专题11 交变电流(第04期)-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(原卷版)
专题10 磁场-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(四川特刊)(解析版)
一、选择题1、【2015•四川省雅安中学高三1月考】如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，在M下方整个空间有垂直向里的匀强磁场，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为半圆水平直径的两个端点，AC为14圆弧。
一个质量为m电荷量为q的带负电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。
不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法错误的是（）A.小球一定能沿半圆形轨道从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动C.若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD.小球沿半圆形轨道从A运动至C点时的速度可能为零【答案】AD考点：带电粒子在复合场中的运动.2、【2015•四川省成都市毕业班一诊】右图是小丽自制的电流表原理图，质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在边长为ab＝L1，bc＝L2的矩形区域abcd内均有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。
MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度，MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流大小。
MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g，则A 、要使电流表正常工作，金属杆中电流方向应从M 至NB 、当该电流表的示数为零时，弹簧的伸长量为零 B 、该电流表的量程是21m kL I BL = D 、该电流表的刻度在0m I 范围内是不均匀的【答案】AC考点：本题考查了共点力的平衡条件、胡可定律、安培力.3．【2015•四川省成都市毕业班一诊】如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I 象限内，磁感应强度为B 、方向垂直于纸面向里。
一质量为m 、电荷量绝对值为q 、不计重力的粒子，以某速度从o 点沿着与y 轴夹角为030的方向进入磁场，运动到A 点时，粒子速度沿x 轴正方向。
专题11 交变电流(第05期)-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(原卷版)
一、单项选择题1．【2016•开封市高三一模】如右图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示。
发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变，则下列说法中正确的为( )A．电压表的示数为6VB．发电机的输出功率为4WC．在l.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大D．在1.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大2【2016•广东省百校高三12月质量分析】如图所示变压器可视为理想变压器，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接有一正弦交流电源。
若两电阻消耗的电功率相等，则变压器原、副线圈的匝数之比为（）A．1:2 B．2:1 C．1:1 D．1:43.【2016•贵州省遵义航天高级中学高三第五次模拟】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象如图乙中曲线a、b所示，则()A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面垂直B．曲线a、b对应的线圈角速度之比为3∶2C．曲线a表示的交变电动势频率为50HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10 2 V4．【2016•大连八中高三12月月考】如图，电源电动势为E，线圈L的直流电阻不计。
则以下判断正确的是（）A．闭合S，稳定后，电容器两端电压为EB．闭合S，稳定后，电容器的a极带正电C．断开S瞬间，电容器的a极将带正电D．断开S瞬间，电容器的a极将带负电二、多选选择题1．【2016•皖南八校高三第二次联考】如图所示的理想变压器，左端输入有效值不变的正弦交流电u，电压表和电流表都是理想电表，忽略小灯泡电阻的变化，则开关S闭合后与闭合前相比较，下列说法正确的是（）A．L1变亮B．L2变亮C．电流表A的示数变小D．电压表V的示数变小三、非选择题：。
专题12 交变电流 变压器-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(四川特刊)(原卷版)
一、选择题1、【2015•四川省雅安中学高三1月考】如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图甲中的R1为正温度系数的热敏电阻，R为定值电阻。
