专题十一交变电流五年高考三年模拟电子版
高考物理配套课件配套练习专题十一交变电流五年高考真题
考点一交变电流的产生及描述1. （2015四川理综，4, 6分）（难度★★）小型手摇发电机线圈共 N 匝，每匝可简 化为矩形线圈abed ，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴 00', 线圈绕00匀速转动，如图所示.矩形线圈ab 边和ed 边产生的感应电动势的最大值都为e o ，不计线圈电阻，则发电机输出电压（A .峰值是e oB .峰值是2e oC .有效值是_22Ne o 解析 矩形线圈ab 边和ed 边产生的感应电动势的最大值都为 e 。
，所以发电机的电动势峰值为2Ne o , A 、B 错误；由于不计线圈的电阻，所以电机的输出电压峰 值为2Ne o ，故有效值为2N|O =（2Ne o ，故D 正确. 答案 D2. （2O14江苏单科，7, 4分）（难度★★）（多选）如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来.若要缩短上 述加热时间，下列措施可行的有（）专题十一交变电流五年高考真题5-1D .有效值是 2Ne oA .增加线圈的匝数B. 提高交流电源的频率C •将金属杯换为瓷杯D.取走线圈中的铁芯解析该装置的工作原理是，线圈内变化的电流产生变化的磁场，从而使金属杯体内产生涡流，再把电能转化为内能，使杯内的水发热.交流电源的频率一定时，线圈产生的磁场越强，杯体内磁通量变化就越快，产生的涡流就越大，增加线圈的匝数会使线圈产生的磁场增强，而取走线圈中的铁芯会使线圈产生的磁场减弱，故A正确、D错误；交流电源的频率增大，杯体内磁通量变化加快，产生的涡流增大，故B正确；瓷为绝缘材料，不能产生涡流，故C错误.答案AB3. （2014天津理综，7, 6分）（难度★★★）（多选）如图1所示，在匀强磁场中,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 : 3C. 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解析线圈经过中性面时不切割磁感线，此时感应电动势为零，选项A正确;由图可知曲线a、b的周期之比为2 : 3,则对应的线圈转速之比为3 : 2,选项B 错误；曲线a的周期为T a = 4X10-2 s，其频率为f a= * = 25 Hz，选项C正确；E ma 3 a 3 曲线a、b表示的交变电流的峰值之比为=—=3，又E ma= 15 V, E mb= 10 V ,Emb3b 2U b = #E mb = 5 2 V，选项D 错误.答案AC4. （2013福建理综，15, 6分）（难度★★★）如图所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r = 1.0 Q,外接R= 9.0 Q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 2sin（10 n）V，则（）A .该交变电流的频率为10 HzB. 该电动势的有效值为10 2 VC. 外接电阻R所消耗的电功率为10 WD. 电路中理想交流电流表■的示数为1.0 A解析根据题意知，转子转动的角速度3= 10 n,又3= 2冗f，则该交流电的频率f =5 Hz, A项错误；该交变电流电动势最大值E m= 1^2 V，则有效值E=黑= 10 V, B项错误；根据欧姆定律可得，电路中电流1=—匚=1.0 A,即电流表的R+ r示数为1.0 A,电阻R消耗的电功率P= I2R= 9.0 W, C项错误，D项正确.答案D5. （2013海南单科，3, 3分）（难度★★）通过一阻值R= 100 Q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 VB . 4.10 VC . 15 VD . 8,5 VU2 2 2解析由有效值定义可得 1 S= (0.1 A)2X R X 0.4 s x 2+ (0.2 A)2X R X 0.1 S XR2, 其中R= 100 Q,可得U = 4,10 V , B正确.答案B6. （2012北京理综，15,6分）（难度★★）一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P;若把它接在某个正弦式交流电源上，其消耗的P电功率为2.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为（）A. 5 VB. 5 2 VC. 10 VD. 10 2 VU2p U效U解析根据公式P= U R可结合交流电的有效值定义P = -R,U效二；知其有效值U效=5 2 V，有效值和最大值的关系2U效=U m,即最大值为U m = 5 2X 2 V=10 V,选项C正确.答案C7. （2011天津理综，4,6分）（难度★★★）在匀强磁场中，一矩形金属线框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 = 0.005 s时线框的磁通量变化率为零B. t = 0.01 s时线框平面与中性面重合C. 线框产生的交变电动势有效值为311 VD. 线框产生的交变电动势频率为100 Hz甲乙解析交变电流知识的考查.由图乙可知，该交变电动势瞬时值的表达式为e= 311sin（ 100n）.当t= 0.005 s时，瞬时值e= 311 V,此时磁通量变化率最大，A错误；同理当t 二0.01 s 时，e = 0 V ，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁 通量的变化率为零，B 正确；对于正弦交变电流其有效值为 E max /. 2，题给电动 势的有效值为220 V ,C 错误；交变电流的频率为f = 1/T =e /2n= 50 Hz, D 错误. 答案 B考点二变压器电能的输送1. （2015新课标全国I , 16，6分）（难度★★★）一理想变压器的原、副线圈的匝数 比为3 : 1，在原、畐懺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1U = 66 V ，k = ©B .1U = 66 V ，k = 3D .解析 原、副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压 U ，可知副线 U 11 n 2圈电压为U,原线圈电压为3U ，畐懺圈电流12二R 根据黑得原线圈电流11二 3R 那么原线圈输入电压220 V = 3U + 3R x R ,整理可得U = 66 V ;原、副线圈 电阻消耗的功率根据P = I 2R,电阻相等，11 : 12= 1 : 3,可得功率之比为P 1 : P2= 11 : 9,即k = 9.根据以上分析可知选项 A 正确. 答案 A2. （2015江苏单科，1,3分）（难度★）一电器中的变压器可视为理想变压器，它将 220 V 交变电流改变为110 V .已知变压器原线圈匝数为 800,则副线圈匝数为 （）A. 200 B . 400 C . 1 600 D . 3 200解析 根据变压器的变压规律 半="得,n 2 =严n 1 = ^x 800= 400匝，选项B 正U 2 n 2 U 1 220 确.U ，原、畐懺圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k ,则（ C .答案 B3. （2015福建理综，15, 6分）（难度★★★）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 T 的原、副线圈匝数分别为n i 、 两端接入一电压u = U m sin 31的交流电源，若输送电功率为 为2r ，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为2 2A.（n1）UmB.黑mC. 4（挣任）29. 