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专题十一交变电流A 组 三年高考真题（2016 2014 年）1 (2016 全国卷， 21，6 分 )(难度 )( 多选 )如图， 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 OM ON 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TTC在 t 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2.(2016 全国卷， 19，6 分 )( 难度 )(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 1B原、副线圈匝数比为1 9C此时 a 和 b 的电功率之比为D此时 a 和 b 的电功率之比为9 11 93 (2016 全国卷， 16， 6 分 )(难度 )一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、 R2 和 R3 的阻值分别为3 、 1 和 4 ，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()A 2B 3C 4D 54.(2016江苏单科，4，3 分 )(难度)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U 1 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 U2U 1，U 2 降低 B U 2U1，U 2 升高C U2U 1， U2 降低 D U 2U1，U 2 升高5 (2016四川理综， 2， 6 分)(难度 )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，其它条件不变，则()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6 (2016 津理综，天 5， 6 分)(难度 )如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是()A 当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时， R1 消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表A 1 示数变大D若闭合开关 S，则电流表 A 1 示数变大， A 2 示数变大7 (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 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e0，不计线圈电阻， 则发电机输出电压 ()A 峰值是e0B峰值是2e0C有效值是22 Ne0D有效值是2Ne08. (2015新课标全国,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、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，电源上，如图所示设副线圈回路中电阻两端的电压为率的比值为k，则 ()原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功11A U 66 V ， k 9B U 22 V ， k 911C U 66 V ， k 3D U 22 V ， k 39 (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 200B 400C 1 600D 3 20010 (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n1、 n2，在 T 的原线圈两端接入一电压uUmsin t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()A (n1)U m2B (n2U m2n24r)4rn1n1 2P 2n2 2 P 2C 4(n2) (Um) rD 4(n1) (Um) r11 (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，R0 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12 (2015 津理综，天 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R0 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13 (2015 广东理综， 15，4 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 110 V ，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1 214. (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；副线圈电路中固定电阻的阻值为 R0，负载电阻的阻值R11R0，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 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 V15 (2014 课标全国，新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 UabU cdn1 n2B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16 (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 2.2A 以下判断正确的是()A 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n1 n2 11 317 (2014 东理综，广 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 1 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18 (2014 江理综，浙 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I1,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I2 .则 ()I 1U 1A 用户端的电压为I2B输电线上的电压降为U2C理想变压器的输入功率为I1 rD输电线路上损失的电功率为I 1U19 (2014 建理综，福 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 n1 n4n2知 U 2U1；滑动触头从M 点顺时针旋转至N 点过程， n2 减小，则U2降低， C 项正确。 5B原、副线圈减去相同的匝数n 后，有n1 n1 nn1n1 n（ n2 n1）2 n，可以得出，n222（ n n） 0，n n2n2n则说明n1n1 U1I2n1U 1和n1 U1知， U 2U2，的比值变大，由知，选项 C、 D 错误；由n2n2 U 2 I1n2 U 2n2 U 22再由 PU 2A 错误， B 正确。 