2018届二轮交变电流专题卷

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2018届高考物理二轮复习选择题押题练(八)交变电流(常考点)

选择题押题练(八) 交变电流(常考点)1．阻值为50 Ω、匝数为311匝的闭合矩形线圈，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 ．线圈的角速度为50 rad/sC ．穿过线圈的磁通量的最大值为1100π WbD ．线圈转一周所产生的热量为968 J解析：选C t ＝0时刻产生的电动势为零，所以线圈应处于中性面，即线圈与磁场垂直，故A 错误；据图像可知，T ＝0.02 s ，由T ＝2πω可得：ω＝100π rad/s ，故B 错误；据E m＝nBS ω可知，BS ＝311311×100π Wb ＝1100π Wb ，故C 正确；由图像可知，电动势有效值E＝E m2≈220 V，据焦耳定律可知，线圈转一周产生的热量：Q ＝220250×0.02 J＝19.36 J ，故D 错误。

2．将电阻R 1和R 2按如图甲所示接在理想变压器上，变压器原线圈接在电压为U 的交流电源上，R 1和R 2上的电功率之比为2∶1；若其他条件不变，只将R 1和R 2改成如图乙所示的接法，R 1和R 2上的功率之比为1∶8。

则图乙中两组副线圈的匝数之比n 1∶n 2为( )A ．1∶2B ．1∶4C ．1∶8D ．1∶16解析：选A 题图甲中，R 1和R 2串联，则电流相等，根据功率之比P 1P 2＝I 2R 1I 2R 2＝21，得R 1R 2＝21；题图乙中R 1和R 2上的功率之比为1∶8，则乙图两副线圈的功率之比P 1′P 2′＝U 12R 1U 22R 2＝18，可得U 1∶U 2＝1∶2，则题图乙中两组副线圈的匝数之比等于两副线圈电压之比，为1∶2，故A 正确。

3.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶10，线圈接通交流电源，理想电压表V 示数为22 V ，理想电流表A 1示数为5 A ，副线圈串联了理想电流表A 2以及虚线框内的某用电器，电路处于正常工作状态，下列说法正确的是( )A ．电流表A 2的示数为50 AB ．若虚线框内接入电容器，电容器的耐压值至少是220 VC ．若虚线框内接入定值电阻，则电阻消耗的功率为110 WD ．若虚线框内接入电动机且正常工作，可知电动机内阻为440 Ω解析：选C 根据I 1I 2＝n 2n 1，可得副线圈中的电流为I 2＝0.5 A ，故A 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝220 V ，若虚线框内接入电容器，则电容器的耐压值至少是220 2 V ；若虚线框内接入定值电阻，则电阻消耗的功率为P ＝UI ＝220×0.5 W＝110 W ；电动机为非纯电阻，可知电动机内阻不为440 Ω，故B 、D 错误，C 正确。