下列说法正确的是（）A．在0.5×10-2s时，电压表V2的示数为B．R1处温度升高时，电流表的示数变小，电压表V2的示数不变C．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=362s i n50πt（V）D．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1：42.【2015•四川省雅安中学高三3月考】如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W．现闭合开关，灯泡正常发光。
则（）A．t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零 B．交流发电机的转速为100r／sC．变压器原线圈中电流表示数为1A D. 灯泡的额定电压为2202V3.【2015•四川省成都石室中学高考模拟】如图5甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻R T(阻值随温度的升高而减小)及报警器P(有内阻)组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时报警器P将发出警报声，则以下判断正确的是A．变压器原线圈中交流电压的瞬时表达式u＝36sin(100πt) VB．电压表示数为9 VC．R T处温度升高到一定值时，报警器P将会发出警报声D．R T处温度升高时，变压器的输入功率变小4．【2015•四川省新津中学高考模拟】图甲所示的理想变压器原、副线圈匝数比为55:6，图乙是该变压器原线圈两端输入的交变电压u的图像，副线圈中L是规格为“24V,12W"的灯泡，R o是定值电阻，R是滑动变阻器，导线电阻不计，图中各电表均为理想交流电表，以下说法正确的是A．流过灯泡L的电流每秒钟方向改变50次B．原线圈两端输入电压的瞬时值表达式为u=311sin（50 π t）（V）．C．滑片P向下滑动的过程中，变压器的输入功率变小，V1表示数不变D．滑片P向下滑动的过程中，灯泡L仍能正常发光，A1表示数变大，A2表示数变大5．【2015•四川省雅安市三诊】今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图（电压表和电流表均为理想电表）。
专题11 交变电流(第07期)-2016届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编(原卷版)
专题11 交变电流1、【江苏省无锡市2016届高三上学期期末考试】一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示，由图可知A.该交流电的电流瞬时值的表达式为()i=2sin 100t A πB.该交流电的频率是50HzC.该交流电的电流有效值为D.若该交流电流通过R=10Ω的电阻，则电阻消耗的功率是20W2、【湖北省孝感市2015-2016学年度上学期孝感市六校教学联盟期末联合考试】 图示电路中，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，0R 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1A 、2A 的示数均减小了，且1A 的示数仍大于 2A 的示数，则下列说法正确的是A ．电压表1V 示数减小B ．1A 、2A 的示数表示电流的瞬时值C ．该变压器起升压作用D ．变阻器滑片是由d 端向C 端滑动3、 【江苏省扬州市2016届高三上学期期末检测物理试题】某一火警报警系统原理图如图所示，报警器未画出，a b 、接在电压311sin314()u t V =的正弦交流电源上，t R 为半导体热敏材料制成的传感器，t R 的电阻值随温度升高而减小，下列说法正确的是（ ）A 、电压表V 的示数为311VB 、电容器C 电容增大，灯L 变暗C 、t R 所在处出现火警时，电流表A 的示数增大D 、t R 所在处出现火警时，变压器输入功率减小 4、【江苏省南通市2016届高三第一次调研测试物理】如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2=22:1，原线圈接u 1=220t π100sin 2（V ）的交流电，电阻R =10Ω，电流表、电压表均为理想电表，则A ．电压表的读数为102VB ．电流表的读数为22AC ．电阻R 消耗的功率为102WD ．变压器的输出功率为10W5、【常州市教育学会学业水平监测高三物理期末试卷】关于下列器材的原理和用途，正确的是( )A ．变压器可以改变交变电压但不能改变频率铝框磁电式仪表扼流圈 接高频交流电源真空冶炼炉变压器B．扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈存在电阻C．真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用6、【2016年深圳市高三第一次调研考试理科综合测试】如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、工作时内阻为2 Ω的电动机．闭合开关，电动机正常工作，电流表示数这1A．则Ａ．副线圈两端电压为V Ｂ．电动机输出的机械功率为12WＣ．通过电动机的交流电频率为50Hz Ｄ．突然卡住电动机，原线圈输入功率变小7、【2016年3月广东高考全国卷适应性考试物理试题】如图（a）所示一理想自耦变压器，A、B端输入电压如图（b）所示，A1、A2和V1、V2分别是接入原线圈和副线圈中的理想交流电流表和电压表，其示数分别用I1、I2、U1、U2表示，R为定值电阻，现将滑片P从图示位置逆时针匀速转动，在P转动过程中，电流表和电压表均未超过其量程，下列选项中能正确反映I1、I2、U1、U2变化规律的是（）8、【福建省莆田市2016届高三毕业班3月质量检测理综】如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，电压表和电流表均为理想电表，二极管为理想二极管，灯泡电阻R=55Ω，原线圈两端加如图乙所示的电压，下列说法正确的是AB．电压表的读数为110VC．灯泡L的功率为440WD．副线圈两端电压为9、【豫南九校联盟2015—2016学年下期第一次联考】如图所示a、b间接入正弦交流电，理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图，R2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻。