4（爭址斤解析 原线圈电压的有效值：U i = U2，根据范=芝可求：U 2 =畫^2，又因为是 理想变压器，所以T 的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率 P ，所以输电线 上的电流1 = *2,输电线上损失的电功率为P = I 22r = 4「监『任f ，所以C 正确, A 、B 、D 错误. 答案 C4. （2015安徽理综，16, 6分）（难度★★★）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，R o 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A 1的示数增大了 0.2 A ， 电流表A 2的示数增大了 0.8 A ,则下列说法正确的是（ ）A .电压表V 1示数增大 B. 电压表V 2、V 3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 由于a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表 V 1示数不变, U i n i选项A 错误；由理想变压器原理公式 注二區且U i 、n i 、n 2不变，则U 2不变，即在T 的原线圈P ,输电线的总电阻11 n2V2的示数不变，V3的示数U3= U2-|2R0应减小，故选项B错误；由公式亦=石得:n i A I2 0 8 U2乙= 二丽=4，则n i>n2，该变压器起降压作用，故C错误；又—，n2A I i 0-2R o+ RI2增大，R应减小，故滑片应沿dd方向滑动，故D正确.答案D5. （20i5天津理综，6, 6分）（难度★★★）（多选）如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R o和滑动变阻器R, P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则（）A •保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B •保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C •保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D •保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小U2解析Q位置不动，副线圈电压U2不变，当P上滑时，R增大，由P=—匚可R+ R o 知总功率减小，原线圈电压U i不变，由P= U i l i可知原线圈电流I i减小，故A 错误，B 正确；当P位置不动,Q上滑时，由n知U2增大，同理分析原线圈电流I i增大，故C 正确，D错误.答案BC6. （20i5 广东理综，i5, 4分）（难度★★★）如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至ii0 V，调节前后（）导气营■働A•畐【J线圈中的电流比为1 : 2B. 副线圈输出功率比为2 : 1C. 畐I」线圈的接入匝数比为2 : 1D. 原线圈输入功率比为1 : 2解析在输入电压U1和原线圈匝数n1不变的情况下，使输出电压U2有效值由U 2 n?220 V降至110 V,由口 =心知，畐9线圈接入匝数应该减为原来的一半，故副线圈的接入匝数之比为2 : 1,故C正确；副线圈电压减半，电阻不变，电流也随之减半，所以电流之比为2 : 1,故A错误；由P= UI知，输出功率之比为4：1，故B错误；副线圈输出功率等于原线圈输入功率，所以原线圈输入功率之比为4：1, 故D 错误.答案C7. （2015海南单科，10，5分）（难度★★★）（多选）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；畐懺圈电路中固定电阻的阻值为R o,负载电阻的阻值R= 11R o,是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R= 5R o，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 VB. 此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC. 原线圈两端原来的电压有效值约为68 VD. 原线圈两端原来的电压有效值约为48 V解析当负载电阻的阻值减小为R= 5R o时，根据串、并联电路规律，R两端电1压为R o两端电压的5倍，因为电压表测量R两端的电压，所以U RO =5X5 V = 1 V, 故副线圈两端电压为匕=6 V，根据公式U2=芈可得此时原线圈两端电压的有效值为U i = 24 V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为24.2 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= IR o+ 5IR o= 6IR o,变化前，U2‘4R o+ 11IR o=U I rn12IR o，所以U2‘=2U2= 12 V，根据公式U2=仁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.答案AD8. （2014新课标全国II，21,6分）（难度★★★）（多选）如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为门1、r2.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（）A. U ab : U cd= n1 : r2B. 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U2，则有严=严，由于二极管具有单向导电性，根U2 n2U2 T U% U2据有效值定义可知，-R"X ?=则U cd=逼，故选项A错误；增大负载电阻则变压器的输出功率减小，输入功率也减小，由P1= U ab I1可知，电流表读数减小，选项B正确；cd间的电压U cd与R大小无关，选项C错误；将二极管短路表的读数变为原来的2倍，选项D正确.答案BD9. （2014 山东理综，17, 6分）（难度★★★）（多选）如图，将额定电压为60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220 V和2.2 A.以下判断正确的是（）M3_1A •变压器输入功率为484 WB •通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC •通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD•变压器原、副线圈匝数比n i ：n2= 11 : 3解析理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有P i= U i l i = U2b = 60X2.2 WP1=132 W,选项A错误；原线圈电流l i = 0.6 A,选项B正确；副线圈电流最大值l2max=. 212 = 2.2 2 A，选项C错误；原副线圈匝数比= £ , 选项D正确.