[推荐学习]2018届高三物理二轮复习专题四电路和电磁感应第1讲恒定电流和交变电流对点规范演练

第1讲恒定电流和交变电流1．(2017·贵州贵阳检测)阻值相等的三个电阻R 、电容器C 及电池E (内阻不计)连接成如图所示电路．保持S 1闭合，开关S 2断开，电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S 2，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2，则Q 1与Q 2的比值为( A )A ．12 B ．32 C ．23D ．13解析开关S 2断开时的等效电路如图甲所示，电路稳定时电容器两极板之间的电压为U 1＝E 2，电容器所带的电荷量为Q 1＝CU 1＝CE2；开关S 2闭合后的等效电路如图乙所示，电路稳定时电容器两极板之间的电压为U 2＝E ，电容器所带的电荷量为Q 2＝CU 2＝CE ，则Q 1∶Q 2＝1∶2，即Q 1与Q 2的比值为12，故选项A 正确．2．(2017·湖南长沙一模)(多选)在如图所示电路中，R 1、R 2为定值电阻，闭合开关S 后，带电粒子恰处于静止状态．现将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则( BCD )A ．V 1示数减小，V 2和V 3示数增大B ．带电粒子将向上运动C ．ΔU 3>ΔU 1D ．此过程中ΔU 2ΔI保持不变解析当滑动变阻器的滑片向下移动一小段距离后，接入电路中的阻值减小、电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得，电路总电流增大，电源内电压U r 和R 1两端的电压U 1增大，故电压表V 1示数增大，电压表V 3的示数U 3＝E －(U r ＋U 1)，故电压表V 3的示数减小；由于R 2两端的电压U R 2增大，故电压表V 2的示数U 2＝U 3－U R 2减小，选项A 错误；电容器两极板间的电压等于R 2两端的电压U R 2，故电容器两极板间的电压增大，带电粒子将向上运动，选项B 正确；ΔU 1ΔI ＝R 1，ΔU 3ΔI ＝R 1＋r ，故ΔU 3>ΔU 1，选项C 正确；ΔU 2ΔI ＝R 1＋R 2＋r ，保持不变，选项D 正确．3．(2016·四川卷)如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( B )A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两端电压的比值不变D ．通过原、副线圈电流的比值不变解析在降压变压器中，原、副线圈减小相同的匝数，则n 2－Δn n 1－Δn ≠n 2n 1，结合U 1U 2＝I 2I 1＝n 1n 2得，选项C 、D 错误；由变压器的电压比等于匝数比得U 1U 2＝n 1n 2，当原、副线圈减少相同匝数Δn 时，有U 1U ′2＝n 1－Δn n 2－Δn ，整理得U ′2＝n 2－Δn n 1－Δn U 1，则U ′2－U 2＝Δn n 2－n 1n 1n 1－ΔnU 1，因为变压器为降压变压器n 2<n 1，则U ′2－U 2<0，故副线圈的电压变小，灯泡变暗，选项A 错误，B 正确．4．(多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b .当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯均能正常发光，下列说法正确的是( AD )A ．原、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为1∶9C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶9解析由题意知U ＝10U 灯，a 、b 均正常发光，则变压器输入电压U 1＝9U 灯，而输出电压U 2＝U 灯，所以原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝9∶1；而I 1∶I 2＝n 2∶n 1＝1∶9，所以两灯功率之比P a ∶P b ＝U 灯I 1∶U 灯I 2＝1∶9，选项A 、D 正确．5．(2017·海南海口调研)(多选)如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n 1＝100匝，副线圈匝数n 2＝200匝，电阻R ＝100 Ω，是理想交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是( AB )A ．流经电阻R 的电流的频率为50 HzB ．的示数为40 VC ．流经电阻R 的电流每秒方向改变50次D ．电阻R 每秒产生的热量为32 J解析由题图乙可知，交流电的周期T ＝0.02 s ，故其频率f ＝1T＝50 Hz ，又因为理想变压器不改变交流电的频率，故流经电阻R 的电流的频率也为50 Hz,50 Hz 的交流电每秒电流方向改变100次，选项A 正确，选项C 错误；由题图乙可知，原线圈两端所加交流电压的最大值为20 2 V ，即原线圈两端电压的有效值为U 1＝20 V ，由U 1U 2＝n 1n 2可得，副线圈两端电压为U 2＝40 V ，即电压表的示数为40 V ，电阻R 消耗的功率为P R ＝U 22R＝16 W ，故选项B 正确，D 错误．6．(多选)如图一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2.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U ab 和U cd ，则( BD )A ．U ab ∶U cd ＝n 1∶n 2B ．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U cd 越大D ．将二极管短路，电流表的读数加倍解析设副线圈两端电压为U 2，则有U ab U 2＝n 1n 2，由于二极管具有单向导电性，根据有效值定义可知U 22R ·T 2＝U 2cd R 1T ，则U cd ＝U 22，故A 项错误；增大负载电阻，由P 2＝U 2cdR 可知变压器输出功率减小，输入功率P 1也减小，由P 1＝U ab I 1可知，电流表读数减小，B 正确；cd 间的电压U cd 与R 大小无关，C 项错误；将二极管短路，变压器的输出功率P 2＝U 22R ＝2U 2cd R，为原来的2倍，由P 2＝P 1＝U ab I 1可知，电流表的读数变为原来的2倍，D 项正确．7．如图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n 1＝n 4＜n 2＝n 3，四根模拟输电线的电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ，A 1、A 2为相同的理想交流电流表，L 1、L 2为相同的小灯泡，灯丝电阻R L ＞2R ，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A 、B 端接入低压交流电源时( D )A ．A 1、A 2两表的示数相同B ．L 1、L 2两灯泡的亮度相同C ．R 1消耗的功率大于R 3消耗的功率D ．R 2两端的电压小于R 4两端的电压解析设两电流分别为I A 1、I A 2，则I A 2＝U2R ＋R L，由题意知，升压器的升压比与变压器的降压比相等，设为k ，由变压器匝数与电流、电压的关系可知，升压变压器副线圈两端电压U 2＝kU ，降压变压器副线圈中电流I 4＝kI A 1，U 4＝I 4R L ＝kI A 1R L ，则降压变压变压器原线圈两端电压U 3＝kU 4＝k 2I A 1R L ，则I A 1＝U 2－U 32R ，解得I A 1＝kU 2R ＋k 2R L ，则I A 1I A 2＜1，故I A 1＜I A 2，A 项错误；I 4＝kI A 1＝k 2U 2R ＋k 2R L ，因I 4I A 2＞1，故两灯泡亮度不同，B 项错误，由P ＝I 2R 可知，P R 可知，U R 2＜U R 4，D 项正确．。