专题11 交变电流(第06期)-2016届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编(原卷版)
决胜2016高考之全国名校试题物理分项汇编系列专题11 交变电流一、选择题1.【2016•山东省泰安市高三上期期末考试】如图1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象如图2中曲线a 、b 所示，则A.两次t =0时刻线圈平面均与中性面垂直B.曲线a 表示的交变电动势瞬时值为tV π50cos 15C.曲线a 、b 对应的线圈转速之比为3:2D.曲线b 表示的交变电动势有效值为10V2．【2016•山东省德州市高三上期期末统考】如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T 1和降压变压器T 2向 用户供电。
已知输电线的总电阻R =10Ω，降压变压器T 2的原、副线圈匝数之比为4：1， 副线圈与用电器R 0组成闭合电路。
若T 1、T 2均为理想变压器，T 2的副线圈两端电压u sin100πtV ，当用电器电阻R 0=11Ω时A ．通过用电器R 0的电流有效值是20AB ．当用电器的电阻R 0减小时，输电线损耗的功率也随着减小C ．发电机中的电流变化频率为100HzD ．升压变压器的输人功率为4650W3．【2016•山东省威海市高三上期期末考试】图中理想变压器的原、副线圈匝数之比为2：l ，电阻12R R 10==Ω，两电表均为理想交流电表。
若R 1两端电压瞬时值表达式为()1u t V π=，则下列说法正确的是A．电流表的示数为0.5A B．电压表示数为14.14VC．R1消耗的功率为20W D．原线圈输入交流电频率为100Hz4．【2016•湖北省武汉市武昌区高三年级元月调研考】如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器。
升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1∶n2 = 1∶10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r = 2Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3∶n4 = 10∶1，若T2 的“用电设备”两端的电压为U4 = 200 V且“用电设备”消耗的电功率为10 kW,不考虑其它因素的影响，则A．T1的副线圈两端电压的最大值为V B．T2的原线圈两端的电压为2000VC．输电线上损失的电功率为50 W D．T1的原线圈输入的电功率为10.1 kW5. 【2016•河南省三门峡市陕州中学高三上期第二次强化训练】如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻，则A．用电器增加时，变压器输出电压增大B．要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑C．用电器增加时，输电线的热损耗减少D．用电器增加时，变压器的输入功率减小6、【2016•陕西省汉中市高三上期教学质量检测】图6（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=50Ω，○A、○V为理想电流表和电压表。
(精选+详解)2013届高三物理名校试题汇编系列(第4期)专题11 交变电流
（精选+详解）2013届高三物理名校试题汇编系列（第4期）专题11 交变电流一、单项选择题1．（四川省成都外国语学校2013届高三下学期2月月考理综）一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则A．流过电阻的最大电流是20AB．与电阻并联的电压表的示数是141VC．变压器的输入功率是1×103WD．在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103J2.（福建省厦门市2013届高三质量检查理科综合能力测试）如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶1，电阻R=20Ω，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则B.R上消耗的电功率为20W加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为3．（浙江省温州市十校联合体2013届高三上学期期末联考理综试题）电阻为1Ω的矩形线圈，绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。
现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，则下列说法中正确的是（ ）A ．线圈转动的角速度为100πrad/sB ．电热丝两端的电压U VC ．如果线圈转速提高一倍，则电流不会改变D ．用电流表测量电热丝的值为20A 3.A 解析：T =0.02s ，rad/s 1002ππω==T，选项A 正确；电热丝两端的电压U =V 290V 1092200=⨯，选项B 错误；在其他条件不变的情况下，线圈产生的感应电动势与转速成正比，转速加倍，感应电动势加倍，电流也加倍，选项C 错误；通过电热丝的电流V 210==RU I ，选项D 错误。