答案BD10. （2014广东理综，19, 6分）（难度★★★）（多选）如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U i不变，闭合电键S,下列说法正确的是（）4%1$ £-------------•------ 1S臨Ip n—□变压器的输出功率2ccu R2--2U1R- 为原来的2倍，由P2= P l = U ab l l可知，电流用电器A. P向下滑动时，灯L变亮B. P向下滑动时，变压器的输出电压不变C. P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D. P 向上滑动时，变压器的输出功率变大解析 P 向上或向下滑动时，由变压器的电压特点U^= ¥可知，U 2是不变的，灯 L 亮度也不变，A 项错误，B 项正确；P 向上滑动时，滑动变阻器的阻值减小， U 2 由P = R 可知，变压器的输出功率 P 2变大，又理想变压器的输入功率等于输出 功率，则输入功率P i 也变大，由P i = U 1I 1及U 1不变可知，变压器的输入电流变 大，C 项错误，D 项正确. 答案 BD11. （2014浙江理综，15,6分）（难度★★）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12.则（B. 输电线上的电压降为UC. 理想变压器的输入功率为1务D. 输电线路上损失的电功率为I 1U解析 根据理想变压器原、副线圈的功率相等，有U 1l 1 = U 2I 2,解得用户端电压为I 1U 1U 2二选项A 正确；输电线上的电压降为l 1r.选项B 错误；理想变压器的输 入功率为UI 1-陥，选项C 错误；输电线路上损失的电功率为1务，选项D 错误. 答案 A12. （2014福建理综，16,6分）（难度★★★）图为模拟远距离输电实验电路图，两 理想变压器的匝数n 4<n 2=出，四根模拟输电线的电阻 R 1、R 2、R 3、巳的阻值均为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（）A .用户端的电压为 I 1U 1 12离A. A i、A2两表的示数相同B. L i、L2两灯泡的亮度相同C. R i消耗的功率大于R3消耗的功率D. R2两端的电压小于R4两端的电压解析设两电流表示数分别为川也则IA2-2R7R L.由题意知，升压变压器的升压比与降压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U2= kU,降压变压器副线圈中电流14= kl Ai,, 2U4 = |4R L= kl Ai R L，则降压变压器原线圈两端电压U3= kU4= k I AI R L，贝U I AI =U2 —U3 kU |AI，解得I AI = 2 —，则i,故I AI V I A2，选项 A 错误；l4= kl Ai = 2R2R+ k R L lA2k2U l4 22，因［-> i,故两灯泡亮度不同，选项B错误；由P= l R可知，P RI V2R+ k2R L lA2P R3,选项C错误；由U = IR可知，U R2V U R4,选项D正确.答案Di3. （20i4四川理综，i, 6分）（难度★★★）如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，贝U （）A .用户用电器上交流电的频率是iOO HzB. 发电机输出交流电的电压有效值是500 VC. 输电线的电流只由降压变压器原、畐懺圈的匝数比决定D. 当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小1解析由图象知f=〒=50 Hz,选项A错误；发电机输出交变电流电压的有效值为500 V = 250迈V，选项B错误；输电线的电流由降压变压器原、畐寸线圈的匝数比及负载大小决定，选项C错误；用电器总电阻变大，贝U降压器原、畐懺圈中电流减小，输电线上损失功率也减小，选项D正确.答案D14. （2012重庆理综，15，6分）（难度★★★）如图所示，理想变压器的原线圈接入u= 11 000 2sin（100n t）V的交变电压，副线圈通过电阻r = 6 Q的导线对“ 220 V，880 W”的电器R L供电，该电器正常工作•由此可知（）A•原、副线圈的匝数比为50 : 1B •交变电压的频率为100 HzC. 副线圈中电流的有效值为4 AD. 变压器的输入功率为880 W解析根据接入电压u= 11 000,2sin（100n）V，输入电压有效值为11 000 V,要P使“220 V，880 W”的电器正常工作，则通过用电器的电流为1=门=4 A，畐懺圈输出电压为U出二Ir + U = 4X 6 V + 220 V= 244 V，原、副线圈匝数比等于输2n2n3 100 n 入电压与输出电压之比，为2 750：61,A错误，C正确；交流电的频率f= = - =50(Hz)，B 错误；变压器的输出功率P 出=P RL+ P r = 880 W+ 42X6W = 976 W，D错误.答案C。
2018版高三物理一轮复习5年真题分类 高考真题汇编 专题11 交变电流 传感器 word版含解析 - 副本
专题11 交变电流 传感器1. （15江苏卷）一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V 交变电流改为110V ，已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为 A ．200 B ．400 C ．1600 D ．3200 解析：根据2121n n U U =，解得4002=n . 答案：B2．（15北京卷）利用所学物理知识，可以初步了解常用的一卡通（IC 卡）的工作原理及相关问题.IC 卡内部有一个由电感线圈 L 和电容 C 构成的 LC 振荡电路，公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波.刷卡时，IC 卡内的线圈 L 中产生感应电流，给电容 C 充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输.下列说法正确的是IC 卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B ．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC 卡才能有效工作C ．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈 L 不会产生感应电流D ．IC 卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息 答案：B解析：IC 卡内只是一个 LC 振荡电路，并没有电池，故A 选项错；只有当读卡机发出特定频率的电磁波时，IC 卡才能正常工作，故 B 选项对；当读卡机发射的电磁波偏离该频率时，也会产生变化的磁场，但达不到电谐振，线圈中仍可以产生的电流但较小，故 C 错；IC 卡是可以和读卡机进行数据传输的，如可以显示卡内余额，故 D 选项错.3.（15福建卷）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T 的原、副线圈匝数分别为n 1 、n 2 .在T 的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )答案：C解析：原线圈电压的有效值：21m U U =，根据2121n n U U =可求：2122m Un n U =，又因为是理想变压器，所以T 的副线圈的电流功率等于输入功率P ，所以输电线上电流2U PI =，导线上损耗的电功率2221242⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=='m U P nn r r I P ，所以C 正确，A 、B 、D 错误.4.（15四川卷）小型手摇发电机线圈共N 匝，每匝可简化为矩形线圈abcd ，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO ′，线圈绕OO ′匀速转动，如图所示.矩形线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0，不计线圈电阻，则发电机输出电压A ．峰值是e 0B ．峰值是2e 0C ．有效值是D ．