[推荐学习]2018年高考物理二轮复习专题突破练11恒定电流和交变电流

专题突破练11恒定电流和交变电流(时间:45分钟满分:100分)选择题(共12小题,共100分。

在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项符合题目要求,选对得8分。

第9~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得9分,选对但不全的得5分,有选错或不答的得0分)1.某同学为研究电动机在启动和工作过程中电流的变化情况,设计如图所示的电路,则下列说法正确的是()A.电动机启动时的电流小于正常工作时的电流B.电动机有负载时的电流小于空载时的电流C.若增大电动机的负载,则电流增大D.由于电动机内阻不变,因此电流与电动机的负载无关答案 C解析电动机消耗的电能等于转化的机械能与产生的内能之和,由于电动机启动时的速度小于正常工作时的速度,故转化的机械能较小,此时产生的内能较大,即电流较大,A错误;有负载时速度减慢,机械能输出减小,电流增大,大于空载时的电流,B错误,C正确;综上所述D错误。

2.(2017洛阳一模)在如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,三个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I、U1、U2表示,下列判断正确的是()A.I减小,U1增大B.I增大,U2减小C.I增大,U1减小D.I减小,U2增大〚导学号答案 B解析当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,R1和R2串联支路电阻变小,电流变大,电流表示数I增大,由欧姆定律可知,R1两端电压增大,电压表示数U1增大。

由极限法分析可知,电压表示数U2减小。

选项B正确,A、C、D错误。

3.(2017山西省重点中学联考)图甲为理想变压器的示意图,其原、副线圈的匝数比为4∶1,电压表和电流表均为理想电表,R1为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,R1为定值电阻。

若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦式交变电流。

下列说法中正确的是()甲乙A.输入变压器原线圈的交流电压的表达式为u=36sin 50πt VB.变压器原、副线圈中的电流之比为4∶1C.t=0.01 s时,发电机的线圈平面位于中性面D.R1温度升高时,变压器的输入功率变小答案 C解析由题图乙可知交流电压最大值U m=36 V,周期T=0.02 s,可由周期求出角速度的值为 rad/s=100π,则可得交流电压u的表达式u=36sin 100πt V,故A错误;根据可知变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4,故B错误;t=0.01 s 时,瞬时值为零,发电机的线圈平面与磁场方向垂直,发电机的线圈平面位于中性面,故C正确;R1处温度升高时,阻值减小,电流表的示数变大,变压器的输入功率变大,故D错误;故选C。

2018年高考物理二轮复习对题纠错练15交变电流

对题纠错练十五交变电流对题练交变电流的产生与描述1.(多选)(2017·黑龙江大庆一模)如图所示,N匝矩形导线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO'匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想电流表A和二极管D。

电流表的示数为I,二极管D具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大。

下列说法正确的是( )A.导线框转动的角速度为B.导线框转动的角速度为C.导线框转到图示位置时,导线框中的磁通量最大,瞬时电动势为零D.导线框转到图示位置时,导线框中的磁通量最大,瞬时电动势最大(导学号88094645) 【答案】BC线圈产生的最大感应电动势E m=NBSω,根据二极管的特点可知,在一个周期内有半个周期回路中有电流,根据交变电流的热效应可知=I2RT,解得ω=,故A错误,B正确;导线框转到图示位置时,线圈位于中性面处,导线框中的磁通量最大,瞬时电动势为零,故C正确,D错误。