4．（东北三校（辽宁省实验中学、东北师大附中、哈师大附中）2013届高三3月第一次联合模拟考试理综试题）如图所示，一个“U ”形线框处在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，OO ’为磁场的边界。
专题08 恒定电流(电路)-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(浙江特刊)(解析版)
一、单项选择题1.【2015·浙江省温州市十校联合体高三上学期期中联考】如图所示的电路中，电压表都看做理想电表，电源内阻为r ．闭合开关S ，当把滑动变阻器R 3的滑片P 向b 端移动时（ ）A.电压表V 1的示数变大，电压表V 2的示数变小B.电压表V 1的示数变小，电压表V 2的示数变大C.电压表V 1的示数变化量大于V 2的示数变化量D.电压表V 1的示数变化量小于V 2的示数变化量 【答案】D考点：本题考查了闭合电路的欧姆定律．2.【2015·浙江省嘉兴市第一中学等五校高三上学期第一次联考】如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为R ，L 1和L 2为相同的灯泡，每个灯泡（阻值恒定不变）的电阻和定值电阻相同，阻值均为R ，电压表为理想电表，K 为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法错误的是：A ．电压表读数将变小B ．L 1亮度不变，L 2将变亮C ．L 1将变亮，L 2将变暗D ．电源的发热功率将变大 【答案】C1考点：直流电路的计算.3.【2015·浙江省东阳中学第二次阶段考】如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为R ，L 1和L 2为相同的灯泡，每个灯泡（阻值恒定不变）的电阻和定值电阻相同，阻值均为R ，电压表为理想电表，K 为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法错误的是：A ．电压表读数将变小B ．L 1亮度不变，L 2将变亮C ．L 1将变亮，L 2将变暗D ．电源的发热功率将变大 【答案】C【解析】 当在1位置时，两灯泡并联然后与定值电阻串联，路端总电阻为32R R =总，当在2位置时，灯泡1L 与定值电阻串联，然后再与2L 并联，总电阻为'23R R =总，故从1到2位置时，电路总电阻减小，路端电压减小，故电压表示数减小，A 正确；当开关打在1位置时，两灯的电压均为10.50.220.5RU E E R R==+，当开关打在2位置时，灯1L 的电压12130.2223R U E E R R '=⋅=+，灯2L 的电压2230.423R U E E R R'==+，故1L的电压不变，2L 的电压变大，则1L 亮度不变，2L 将变亮．C 错误B 正确；电路总电阻减小，所以电路总电流增大，故公式2P I r =可得，电源消耗的电功率增大，即电源的发热功率增大，D 正确 考点：考查了闭合回路欧姆定律，电功率的计算4.【2015·浙江省杭州地区七校高三第一学期期末模拟联考】在如图所示的电路中，电源电动势为E =6V ，内电阻r =5Ω，小灯泡甲的规格是“3V ，0.3A ”（灯泡电阻不随温度变化）。
2016届高考物理专题十一交变电流(全国通用)
【大高考】（三年模拟精选）2016届高考物理专题十一交变电流（全国通用）A组基础训练选择题1．(2015·河北邢台检测)如图分别是直流电动机、摇绳发电、磁电式仪表和电磁轨道炮示意图，其中不是“因电而动”(即在安培力作用下运动)的是( )解析直流电动机、磁电式仪表和电磁轨道炮工作时都是“因电而动”，A、 C、D项错误；摇绳发电是人力使绳运动而产生感应电流,是“因动而电”现象，故B项正确．答案 B2．(2015·河北邢台一模)(多选)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象如图乙中曲线a、b所示，则( )A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面垂直B．曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2C．曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V解析 因t ＝0时，e ＝0,故在t ＝0时刻两线圈平面均与中性面平行，A 项错 误；由et 图象知：T a ＝4×10－2 s ，T b ＝6×10－2 s,则a 、b 对应的线圈转速之比为n a ∶n b ＝T b ∶T a ＝3∶2，B 项正确；a 的变化频率f a ＝1T a ＝25 Hz,C 项正 确；由E a ＝1522 V 和E m a E m b ＝E aE b＝ωa ωb ＝T b T a ＝32可知E b ＝5 2 V ，D 项错误．答案 BC3．(2015·广西三市毕业考试)如图所示，甲、乙两个交流电路中,电源的输出电压、 输出电流均相等．若理想变压器原、副线圈的匝数为n 1、n 2，则负载电阻R 1 与R 2的比值为( )A ．n 1∶n 2B ．n 2∶n 1C ．n 21∶n 22D ．n 22∶n 21解析 设电源的电压为U 1，则R 1消耗的功率P 1＝U 21R 1，根据电压与匝数成正 比得U 2＝n 2n 1U 1，则R 2消耗的功率P 2＝U 22R 2，因为P 1＝P 2，所以R 1R 2＝n 21n 22，故选 C .答案 C4．(2015·中原名校豫南九校一模)(多选)一理想变压器的原、副线圈匝数分别为 500 匝和100匝，现将原线圈接上交流电压，交流电压的瞬时值表达式u ＝ 2002sin(100πt )V ，副线圈接上理想交流电压表和定值电阻R ，如图所示．现 在A 、B 两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是( )A ．