有效值是 答案：D解析：由题意可知，线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e 0，又因为发电机线圈共N 匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne 0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne 0，故选项A 、B 错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U ＝，即022Ne 02Ne 2m UU ＝，故选项C错误；选项D 正确.5.（15安徽卷）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变流电源两端，R 0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A 1的示数增大了0.2 A ，电流表A 2的示数增大了0.8 A ，则下列说法正确的是 A ．电压表V 1示数增大 B ．电压表V 2、V 3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 答案：D解析：根据变压器原理，输出电压U 2保持不变，而A 2示数变大说明回路电阻变小，所以滑动变阻器电阻R 减小了，即变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动，故答案为D ．6.（15广东卷）图5为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P ，使输出电压有效值由220V 降至110V ，调节前后A ．副线圈中的电流比为1∶2B ．副线圈输出功率比为2∶1C ．副线圈的接入匝数比为2∶1D ．原线圈输入功率比为1∶2 答案：C解析：设原线圈中电流为I 1，匝数为n 1，两端输入电压为U 1，输入功率为P 1，幅线圈中电流为I 2，匝数为n 2，两端输出电压为U 2，输出功率为P 2，根据理想变压器原副线圈两端电压与匝数关系有：21U U ＝21n n ，所以当输出电压U 2由220V 降至110V 时，副线圈匝数n 2也应减少为一半，故选项C 正确；由于副线圈两端所接用电器不变，所以当用电器电压减半时，02Ne其电流I2也减半，故选项A错误；根据功率计算式P＝UI可知，副线圈中输出功率P2变为原来的1/4，故选项B错误；由能量守恒定律可知，原线圈中输入功率P1也变为原来的1/4，故选项D错误.。
高考物理(全国通用)配套课件+配套练习：专题十一 交变电流(含五年高考三年模拟试题)(3份打包)三
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 a E 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/sB ．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 22R T ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2m 22R ×T 2，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 ＝3626 Ω＝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＝100×0.010.2 V ＝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 ＝1100 s 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 ＝1100 s 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150πWb D ．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 ＝nBSω可知BS ＝311110×100πWb ＝9×10－3 Wb ，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R0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A1和A2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U1U2＝n2n1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A2示数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，由I1I2＝n1n2可知A1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、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＝36 V ，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 2S 24（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 ＝NBSω，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 ＝E R ＋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 ＝NBSωsin 90° ＝NBSω，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＝100π2πHz ＝50 Hz ，A 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2可 知U 2＝n 2n 1U 1＝12×3112 V ＝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“220 V ，60 W ”字样且正常发光，所以副线圈 电流I 2＝P U ＝311 A ，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＝0.22A ,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210 A 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 m 2R 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 0B ．第二次灯泡两端的电压有效值是32U 0 C ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9 D ．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 ·T2，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。
【5年高考3年模拟】2016届高考物理一轮复习 专题十一 交变电流讲义(pdf)
Ａ． 电压表 Ｖ １ 示数增大
Ｃ． 该变压器起升压作用
Ｂ． 电压表 Ｖ ２ 、Ｖ ３ 示数均增大
２． 答案 Ｄ 变压器输入电压不变， 原、 副线圈的匝数比不变， （ ） 故原、副线圈两端的电压不变， 即电压表 Ｖ １ 、Ｖ ２ 示数不变， 选 项 Ａ、Ｂ 均错误；Ｉ １ 、Ｉ ２ 增加， 则副线圈电路中总电阻减小， 故变 Ｉ １ ｎ １ ＝ Ｉ ２ ｎ ２ ，调节滑动变阻器后 Ｉ １ ′ｎ １ ＝ Ｉ ２ ′ｎ ２ ，联立得 （ Ｉ １ ′－ Ｉ １ ） ｎ １ ＝ （ Ｉ ２ ′ － Ｉ ２ ） ｎ ２ ，即 Δ Ｉ １ ｎ １ ＝ Δ Ｉ ２ ｎ ２ ， ｎ１ ｎ２ ＝ 阻器滑片应沿 ｃ➝ｄ 方向滑动，选项 Ｄ 正确；由原线圈的输入功 率等于副线 圈 的 输 出 功 率 Ｐ 入 ＝ Ｐ 出 知， 调 节 滑 动 变 阻 器 前 ΔＩ ２ ０． ８ ＝ ＝ ４，故该变压器起降 ΔＩ １ ０． ２