理想变压器2.(2017·宁夏中卫一模)在如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=22∶1,原线圈接u1=220sin 100πt V的交变电流,电阻R=10 Ω,电流表、电压表均为理想电表,则( )A.电压表的读数为10VB.电流表的读数为22 AC.电阻R消耗的功率为10WD.变压器的输出功率为10 W(导学号88094646)【答案】D输入电压的有效值为U1==220 V,根据得U2=U1=10 V,故A错误;电流表的示数为I2==1 A,故B错误;电阻消耗的功率为P2=U2I2=10 W,故C错误;理想变压器的输入电功率等于副线圈回路负载消耗功率,故D正确。

3.(多选)如图甲所示,理想变压器的原线圈输入如图乙所示的交变电流,则下列判断正确的是( )A.灯泡中的电流变化周期为2 sB.原线圈输入电流的有效值小于AC.0~1 s和1~2 s流过灯泡的电流方向相同D.前2 s内铁芯中磁通量的变化率恒定(导学号88094647)【答案】BCD由题图乙知I的变化周期为4 s,选项A错误;作出正弦交变电流的图线如图中虚线所示,当输入电流为正弦交变电流时,I有效=A,由图易知,电流的有效值要小于A,选项B正确;由楞次定律可知0~1 s和1~2 s流过灯泡的电流方向相同,选项C正确;由图象可知在前2 s 内电流I的变化率恒定,由此产生的磁通量的变化率也是恒定的,选项D正确。

高考物理二轮必会题型：2018-2019交变电流的产生和描述》(含答案)