若在A 、B 两点间串联一只电阻R ，则穿过副线圈的磁通量的最大变化率为0.4 2 Wb/s B ．若在A 、B 两点间接入理想二极管，则电压表的示数为40 VC ．若在A 、B 两点间接入一只电容器,只提高交流电的频率，则电压表的示 数增加D ．若在A 、B 两点间接入一只电感线圈,只提高交流电的频率，则电阻R 消耗的电功率增大解析 由变压规律得U 2m ＝n 2n 1U 1m ＝40 2 V ，由电磁感应定律得U 2m ＝ n 2⎝⎛⎭⎪⎫ΔΦΔt m解得⎝ ⎛⎭⎪⎫ΔΦΔt m＝0.4 2 Wb/s,A 项正确；若A 、B 间接入理想二极管， 根据交流电有效值的定义和二极管的单向导电性得U 22RT ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2m 22R×T2，解得电 压表的示数为U 2＝20 2 V,B 项错误；若A 、B 间接入一电容器，只提高交流电的频率，电容器容抗减小，流经R 的电流增大，R两端电压增大，C 项 正确；若在A 、B 间接入一只电感线圈,只提交交流电的频率，感抗增大，流 经R 的电流减小，R 两端的电压减小，R 消耗的功率减小，D 项错误．答案 AC5．(2015·江西景德镇质检)(多选)如图，一理想变压器原线圈接正弦交变电源，副 线圈接有三盏相同的灯(不计灯丝电阻的变化)，灯上均标有(36 V ，6 W)字样， 此时L 1恰正常发光，图中两个电表均为理想电表,其中电流表显示读数为0.5 A ，下列说法正确的是( )A ．原、副线圈匝数之比为3︰1B ．变压器的输入功率为12 WC ．电压表的读数为18 VD ．若L 3突然断路，则L 1变暗，L 2变亮，输入功率减小解析 L 1恰正常发光,其电流为I 2＝636 A ＝16 A ，灯泡的电阻R ＝3626Ω＝216 Ω，电压表示数为U 并＝0.5IR ＝18 V ，故C 正确；根据变压器的输入功 率等于输出功率知P 1＝P 2＝U 2I 2＝(36＋18)×16 W ＝9 W ，而又P 1＝U 1I 1＝U 1×0.5，解得U 1＝18 V ，则原、副线圈匝数之比为n 1∶n 2＝18∶54＝1∶3，故A 、B错误；若L 3突然断路，负载电阻增大，电流I 2减小，则L 1变暗，L 1分压减 小，L 2分压增大，L 2变亮，输入功率P 1＝P 2＝U 2I 2减小，故D 正确．答案 CD6．(2014·东城区模拟)如图所示，理想变压器原线圈a 、b 两端接正弦交变电压u ， u ＝2202sin(100πt )V,原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝10∶1，电压表接在副线 圈c 、d 两端，输电线的等效电阻为R ,原来开关S 是断开的．则当S 闭合一段时间后( )A ．电压表示数不变，示数为22 VB ．电压表示数不变，示数为220 2 VC ．灯泡L 两端的电压将变大D ．电流表示数一定为0解析 当S 闭合一段时间后，电压表示数不变，由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝110×220 V ＝22 V ，即电压表示数为22 V,选项A 正确，B 错误；S 闭合后有交流 电通过电容器和电流表，电流表示数不为零，D 错误；S 闭合后，电容器与 灯泡L 并联的电阻减小，由于U 2不变,所以灯泡L 两端的电压将变小，C 错 误．答案 A7．(2014·安徽安庆二模)一个匝数为100匝,电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一 磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规 律变化．则线圈中产生交变电流的有效值为( )A ．5 2 AB ．2 5 AC ．6 AD ．5 A解析 0～1 s 内线圈中产生的感应电动势E 1＝n ΔΦΔt＝100×0.01 V ＝1 V ， 1～1.2s 内线圈中产生的感应电动势E 2＝n ΔΦΔt ＝100×0.010.2V ＝5 V ，对一个定值电阻,在一个周期内产生的热量Q ＝Q 1＋Q 2＝120.5×1＋520.5×0.2 J ＝12 J, 根据交变电流有效值的定义Q＝I 2Rt ＝12 J 得：I ＝2 5 A ，故B 正确，A 、C 、 D 错误．答案 B8．(2014·贵州六校联考)(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比．n 1∶ n 2＝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，理想电流表的示数为2.2 AB ．当S 与a 连接后，t ＝0.01 s 时理想电流表示数为零C ．当S 由a 拨到b 后，原线圈的输入功率变为原来的4倍D ．当S 由a 拨到b 后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz解析 S 与a 连接后，由U 1U 2＝n 1n 2，又知U 1＝22022V ＝220 V ，得U 2＝22 V ， 则理想电压表的示数为22 V,又知定值电阻R ＝10 Ω，可得理想电流表示数 为I ＝U 2R＝2.2 A ，故A 对、B 错；S 由a 拨到b 后，n 1∶n 2＝5∶1，则U 1∶U 2′＝5∶1，得U 2′＝2U 2，据P＝U 2R得功率变为原来的4倍，故C 对；输 出电压频率不变，仍为50 Hz ，故D 错．答案 AC9．(2013·广东深圳一模)(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变 电动势e ＝2202sin(100πt )V ，那么( ) A ．该交变电流的频率是50 HzB ．当t ＝0时，线圈平面恰好位于中性面C ．当t ＝1100s 时，e 有最大值D ．