计算，涉及知识有交流电有效值、 电能和单位换算， 将有效值 的计算巧妙地隐含在题目中。 该题难度不大， 但属易错题， 有 ７． （ ２０１１ 安徽理综， １９， ６ 分 ） 如图所示的 应强度为 Ｂ。 电阻为 Ｒ、 半径为 Ｌ、 圆心 于磁场边界 ） 。 则线框内产生的感应电 流的有效值为 ＢＬ ２ ω Ａ． ２Ｒ Ｃ． ２ ＢＬ ２ ω Ｂ． ２Ｒ 面的 Ｏ 轴以角速度 ω 匀速转动 （ Ｏ 轴位 角为 ４５° 的扇形闭合导线框绕垂直于纸 区域内有垂直于纸面的匀强磁场， 磁感 很好的区分度。
１． （ ２０１５ 课标Ⅰ，１６，６ 分 ） 一理想变压器的原、 副线圈的匝数比 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 （ ） 线圈一侧接在电压为 ２２０ Ｖ 的正弦交流电源上，如图所示。 设 为 ３ ∶ １， 在原、 副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻， 原 Ａ．（ ｎ１ Ｕ２ ｍ ） ｎ ２ ４ｒ ｎ１ ｎ２ ） ２（ Ｂ．（ Ｐ ２ ） ｒ Ｕｍ ｎ２ Ｕ２ ｍ ） ｎ １ ４ｒ ｎ２ ｎ１ ） ２（ Ｕｍ ２
专题十一交变电流 五年高考三年模拟电子版
考点一:（2013•福建）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＝102sin10πt(V)，则（D）（2013•山东）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，A 为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴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象如图乙所示．以下判断正确的是（AC）（2013•海南）通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为（ B ）（2012•北京）一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为0.5P，如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为（ C ）（2012•广东）某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有（CD）（2012•山东）图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是（BC）（2011•四川）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么（AC ）（2009•福建）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（ D ）考点二：（2013•四川）用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图象如图所示，则（ A ）（2013•天津）普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Ia b ，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Ic d，为了使电流表能正常工作，则（ B ）D（2013•江苏）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P 处于图示位置时，灯泡L 能发光． 要使灯泡变亮，可以采取的方法有（ BC ）A ．向下滑动PB ．增大交流电源的电压C ．增大交流电源的频率D ．减小电容器C 的电容（2012，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．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2.0kW ．设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别约为（ B ）（2012•福建）如图，理想变压器原线圈输入电压u=U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器，V 1和V 2是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；A 1和A 2是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是（ C ）（2012•天津）通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为R ．当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P2，则P1和12P P 分别为（ D ）C（2011，课标）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 ）（2011•山东）为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测行调压，图甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的是（BD ）得到用户电压u2（2011•广东）图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（AC ）（2010•浙江）某水电站，用总电阻为 2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW．现用500kV电压输电，则下列说法正确的是（ B ）（2009•山东）某小型水电站的电能输送示意图如下．发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1，n2．降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（AD ）。
高三物理五年高考三年联考绝对突破系列(新课标选修3-2)第11单元+交变电流 传感器doc
五年高考三年联考绝对突破系列新课标：选修3-2第11单元 交变电流 传感器本考点是电磁感应的应用和延伸．高考对本章知识的考查主要体现在“三突出”：一是突出考查交变电流的产生过程；二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值；三是突出考查变压器．一般试题难度不大，且多以选择题的形式出现．对于电磁场和电磁波只作一般的了解．本考点知识易与力学和电学知识综合，如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动，交变电路的分析与计算等．同时，本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系，如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等．另外，远距离输电也要引起重视．尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容；对变压器的原理理解的同时，还要掌握变压器的静态计算和动态分析．第一部分 五年高考题荟萃两年高考·精选（2008～2009）考点1 交变电流的产生和规律1.（09·天津·9）（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2mE E =，电流的有效值R BS R E I 22ω==；R BSR t t R t R E t I q =====∆Φ∆∆∆Φ∆∆。