第十章交变电流传感器第1讲交变电流的产生和描述1．风力发电机为一种新能源产品，功率为200 W到15 kW，广泛应用于分散住户．若风力发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是( )．A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零D．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零解析当线圈通过中性面时，感应电动势为零，但此时穿过线圈的磁通量最大；当线圈平面转到与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为零，但此时感应电动势最大．答案 C2．如图1所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsin ωt的图是( )．图1解析线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e＝BSωsin ωt，由这一原理可判断，A图中感应电动势为e＝BSωsin ωt；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直．答案 A3．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为E m.设t＝0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，交流电的电动势为( ) A．e＝2E m sin 2ωt B．e＝4E m sin 2ωtC．e＝E m sin 2ωt D．e＝4E m cos 2ωt解析 E m＝nBSω所以当S和ω都增大一倍时，电动势的最大值增大到原来的4倍，再考虑到，相位与ω的关系所以选项D正确．答案 D4．一小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间的变化关系如图2所示．矩形线圈与阻值为10 Ω的电阻构成闭合电路，若不计线圈电阻，下列说法中正确的是( )．图2A ．t 1时刻通过线圈的磁通量为零B ．t 2时刻感应电流方向发生变化C ．t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D ．交变电流的有效值为 2 A解析在t 1时刻电动势为零，通过线圈的磁通量最大，A 错误；t 2时刻感应电动势最大，线圈与中性面垂直，电流方向不变，B 错误；电动势与磁通量的变化率成正比；t 3时刻电动势为零，因而通过线圈的磁通量变化率也为零，C 错误；电动势的有效值是10 2 V ，由全电路欧姆定律可得电流的有效值是 2 A ，D 正确．答案 D5．如图3所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈abcd ，ab 边与磁场垂直，MN 边始终与金属滑环K 相连，PQ边始终与金属滑环L 相连．金属滑环L 、电流表A 、定值电阻R 、金属滑环K 通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过bc 、ad 中点的轴旋转．下列说法中不正确的是 ( )．图3A ．线圈转动的角速度越大，电流表A 的示数越大B ．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R 的电流最大C ．线圈平面与磁场垂直时，流经定值电阻R 的电流最大D ．电流表A 的示数随时间按余弦规律变化解析令矩形单匝线圈abcd 的电阻为r ，根据法拉第电磁感应定律和交变电流的有效值定义得，交变电流的最大值为I m ＝BS ωR ＋r ，电流表显示的是有效值I ＝BS ω2＋，所以，线圈转动的角速度越大，电流表A 的示数越大，A 对，D 错；线圈平面与磁场平行时，此时产生的感应电动势最大，故流经定值电阻R 的电流最大，B 对，C 错．答案 CD6．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图5所示．此线圈与一个R ＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻．下列说法中正确的是( )． A ．交变电流的周期为0.125 s B ．交变电流的频率为8 Hz C ．交变电流的有效值为 2 A D ．交变电流的最大值为4 A解析由et 图象可知，交变电流的周期为0.25 s ，故频率为4 Hz ，选项A 、B 错误．根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2 A ，故有效值为 2 A ，选项C 正确，D 错误．答案 C7．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图4甲所示，则下列说法中正确的是( )图4A ．t ＝0时刻线圈平面与中性面垂直B ．t ＝0.01 s 时刻Φ的变化率达到最大C ．0.02 s 时刻感应电动势达到最大D ．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示解析由Φ－t 图知，在t ＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e ＝0，故A 、D 两项错误；由图知T ＝0.04 s ，在t ＝0.01 s 时，Φ＝0，ΔΦΔt 最大，e 最大，则B 项正确；在t ＝0.02 s 时，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，则C 项错．答案 B8．电阻R 1、R 2和交流电源按照图甲所示方式连接，R 1＝10 Ω，R 2＝20 Ω.合上开关S 后，通过电阻R 2的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示，则( )图5A ．通过R 1的电流的有效值是1.2 AB ．R 1两端的电压有效值是6 VC ．通过R 2的电流的有效值是1.2 2 AD ．R 2两端的电压有效值是6 2 V解析由题图知流过R 2交流电电流的最大值I 2m ＝0.6 2 A ，故选项C 错误；由U 2m ＝I 2m R 2＝12 2 V ，选项D 错误；因串联电路电流处处相同，则I 1m ＝0.6 2 A ，电流的有效值I 1＝I 1m 2＝0.6 A ，故A 项错误；由U 1＝I 1R 1＝6 V ，故选项B 正确．答案 B9．一台发电机的结构示意图如图6所示，其中N 、S 是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M 是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M 中心的固定转轴匀速转动．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场．若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e 随时间t 变化规律的是( )．图6解析由于发电机内部相对两磁极为表面呈半圆柱面形状，磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场，所以距转轴距离相等的各点磁感应强度大小相等，根据法拉第电磁感应定律可知回路中产生大小恒定的感应电动势，故选项A 、B 错误；当线圈转到竖直位置时，回路中感应电动势方向相反，所以选项C 错误、D 正确．答案 D9．如图7所示，电阻为r 的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度ω匀速转动．t ＝0时，线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则( )图7A ．t ＝0时，线圈中的感应电动势最大B ．1 s 内电路中的电流方向改变了ω2π次C ．滑片P 向下滑动时，电压表的读数不变D ．线圈匀速运动的角速度ω变大时，电流表的读数也变大解析由题意可知：线圈在t ＝0时处于中性面位置，感应电动势最小为0，A 错；1 s 内线圈转过ω2π圈，每一圈电流方向改变两次，所以电流方向改变次数为ωπ，B 错；电压表测量的是路端电压，P 向下滑时，外电阻R 阻值增加，电压表示数增大，C 错；线圈转动速度ω增大时，由E ＝22BS ω得，感应电动势有效值增加，电流有效值也增加，即电流表示数增加，D 对．答案 D11．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压u ＝311sin 314t V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( )．A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104J ，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103J D ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍解析电饭煲可看做纯电阻用电器，其电阻为R ＝U I ＝2205.0Ω＝44 Ω，洗衣机是非纯电阻用电器，电动机线圈的电阻R≠2200.5 Ω＝440 Ω，A 错误；电饭煲消耗的电功率为P ＝UI ＝220×5.0 W＝1 100 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为P′＝UI′＝220×0.5 W＝110 W ，B 错；1 min 内电饭煲消耗的电能为W ＝Pt ＝1 100×1×60 J ＝6.6×104J ，洗衣机电动机消耗的电能为W′＝P′t＝110×1×60 J＝6.6×103J ，C 正确；洗衣机是非纯电阻用电器，其电动机发热功率无法计算，D 错误．答案 C12．图1是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引出的导线ae 和df 分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R 形成闭合电路．图2是线圈的主视图，导线ab 和cd 分别用它们的横截面来表示．已知ab 长度为L 1，bc 长度为L 2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．(只考虑单匝线圈)图8(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t 时刻整个线圈中的感应电动势e 1的表达式；(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t 时刻整个线圈中的感应电动势e 2的表达式；(3)若线圈电阻为r ，求线圈每转动一周电阻R 上产生的焦耳热．(其它电阻均不计)解析：(1)矩形线圈abcd 转动过程中，只有ab 和cd 切割磁感线，设ab 和cd 的转动速度为v ，则 v ＝ω·L 22①在t 时刻，导线ab 和cd 因切割磁感线而产生的感应电动势均为 E 1＝BL 1v y ②由图可知v y ＝vsin ωt ③ 则整个线圈的感应电动势为 e 1＝2E 1＝BL 1L 2ωsin ωt ④(2)当线圈由图3位置开始运动时，在t 时刻整个线圈的感应电动势为 e 2＝BL 1L 2ωsin(ωt ＋φ0)⑤ (3)由闭合电路欧姆定律可知 I ＝ER ＋r⑥E ＝E m2＝BL 1L 2ω2⑦ 则线圈转动一周在R 上产生的焦耳热为 Q R ＝I 2RT ⑧ 其中T ＝2πω⑨于是Q R ＝πR ω⎝ ⎛⎭⎪⎫BL 1L 2R ＋r 2⑩答案：(1)e 1＝2E 1＝BL 1L 2ωsin ωt (2)e 2＝BL 1L 2ωsin(ωt ＋φ0)(3)πR ω⎝ ⎛⎭⎪⎫BL 1L 2R ＋r 2。