该交变电流电动势的有效值为220 2 V解析 根据表达式知ω＝100π rad/s,交变电流的频率f ＝1T ＝ω2π＝50 Hz ，A正确；当t ＝0时，e ＝0，线圈处于中性面位置，B 正确；当t ＝1100s 时，e ＝0，C 错误；该交变电流电动势的有效值为E ＝E m2＝220 V ，D 错误．答案 ABB 组 能力提升选择题1．(2015·云南三大名校统考)将阻值为100 Ω的电阻丝绕成一个110匝的闭合矩 形线圈，让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电 动势如图乙所示．则可以判断( )A ．t ＝0时刻线圈应转到图甲所示的位置B ．该线圈的转速为100 πr/sC ．穿过线圈的磁通量的最大值为150π WbD ．线圈转一周所产生的电热为9.68 J解析 0时刻产生的电动势为零,线圈应处于中性面即线圈与磁场垂直，故A 错误；由图象可知T ＝0.02 s ，据T ＝2πω可得ω＝100π rad/s ，所以转速为n ＝ω2π＝50 r/s ，故B 错误;由E m ＝nBS ω可知BS ＝311110×100π Wb ＝9×10－3Wb ，故C 错误；由峰值可知，E＝0.707E m ＝220 V ，据焦耳定律可知线圈转 一周产生的热量Q ＝2202100×0.02 J ＝9.68 J ，故D 正确．答案 D2．(2015·贵州七校联考)如图甲所示电路,理想变压器原线圈输入电压如图乙所示， 副线圈电路中R 0为定值电阻,R 是滑动变阻器，C 为耐压值为22 V 的电容器， 所有电表均为理想电表．下列说法正确的是A ．副线圈两端电压的变化频率为0.5 HzB ．电流表的示数表示的是电流的瞬时值C ．滑动片P 向下移时，电流表A 1和A 2示数均增大D ．为保证电容器C 不被击穿，原、副线圈匝数比应小于10：1解析 由交变电压图象可知,原线圈输入电压最大值为311 V ，周期T ＝0.02 s ， 因此其有效值为220 V ，频率为50 Hz ，因为变压器不改变交变电压的频率， 故副线圈两端电压的变化频率为50 Hz,A 项错误；电流表的示数为交变电流的有效值，B 项错误；输入电压一定,变压器原、副线圈匝数比不变，由U 1U 2＝ n 2n 1知输出电压不变，滑片下移，副线圈电路总电阻减小,电流增大，故A 2示 数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，由I 1I 2＝n 1n 2可知A 1示数增大，C 项 正确；保证电容器不被击穿，输出电压最大值为22 V ，而输入电压最大值为 311 V ，故原、副线圈匝数比应大于10∶1，D 项错误．答案 C3．(2015·湖南永明三校联考)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2 ＝4∶1，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、热敏电阻 R T (阻值随温度的升高而减小)及报警器P 组成闭合电路，回路中电流增加到 一定值时报警器P 将发出警报声．则以下判断正确的是( )A ．变压器副线圈输出交流电的频率为50 HzB ．电压表的示数为9 VC ．R T 处温度升高到一定值时，报警器P 将会发出警报声D ．R T 处温度升高时，变压器的输入功率减小解析 由图乙知周期T ＝0.02 s ，得频率f ＝50 Hz ，故A 正确；原线圈电压 U 1＝36V ，匝数比n 1∶n 2＝4∶1,得副线圈电压为U 2＝9 V ，但电压表测的是 热敏电阻电压，其值小于9 V ，故B 错误；R T 处温度升高时，阻值减小，电 压U 2不变，电流增大，电铃报警，故C 正确；R T 处温度升高时，阻值减小， 电压U 2不变，电流增大，输入功率增大，故D 错误．答案 AC4．(2015·陕西咸阳模拟)(多选)如图所示，一面积为S 、匝数为N 、电阻为r 的矩形线圈，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 ，当线圈由图示位置转过90°的过程中，下列判断正确的是 ()A ．电压表的读数为NBS ω2B ．通过电阻R 的电荷量为q ＝NBSR ＋rC ．电阻R 所产生的焦耳热为Q ＝πωRN 2B 2S24（R ＋r ）2D ．当线圈由图示位置转过90°时的电流为NBS ω2（R ＋r ）解析 线圈在磁场中转动，产生的电动势的最大值为E m ＝NBS ω，电动势的 有效值为E ＝NBS ω2，电压表测量电路的外电压，所以电压表的读数为U ＝ER ＋r·R ＝NBS ω2（R ＋r ）R ，所以A 错误；由E ＝ΔΦΔt ，I ＝ER ＋r，q ＝I Δt 得到， 电荷量q ＝NBSR ＋r，故B 正确；电阻R 产生的热量Q ＝U 2R ·π2ω＝N 2B 2S 2R πω4（R ＋r ）2，所以C 正确;当线圈由图示位置转过90°时电动势的瞬时值为e ＝NBS ωsin 90° ＝NBS ω，所以电流为i ＝eR ＋r ＝NBS ω（R ＋r ），所以D 错误．答案 BC5．(2015·山东德州期末)图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，现在原 线圈两端加上交变电压u ＝311 sin (100πt ) V 时，灯泡L 1、L 2均正常发光， 电压表和电流表可视为理想电表．则下列说法中正确的是( )A ．该交流电的频率为100 HzB ．电压表的示数为155.5 VC ．若将变阻器的滑片P 向上滑动，则电流表读数变大D ．若将变阻器的滑片P 向上滑动，则L 1将变暗、L 2将变亮解析 根据ω＝2πf 可知f ＝ω2π＝100π2π Hz ＝50 Hz ，A 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2可 知U 2＝n 2n 1U 1＝12×3112V ＝110 V ，B 错误；如果P 向上滑动，R ↓→R 总↓→ I ↑，C 正确；因U 2不变，L 1灯亮度不变，I 变大，I L2变大 ，L 2灯变亮，D 错误．