2.（09·福建·16）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。
已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（ D ）A.电压表○v 的示数为220v B.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484wD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J解析：电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值E m =2220V ，有效值E=220V ，灯泡两端电压()V r R RE U 209=+=，A 错；由图像知T =0.02S ，一个周期内电流方向变化两次，可知1s 内电流方向变化100次，B 错；灯泡的实际功率459.8W W 95209R U P 22===,C 错；电流的有效值A rR E I 2.2=+=，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为J J rt I Q r 2.24152.222=⨯⨯==，D 对。
高考物理三轮测试：十一、恒定电流与交变电流含解析
十一、恒定电流与交变电流姓名：________ 班级：________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 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V解析：一个周期内，该交流电通过阻值为R ＝100 Ω的电阻产生的热量为Q 1＝2(I 21Rt 1＋I 22Rt 2)＝2×(0.12×100×0.4＋0.22×100×0.1) J ＝1.6 J ．设该交流电的电流有效值为I ，则Q 2＝I 2RT ，由于Q 1＝Q 2，故通过电阻的电流有效值为I ＝1025A ，故电阻两端电压的有效值为410 V ，选项B 正确．答案：B2．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R ＝10 Ω连接，与电阻R 并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V ．图乙是矩形线圈的磁通量Φ随时间t 变化的图象，则( )A ．电阻R 上的电功率为20 WB ．0.02 s 时R 两端的电压瞬时值为零C ．R 两端的电压随时间变化的规律是i ＝14.1cos100πt (V)D ．通过R 的电流随时间变化的规律是i ＝cos50πt (A)解析：电阻R 消耗的电功率为P ＝U 2R＝10 W ，选项A 错误；0.02 s 时磁通量变化率最大，R 两端的电压瞬时值最大，选项B 错误；R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝102cos 100πt (V)＝14.1cos 100πt (V)，通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i ＝1.41cos 100πt (A)，选项C 正确，选项D 错误．答案：C3．(多选)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重合B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3C ．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：t ＝0时刻，两次产生的交流电的电动势瞬时值均为零，因此线圈平面均与中性面重合，A 项正确；题图2中a 、b 对应的周期之比为2∶3，因此线圈转速之比n a ∶a b ＝1T a ∶1T b ＝3∶2，B 项错误；a 线表示的交变电动势的频率为f a ＝1T a ＝14×10－2Hz ＝25 Hz ，C 项正确；a 线对应线圈的电动势的最大值E am ＝NBS ·2πT a＝15 V ，b 线对应线圈的电动势的最大值E bm ＝NBS ·2πT b ，因此E bm E am ＝T a T b ＝23，E bm ＝10 V ，有效值E b ＝102V ＝5 2 V ，D 项错误． 答案：AC4．(多选)某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示，输出功率是20 kW ，现用5000 V 高压输电，输电线上的总电阻是40 Ω，再利用n 1∶n 2＝22∶1的降压变压器降压后供给用户，则下列说法正确的是 ( )A ．交变电流的频率为100 HzB ．发电机输出电压的有效值为220 VC ．流过高压输电线的电流为125 AD ．降压变压器输出电压的有效值为220 V解析：由图象可知周期T ＝0.02 s ，所以频率f ＝50 Hz ，选项A 错误；交流发电机的输出电压为U 0＝220 V ，选项B 正确；由P ＝UI 可知高压输电电流I ＝P U 0＝2×1045×103A ＝4 A ，选项C 错误；变压器的输入电压U 1＝U 0－IR ＝(5000－4×40) V ＝4840 V ，由U 1U 2＝n 1n 2可知降压变压器的输出电压为U 2＝n 2n 1U 1＝484022V ＝220 V ，选项D 正确． 答案：BD5．(多选) 一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压220 V 的正弦交变电流，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R 串联接在副线圈上，如图所示．电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是( )A ．原、副线圈中的电流之比为5∶1B ．电压表的读数约为31.11 VC ．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1分钟内产生的热量为2.9×103 JD ．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小解析：原、副线圈中的电流与匝数成反比，所以电流之比为1∶5，选项A 错误；原线圈接入电压为220 V 的正弦交变电流，原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为44 V ，由于副线圈接着二极管，它具有单向导电性，而电表示数均是交变电流的有效值，根据有效值的定义有442R ×T 2＝U 2R×T ，从而求得电压表两端电压有效值为U ＝22 2 V ≈31.11 V ，选项B 正确；若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1 min 内产生的热量为Q ＝U 2R·t ＝2.9×103 J ，C 正确；滑片向上滑动，滑动变阻器接入的阻值变小，其两端的电压不变，所以通过滑动变阻器的电流变大，即电压表示数不变，电流表示数变大，D 错误．答案：BC6．如图所示是某小型交流发电机的示意图，其矩形线圈abcd 的面积为S ＝0.03 m 2，共有10匝，线圈总电阻为r ＝1 Ω，线圈处于磁感应强度大小为22πT 的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO ′转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R ＝9 Ω的连接．在外力作用下线圈以恒定的角速度ω＝10π rad/s 绕轴OO ′匀速转动时，下列说法中正确的是( )A ．