9.1 A 【答案】B　 【解析】因变压器输出电压调至最大，故副线圈为 1900 匝，由变压器两端的电压与匝数成正比，即 U1 U2＝ n1 n2， 故副线圈的电压有效值 U2 为 380 V；因变压器为理想变压器，故其输入功率等于输出功率，即 P1＝P2，由 P1 ＝U1I1 得 I1＝9.1 A，B 正确． 4、（2011·新课标全国卷·T17）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 = 110 V，I = 0.2 A B.U = 110 V，I = 0.05 A C. ，I = 0.2 A D. ， 【答案】A 【解析】主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系。U2=220V，根据 U1：U2=n1:n2 得，U1=110V。 I2=P/U2=0.1A，根据 I1：I2= n2：n1 得 I1=0.2A。所以正确答案是 A。 2 U = 110 V 2 U = 110 V . 2I = 0 2 A