答案 C6．(2015·辽宁五校联考)(多选)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 )VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率减小D ．若将S 1换接到2，R 消耗的电功率为0.8 W解析 交流电的瞬时表达式u ＝E m sin(ωt ),由图乙可以看出E m ＝20 2 V ，周 期T ＝0.02 s ，ω＝2πT＝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 2R 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 对；当S 1接2时,U ＝4 V ，R ＝20 Ω，代入P 出＝U 2R得0.8 W ，D 对．答案 CD7．(2014·广东深圳一模)(多选)如图所示，电源输入电压不变，要使电路中电流表 示数变大，可采用的方法有( )A．将R上的滑片向上移动B．将R上的滑片向下移动C．将开关S掷向1D．将开关S掷向2解析输入的电压和匝数比不变，输出的电压也不变，当向上移动滑片时，电路的电阻变小，所以电流要增加，A正确；输入的电压和匝数比不变，输出的电压也不变,当向下移动滑片时，电路的电阻变大，所以电流要变小，B 错误；将开关S掷向1，原线圈的匝数变大，由电压与匝数成正比可得，副线圈的输出电压要减小，电路的电阻不变，所以电流要减小，C错误；将开关S掷向2时，原线圈的匝数减少，由电压与匝数成正比可得，副线圈的输出电压要变大，电路的电阻不变，所以电流要增大，D正确．答案AD8．(2014·山东烟台一模)甲图是一小型交流发电机供电原理图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接,灯泡标有“220 V 60 W”字样且正常发光．从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变化图象如图乙所示，则以下说法正确的是( )A．t＝0.02 s时发电机内线圈ABCD平面与磁场方向平行B．电路中的电流方向每秒改变100次C．变压器原、副线圈匝数之比为15∶11D．交流发电机输出电流的函数表达式i＝0.2sin(50πt)A解析0.02 s时线圈中的感应电流为零,感应电动势最小，穿过线圈的磁通量变化率为零，磁通量最大，所以线圈平面与磁场方向垂直，A错误；由图乙可知T＝0.04 s，在一个周期之内电流方向变化两次，即在1 s内电流方向改变50次，B错误；灯泡标有“220V ，60 W ”字样且正常发光，所以副线圈 电流I 2＝P U ＝311A ，由题图乙可知电流最大值I m ＝0.2 A ，所以原线圈电流有 效值I 1＝0.22 A,根据理想变压器的特点即电流与匝数成反比得变压器原、副 线圈匝数之比为n 1n 2＝I 2I 1＝15211，故C 错误；由图乙可知T ＝0.04 s ，ω＝2πT＝2π0.04＝50π rad/s,电流最大值I m ＝0.2 A ，所以交流发电机输出电流的函数表 达式i ＝0.2sin(50πt )A ，故D 正确．答案 D9．(2013·宁夏银川一模,16)如图所示，理想变压器与电阻R 、交流电压表V 、交 流电流表A 按图甲所示方式连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝10∶1,电阻R＝10 Ω.图乙是R 两端电压u 随时间变化的图象，U m ＝10 2 V ．则下列说法中正确的是( )A ．交变电流的频率是50 2 HzB ．电流表A 的读数为210A C ．电压表V 的读数为10 2 V D ．变压器的输入功率为10 W解析 由题意可知交流电的频率f ＝1T ＝12×10－2 Hz ＝50 Hz,所以A 错；依据I 1I 2＝n 2n 1，I 2＝U m2R可知，电流表A 的读数I 1＝110 A,所以B 错；电压表V 测R 两端电压，则其读数为U 2＝10 V,所以C 错；变压器的输出功率决定输入功率，则P 出＝（U m /2）2R＝10 W ，所以P 入＝10 W ，D 正确．答案 D考向一 理想变压器的动态分析问题1．(交流电、变压器、热敏电阻)如图甲所示的电路中，S 为单刀双掷开关，电表 为理想电表，R t 为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈接 图乙所示的正弦交流电．则( )A ．变压器原线圈中交流电压u 的表达式u ＝1102sin(100πt )VB ．S 接在a 端，R t 温度升高时，变压器的输入功率变小C ．S 接在a 端，R t 温度升高时，电压表和电流表的示数均变大D ．S 由a 切换到b ，R t 消耗的功率变大解析 由题图乙可知，电压的最大值为110 2 V ，周期为0.02 s ，所以ω＝ 100π(rad/s)，A 项正确；副线圈的输出电压由变压器的变压比和输入电压决 定，故电压表的示数不变，C 项错；温度升高时，R t 的阻值减小，由P ＝U 2R可 知，变压器的输出功率增大,故其输入功率也随之增大，B 项错；S 由a 切换 到b ，副线圈匝数减少,故输出电压减小，R t电阻不变，由P ＝U 2R知，R t 消耗 的功率减小，D 项错．答案 A2．(变压器、有效值)如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1,原线 圈接在u ＝2202sin(100πt )V 的交流电源上,副线圈两端接有R ＝55 Ω的负 载电阻、熔断电流为1 A 的保险丝和一个灯泡D ，电流表为理想电表．下列 说法正确的是( )A ．S 断开时，原线圈中电流表的读数为 2 AB ．S 断开时，在线圈的输入功率为220 2 WC ．副线圈中输出交流电的周期为50 sD ．