电阻R 的发热功率是3.6 WB ．交流电流表的示数是0.6 AC ．用该交流发电机给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔一定为0.02 sD ．如果将电阻R 换成标有“6 V 3 W ”字样的小灯泡，小灯泡能正常工作解析：线圈中的感应电动势最大值为E m ＝nBSω＝6 2 V ，所以电动势有效值为E ＝6V ，电流表的读数I ＝E R ＋r＝0.6 A ，电阻R 的发热功率P ＝I 2R ＝3.24 W ，所以A 错误，B 正确；T ＝2πω＝0.2 s ，故用该电源给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔是0.2 s ，因此C 错误；电动势有效值是6 V ，但由于线圈有电阻，所以“6 V 3 W ”的小灯泡不能正常工作，D 错误．答案：B7．(多选)如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100 Ω.降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R 1为一定值电阻，R 2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小．电压表V 显示加在报警器上的电压(报警器未画出)．未出现火警时，升压变压器的输入功率为750 kW ，则下列说法中正确的有( )A ．降压变压器副线圈输出的交变电流频率为50 HzB ．远距离输电线路损耗功率为180 kWC ．当出现火警时，电压表V 的示数变小D ．当出现火警时，输电线上的电流变小解析：由题图乙知交变电流的周期为0.02 s ，所以频率为50 Hz ，A 正确；由题图乙知升压变压器输入电压有效值为250 V，根据变压比公式知升压变压器副线圈两端电压为25000 V，所以输电线中的电流为30 A，输电线损失的电压为ΔU＝IR＝30×100 V＝3000 V，输电线路损耗功率为ΔP＝ΔU·I＝90 kW，B错误；当出现火警时传感器R2阻值减小，降压变压器副线圈中电流增大，输电线上电流变大，电压变大，降压变压器输入、输出电压都变小，定值电阻的分压增大，电压表V的示数变小，C正确，D错误．答案：AC。
第一部分 专题十一 交流电路的分析与计算
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求解远距离输电的思路和方法 (1)熟悉“交流发电机→升压变压器→输电线→降压变压器 →用户”这一流程。
(2)利用逆算法解决电能的输送问题往往较方便，即先从
负载功率算起，一直推到升压变压器的输入端。
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3．如图11－7所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压
器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻 为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电 压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别 为U3和P3；它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。设T1的 输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有 ( )
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解析：选 D
当副线圈与原线圈的匝数比为k时，副线圈输出
P 电压为kU，输出电流I＝ kU ，线路损耗的电功率为P1＝I2R＝ P 2 (kU) R。若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，副线圈输出 P 电压为nkU，输出电流I′＝ nkU ，线路损耗的电功率为P2＝ P 2 P2 1 I′ R＝(nkU) R。 ＝ 2，选项D正确，A、B、C错误。 P1 n
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[例2]
图11－5甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负 、 为理想电流表和电压表，若原线
载电路中R＝55Ω，
圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V， 下列表述正确的是 ( )
图11－5
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A．电流表的示数为2 A
B．原、副线圈匝数比为1∶2 C．电压表的示数为电压的有效值 D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz [思路点拨] 解答本题时应把握以下四点：
D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小
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解析：选 C
交流电压表和交流电流表测量的是有效值，选
五年高考三年模拟2018届高三物理新课标一轮复习课件：专题十一 交变电流
用户得到的功率为P'=U'I1=36 kW。
解析 由图乙知,交流电的周期为0.02 s,所以频率f= 1 =50 Hz,A错误。发电机输出交流电的电
T
压最大值为Um=500 V,故有效值U= Um =250 2 V,B错误。输电线电流I线= PC错误。当用户用电器总电阻增大时,P用减小,I用减小,I线减小,输电线上损失的
电功率P损=
I
2 线
R线减小,D正确。
答案 D
3-1 发电机的端电压为220 V,输出电功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用原、副线圈
匝数之比为1∶10 的升压变压器升压,经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变
压器降压供给用户。
(1)画出全过程的线路图。
(2)求用户得到的电压和功率。 (3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压。 答案 见解析 解析 该题是输电线路的分析和计算问题,结合电路结构和输电过程中的电压关系和电流关系 可解此题。 (1)线路图如图所示:
电压U1不变,闭合电键S,下列说法正确的是 ( )
A.P向下滑动时,灯L变亮 B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变 C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小 D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大
解析 对于理想变压器U2= n2 U1,U1不变则U2不变,与调节P无关,故B正确。又UL=U2,所以灯的亮
方法三 远距离输电的分析技巧
远距离输电时,由于输电线路上存在电阻,根据电流热效应Q=I2Rt,总有一部分电能损失在输 电线路上,减小线路上的电能损失,有两种方法:一是减小导线上的电阻;二是减小输电线路上通 过的电流。 根据P=UI可知,通过提高输电电压,可减小输电线路上的电流,从而减少输电线路的能量损失,即 采用高压输电是减少线路电能损失的有效方法(如图)。
专题检测卷(11) 专题五 第11讲恒定电流与交变电流