2018届高考物理二轮复习第十一章交变电流传感器单元质量检测

单元质量检测(十一)交变电流传感器一、选择题 ( 第 1～ 8 题只有一项正确，第9～14 题有多项正确 )1．(2017 ·昆明三中模拟 ) 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，产生的感觉电动势如图乙所示。

则能够判断( )A ． t ＝0 时辰线圈应转到图甲所示的地点B ．该线圈的转速为 100π r/s1 C ．穿过线圈的磁通量的最大值为 50πWbD ．线圈转动一周所产生的热量为9.68 J分析：选 D t ＝ 0 时辰线圈中感觉电动势为零，线圈应转到中性面地点，即与题图甲所示的地点垂直，选项A 错误；由题图乙可知，产生的沟通电周期为0.02 s ，该线圈的角速2π1度为 ω＝ T ＝100π rad/s ，转速为n ＝T ＝ 50 r/s ，选项 B 错误；由题图乙可知，感觉电m2动势最大值 E m ＝ 220 2 V ，而 E m ＝ NBS ω，所以穿过线圈的磁通量的最大值为 BS ＝N ω＝50πWb ，选项 C 错误；感觉电动势有效值为＝220 V ，线圈转动一周所产生的热量为＝ E 2＝EQRT9.68 J ，选项 D 正确。

2. (2016 ·四川高考 ) 如下图，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，假如将原、副线圈减少同样匝数，其余条件不变，则 ()A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两头电压的比值不变D ．经过原、副线圈电流的比值不变分析：选 B 因为家庭电路上理想变压器为降压变压器，故n 1＞ n 2，当原、副线圈减少同样的匝数时，其变压比111， U 1 必定， U 2 变小，故小灯泡变暗，选项 An ′变大，依据 U＝ n′2′22′n U n 错误，选项 B 正确；由 U 1 n 1′ 知，原、副线圈电压的比值变大，选项 C 错误；依据 I 1＝ n 2′ ，U ＝ n ′ I 2 n ′ 2 2 1则经过原、副线圈电流的比值变小，选项D 错误。