S 闭合时，灯泡D 正常发光，原线圈中电流表读数不会超过1.5 A解析 由电压的瞬时值表达式可知其有效值为220 V,根据理想变压器的规律可知,副线圈输出电压的有效值为110 V,由欧姆定律可知通过电阻的电流 I 2＝U 2R＝2 A,由理想变压器的规律可知，原线圈的输入电流为1 A ，故电流表 示数为1 A ，A 项错；原线圈的输入功率P 1＝U 1I 1＝220 W ，B 项错；变压器 不改变交流电的周期,由瞬时值表达式可知，交流电的周期为0.02 s ，C 项错； 通过灯泡的电流的有效值最大为1 A ，故通过副线圈的最大电流为3 A ，由理 想变压器的规律可知，原线圈输入电流的有效值最大为1.5 A ，故D 项正确．答案 D考向二 考查交变电流的有效值问题3．(自耦变压器、动态分析)如图所示是一种理想自耦变压器示意图,线圈绕在一 个圆环形的铁芯上，P 是可移动的滑动触头，A 、B 间接交流电压U ，输出端 连接了两个相同的灯泡L 1和L 2，Q 为滑动变阻器的滑动触头.当开关S 闭合， P 处于如图所在的位置时，两灯均能发光．下列说法正确的是( )A ．将P 沿逆时针方向移动，两灯均变暗B ．P 不动，将Q 向左移动，两灯均变亮C ．P 不动，将Q 向右移动，输入功率变大D ．断开开关S ，L 1将变暗解析 当P 沿逆时针方向移动时，副线圈的匝数n 2增大,由U 1U 2＝n 1n 2知，U 2增大，L 1、L 2两灯均变亮，A 错；当P 不动时U 2不变，Q 向左移动，R 减小， L 1、L 2两端的电压增大，两灯泡变亮，B 对；当P 不动，Q 向右移动时，R 增大，变压器的输出功率P 2＝U 22R 总，R总增大，P 2减小，而P 1＝P 2，故P 1减小， C 错；断开开关S ，负载电阻增大，L 1的电压增大，L 1将变亮，D 错．答案 B4．(有效值、电功率)(多选)如图所示,先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电．第 一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若图甲、乙中的U 0、T 所表示的电压、周期值 是相等的，则以下说法正确的是( )A ．第一次灯泡两端的电压有效值是22U 0 B ．第二次灯泡两端的电压有效值是32U 0C ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5解析 第一次所加正弦交流电压的有效值为U 1＝22U 0,A 项正确；设第二次 所加交流电压的有效值为U 2，则根据有效值的含义有U 22R T ＝（2U 0）2R ·T 2＋ U 20R ·T 2，解得U 2＝102U 0,B 项错；根据电功率的定义式P ＝U 2R可知，P 1∶P 2 ＝1∶5，C 项错、D 项正确．答案 AD。
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1、【浙江省桐乡第二中学等三校2014-2015学年高二上学期期中考试物理试题】可以将电压升高供给家用电灯的变压器是（）
2、【福建省晨曦、冷曦、正曦、岐滨四校2015-2016年高三上学期期中联考理综物理】将图甲所示的正弦交流电压输入理想变压器的原线圈，变压器副线圈上接入阻值为10Ω的白炽灯（认为其电阻恒定），如图乙所示。
若变压器原副线圈匝数比为10：1，则下列说法正确的是：
甲乙
A.该交流电的频率为50Hz
B.灯泡消耗的功率为250W
C.变压器原线圈中电流表的读数为0.5A
D.流过灯泡的电流方向每秒钟改变100次
3、【河南省商丘市2015届高三第二次模拟考试理科综合】如图甲所示的变压器电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为2：1，a、b输入端输入的电流如图乙所示，副线圈电路中电阻R=10Ω，电路中的电流表、电压表都是理想电表，下列说法正确的是（）
A ．电流表的示数为2
6A B ．副线圈中电流的最大值为22A
C ．副线圈中电流的有效值为6A
D ．电压表的示数为106V
4、【广东省深圳市宝安中学2016届高三10月月考理综】如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。
发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω，则
A ．电压表的示数为6V
B ．发电机的输出功率为4W
C ．在l.0×10-2s 时刻，穿过线圈的磁通量最大
D ．在0.5×10-2s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大
5、【广东省深圳市宝安中学2016届高三10月月考理综】如图所示，有一矩形线圈，面积为S ，匝数为N ，整个线圈的电阻为r ，在磁感应强度为B 的磁场中，线圈绕OO'轴以角速度ω匀速转动，外电阻为R ，当线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法中正确的是（）
A ．磁通量的变化量为ΔΦ=NBS
B ．平均感应电动势为πω
NBS E 2=
C ．电阻R 所产生的焦耳热为R
NBS 2)(2
ω D ．通过电阻R 的电量为q =r
R NBS +
6、【内蒙古赤峰市宁城县2016届高三第一次统一考试物理试题】电流表、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）。
原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u（原副线圈匝数比10：1），下列说法正确的是
A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表的示数为22V
C．照射R的光变强时，灯泡变暗
D．照射R的光变强时，电流表的示数变大
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