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专题检测卷(十一)恒定电流与交变电流(45分钟100分)选择题(本大题共15小题,其中1～10题为单选题,每小题6分,11～15题为多选题,每小题8分,共100分)1.(2013·南通一模)如图所示,在匀强磁场中有一个单匝矩形线圈ABCD,AB边与磁场垂直,MN边始终与金属滑环L相连,PQ边始终与金属滑环K相连。
金属滑环L、交流电流表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。
下列说法中正确的是( )A.交流电流表的示数随时间按余弦规律变化B.线圈转动的角速度越大,交流电流表的示数越小C.线圈平面与磁场平行时,流经定值电阻R的电流瞬时值为零D.线圈转动的角速度增加为原来的两倍,则流经定值电阻R的电流的有效值也变为原来的两倍2.(2013·南充一模)图中理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2=4∶1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路。
当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,安培表A1的读数是12mA,那么安培表A2的读数是( )A.0B.3mAC.48mAD.与R值大小无关3.如图所示的电路,闭合开关S,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略,现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是( )A.a灯变亮,b灯和c灯变暗B.a灯和c灯变亮,b灯变暗C.a灯和c灯变暗,b灯变亮D.a灯和b灯变暗,c灯变亮4.如图所示,有一台交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,输电线的总电阻为R。
T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。
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考点一:
（2013•福建）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＝102sin10πt(V)，则（D）
（2013•山东）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，A 为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴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象如图乙所示．以下判断正确的是（AC）
（2013•海南）通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为
1s．电阻两端电压的有效值为（ B ）
（2012•北京）一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为0.5P，如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为（ C ）
（2012•广东）某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有（CD）
（2012•山东）图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在
一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是（BC）
（2011•四川）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O
1O
2
垂直于磁场方向，线圈电阻为
2Ω．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么（AC ）
（2009•福建）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（ D ）
考点二：
（2013•四川）用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图象如图所示，则（ A ）
（2013•天津）普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中
电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I
a b ，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I
c d
，为了使电
流表能正常工作，则（ B ）
D
（2013•江苏）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P 处于图示位置时，灯泡L 能发光． 要使灯泡变亮，可以采取的方法有（ BC ）
A ．向下滑动P
B ．增大交流电源的电压
C ．增大交流电源的频率
D ．减小电容器C 的电容
（2012，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．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2.0kW ．设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，
则U 2和
I 1分别约为（ B ）
（2012•福建）如图，理想变压器原线圈输入电压u=U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器，V 1和V 2是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；A 1和A 2是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是（ C ）
（2012•天津）通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为R ．当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P2，则P1和1
2P P 分别为（ D ）
C
（2011，课标）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 ）
（2011•山东）为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进
不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测行调压，图甲为调压变压器示意图．保持输入电压u
1
随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的是（BD ）
得到用户电压u
2
（2011•广东）图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（AC ）
（2010•浙江）某水电站，用总电阻为 2.5Ω的输电线输电给
500km外的用户，其输出电功率是3×106kW．现用500kV电压
输电，则下列说法正确的是（ B ）
（2009•山东）某小型水电站的电能输送示意图如下．发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压
器原副线圈匝数分别为n
1，n
2
．降压变压器原副线匝数分别为n
3
、n
4
（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为
220V的用电器正常工作，则（AD ）。