2018学年高中三维专题二轮复习物理江苏专版专题跟踪检

专题跟踪检测（十九）交变电流常考的三个题型一、选择题(第1～5题为单项选择题，第6～9题为多项选择题)1．如图甲所示，在匀强磁场中有一个n ＝10 匝的闭合矩形线圈绕轴匀速转动，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为5 Ω，从图甲所示位置开始计时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，则( )A ．线圈转动过程中消耗的电功率为10π2 WB ．在t ＝0.2 s 时，线圈中的感应电动势为零，且电流改变一次方向C ．所产生的交变电流感应电动势的瞬时值表达式为e ＝10πsin 5πt VD ．线圈从图示位置转过90°时穿过线圈的磁通量变化最快解析：选A 最大感应电动势为：E m ＝nBSω＝nBS ·2πT ＝nΦm ·2πT ＝10×0.2×2π0.4V ＝10π V ，感应电动势的有效值为：E ＝E m 2＝10π2V ＝52π V ，线圈转动过程中消耗的电功率为：P ＝E 2R ＝(52π)25W ＝10π2 W ，故A 正确；t ＝0.2 s 时，磁通量为0，线圈中的感应电动势最大，电流方向不变，故B 错误；由题图乙知角速度ω＝2πT ＝2π0.4rad /s ＝5π rad/s ，因为从线圈垂直中性面开始计时，所以交变电流感应电动势的瞬时值表达式为e ＝10πcos 5πt V ，故C 错误；线圈在图示位置磁通量为0，磁通量的变化率最大，穿过线圈的磁通量变化最快，转过90°时，磁通量最大，磁通量变化率为0，故D 错误。

2.如图甲所示，50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B＝210T 的水平匀强磁场中，线框电阻不计。

线框匀速转动时EF 处所产生的正弦交流电压图像如图乙所示。

把该交流电压加在图丙中理想变压器的P 、Q 两端。

已知变压器的原线圈I 和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶1，交流电流表为理想电表，电阻R ＝1 Ω，其他各处电阻不计，以下说法正确的是( )A ．t ＝0.1 s 时，电流表的示数为0B ．副线圈中交流电的频率为50 HzC ．线框面积为15πm 2 D ．0.05 s 时线框位于图甲所示位置解析：选C 原线圈中电压的有效值U 1＝E m 2＝1022V ＝10 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2，解得U 2＝2 V ，故副线圈中的电流I 2＝U 2R ＝21 A ＝2 A ，电流表的电流为I 1，由I 1I 2＝n 2n 1，解得I 1＝0.4 A ，故A 错误；交流电的周期T ＝0.2 s ，故交流电的频率f ＝1T ＝5 Hz ，故B 错误；根据E m ＝nBSω可知S ＝E m nBω＝10250×210×2π0.2m 2＝15π m 2，故C 正确；0.05 s 时线框中产生的感应电动势最大，线框平面与中性面垂直，故D 错误。

2018年高考物理二轮复习对题纠错练15 交变电流

电流表的示数为I,二极管D具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大。

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交变电流
一.题型研究一
（一）真题再现
1.(2016全国丙卷)如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形
导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMO
N

的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t＝0时从图示

位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，
则( )

A．两导线框中均会产生正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于T

C．在t＝T8时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
【答案】BC

【题型】多选题
【难度】一般
（二）试题猜想
2．如图所示，交流电流表与灯泡串联，先后在M、N间加上不同的交变电压，第一次
加电压随时间按甲图的正弦规律变化；第二次加电压随时间按乙图规律变化。若甲、乙
图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则这两次交流电流表读数之比I1：I2为( )
A. 1：5 B. 5:1 C. 5:2 D. 1:2
【答案】A

【题型】选择题
【难度】一般
二.题型研究二
（一）真题再现
3.(2016·全国乙卷T16)一含有理想变压器的电路如图11所示，图中电阻R1、R2和R3的
阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有
效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变
压器原、副线圈匝数比为( )

图11
A．2 B．3
C．4 D．5
【答案】B
【解析】设原、副线圈的匝数比为k，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，则原线
圈电流为I时，副线圈电流为kI；原线圈电流为4I时，副线圈电流为4kI.根据变压器的
输入功率等于输出功率得
UI－I2R1＝(kI)2(R2＋R3)
4UI－(4I)2R1＝(4kI)2R2
联立两式代入数据解得k＝3选项B正确．
【题型】选择题
【难度】一般
4.(2016·全国丙)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.
当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是
( )

A．原、副线圈匝数比为9∶1
B．原、副线圈匝数比为1∶9
C．此时a和b的电功率之比为9∶1
D．此时a和b的电功率之比为1∶9
【答案】AD

【题型】多选题
【难度】一般
5.(2015全国卷Ⅰ)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中
分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所
示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U.原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，
则( )

A．U＝66 V，k＝19 B．U＝22 V，k＝19
C．U＝66 V，k＝13 D．U＝22 V，k＝13
【答案】A
【解析】设原、副线圈中的电流分别为I1、I2，则I1I2＝n2n1＝13，故k＝I21RI22R＝19.设原线圈两端

的电压为U1，则U1U＝n1n2＝31，故U1＝3U，而原线圈上电阻分担的电压为13U，故U3＋3U＝
220 V，解得U＝66 V．选项A正确．
【题型】选择题
【难度】一般
6. (2014全国卷Ⅱ)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
【答案】BD
【题型】多选题
【难度】较难
7.（2012新课标）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。己知变压器线圈总
匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V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I，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 ．380V和5.3A B．380V和9.1A
C．240V和5.3A D．240V和9.1A
【答案】B

【题型】选择题
【难度】一般
（二）试题猜想
8. (2015·海南)如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈与一可变电阻串
联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R＝
11R0，是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R＝5R0，保持变压器输入电流不变，
此时电压表的读数为5.0 V，则( )
A．此时原线圈两端电压的最大值约为34 V
B．此时原线圈两端电压的最大值约为24 V
C．原线圈两端原来的电压有效值约为68 V
D．原线圈两端原来的电压有效值约为48 V
【答案】AD
【解析】当负载电阻的阻值减小为R＝5R0时，根据串、并联电路规律，R两端电压为

R0两端电压的5倍,因为电压表测量R两端的电压，所以UR0＝15×5 V＝1 V，故副线圈两

端电压为U2＝6 V，根据公式U1U2＝n1n2可得此时原线圈两端电压的有效值为U1＝24 V，所
以此时原线圈两端电压的最大值约为242 V ≈34 V，A正确，B错误；因为变化过
程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前、后电流也不变，则变化后电
压U2＝IR0＋5IR0＝6IR0，变化前，U2′＝IR0＋11IR0＝12IR0，所以U2′＝2U2＝12 V，

根据公式U1U2＝n1n2可得原线圈两端原来的电压有效值约为48 V，D正确，C错误．
【题型】多选题
【难度】较难

9.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)，
电压表V接在副线圈c、d两端(不计导线电阻)，则当滑动变阻器滑片向右滑动时( )

A．电压表示数不变
B．电流表A2的示数始终为0
C．若滑动变阻器的滑片不动，仅改变u，使u＝2202·sin 200πt(V)，则电流表A1的示
数增大
D．若滑动变阻器的滑片不动，仅改变u，使u＝2202·sin 200πt(V)，则电流表A1的示
数减小
【答案】AC

【题型】多选题
【难度】一般
10.在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接入图乙所
示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，图中电压表和电流表均为理想电表，
R0为定值电阻， RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小.下列说法中正确的是( )

A.电压表的示数为44 V
B.图乙中电压的有效值为220 V
C. RT处出现火灾时，电流表示数减小
D. RT处出现火灾时，电阻R0消耗的电功率增大
【答案】D

【题型】选择题
【难度】一般
11.如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型，将变压器和二极管都视为理想

元件，已知变压器的原、副线圈匝数比为20∶1，A、B端输入电压为U1＝2202sin 100πt(V)，
对于输出端CD(OD为副线圈的中心抽头)( )

A．输出电压的有效值为11 V
B．输出电压的有效值为5.5 V
C．CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶2
D．CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶1
【答案】BD
【解析】由于OD为副线圈的中心抽头，则A、B与C、D所连线圈匝数之比为40∶1，
CD两端电压的最大值为1122 V，而本题中的两个二极管相当于把C、D之间的交变电
压的负值变为正值，这样交变电流就全部变为正值，且周期为原来的一半，因而有效值
为5.5 V，A错误，B正确．变压器AB端的输入功率等于CD端的输出功率，因而C错误，
D正确．
【题型】多选题
【难度】较难
12.(2016江苏)一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间
作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输
入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到
N点的过程中( )

A．U2>U1，U2降低 B．U2>U1，U2升高
C．U2【答案】C

【题型】选择题
【难度】一般