知，灯泡变暗，选项R6 B 当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中的电流减小，则R1 消耗的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项 A 错误， B 正确；当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，副线圈中的电流减小，则原线圈中的电流也减小，电流表A 1 示数变小，选项 C 错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻减小，副线圈中的电流变大，R1 两端电压变大， R2 两端电压减小，电流表 A 2示数减小；原线圈中的电流也变大，电流表A 1 示数变大，选项D 错误。 7 D 矩形线圈 ab 边和 cd 边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以发电机的电动势峰值为 2Ne0，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2Ne0，故有效值为 2Ne0 2Ne0，故 D 正确 28. A 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，可知副线圈电压为U,原线圈电压为3U ，副线圈电流I 2 U，根据 I 1 n2得原线圈电流 I 1 U，那么原线圈输入RI 2n13R电压 220 V 3U U66 V ；原、副线圈电阻消耗的功率根据23RR，整理可得 UP I R,电阻相等， I1 I2 1 3，可得功率之比为P1 P2 1 9，即 k19.根据以上分析可知选项A 正确 9 B根据变压器的变压规律U 1n1得 ,n2U2110800 400 匝，选项 B 正确 U2n2n1220U110 C 原线圈电压的有效值：U 1 Um，根据 U1 n1可求： U2 n2U m，又因为是理想变压2U2n2n12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I P ,输电U2线上损失的电功率为P I2 2r 4rn1 2P 2n2，所以 C 正确， A 、 B、 D 错误 U m11 D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，选项 AU 1n1错误；由理想变压器原理公式U 2 n2且 U1、 n1、 n2 不变，则 U2 不变，即 V 2 的示数不变，的示数 UU I应减小，故选项B 错误；由公式I 1n2n1I 20.8 4，则 nV 32R0得：2132I2n1I 10.2nU 2n2，该变压器起降压作用，故C错误；又 I2R0R，I2 增大，R 应减小，故滑片应沿 c d方向滑动，故 D正确 12 BCQ 位置不动，副线圈电压U2 不变，当 P 上滑时， R 增大，由 P U 22可知总功RR0率减小，原线圈电压U 1 不变，由 P U1I 1 可知原线圈电流I1 减小，故 A 错误， B 正确；当P 位置不动 ,Q 上滑时，由U2 n2知 U2 增大，同理分析原线圈电流I 1 增大，故 C 正确， D 错U1 n1误 13 C 在输入电压 U 1 和原线圈匝数n1 不变的情况下，使输出电压U2 有效值由220 V 降U2n2至 110 V,由 U1n1知，副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21,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 21,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41，故 D 错误 14.AD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15 倍 ,因为电压表测量 R 两端的电压， 所以 UR05 V 1 V，故副线圈两端电压为5U2 6 V，根据公式U1 n1可得此时原线圈两端电压的有效值为U 1 24 V ，所以此时原线圈U2 n2两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U2IR0 5IR 0 6IR0，变 化前， U 2 IR0 11IR0 12IR0，所以 U 2 2U2 12 V ，根据公式 U1 n1可得原线圈两U2n2端原来的电压有效值约为48 V ， D 正确， C 错误 15 BD 设副线圈两端电压为 U2，则有 U ab n1，由于二极管具有单向导电性，根据有效U2n22T2U2U2Ucd，故选项 A 错误；增大负载电阻,则变压器的输出功率值定义可知 , T，则 U cd2R2R1减小，输入功率也减小，由P1 UabI 1 可知，电流表读数减小,选项 B 正确； cd 间的电压 U cd22与 R 大小无关，选项C 错误；将二极管短路 ,变压器的输出功率P U2 2Ucd，为原来的 22RR倍，由 P2P1UabI 1 可知，电流表的读数变为原来的2 倍，选项 D 正确 16BD 理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有 P1U 1I 1U 2I 2 602.2 W 132 W ，选项 A 错误；原线圈电流 I1 P1 0.6 A ，选项 B 正确；副线圈电流最大值I 2max2I 2 2.22U 1A ，选项 C 错误；原副线圈匝数比n1 U 1220 11，选项 D 正确 n2U2 60317 BD P 向上或向下滑动时，由变压器的电压特点U 1 n1可知， U2 是不变的，灯L 亮度U 2 n22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，由PU 可知，变R压器的输出功率P2 变大，又理想变压器的输入功率等于输出功率，则输入功率P1 也变大，由 P1 U1I 1 及 U1 不变可知，变压器的输入电流变大，C 项错误， D 项正确 18A 根据理想变压器原、 副线圈的功率相等,有 U1I 1 U2I2 ，解得用户端电压为U 2 I1U 1，I2选项 A 正确；输电线上的电压降为I1r.选项 B 错误；理想变压器的输入功率为UI 1 I 12r，选项 C 错误；输电线路上损失的电功率为I 12r，选项 D 错误 19 D设两电流表示数分别为IA1 、 I A2，则IA2 U.由题意知，升压变压器的升压比2RRL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U 2 kU,降压变压器副线圈中电流I 4 kIA1 ， U4 I4RL kI A1RL ，则降压变压器原线圈两端电压U3 kU 4 k2IA1 RL ，则 IA1 U2 U3，解得 IA1 kU 2，则 IA1 1，故 I A12R2R k RLIA2I A2，选项 A错误； I 4 kIA1k2U2，因I4 1，故两灯泡亮度不同，选项B 错误；由2R k RLIA2P I 2R可知， PR1 PR3，选项 C 错误；由 U IR 可知， U R2 UR4，选项 D 正确 150020 D 由图象知 f T 50 Hz, 选项 A 错误；发电机输出交变电流电压的有效值为2V 250 2 V ，选项 B 错误；输电线的电流由降压变压器原、副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，则降压器原、副线圈中电流减小，输电线上损失功率也减小，选项 D 正确 21 AB 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22 AC 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Ta 410 2s，其频率为fa 1 25 Hz ，选项TaC 正确；曲线a、 b 表示的交变电流的峰Emaa 32值之比为Embb2，又 Ema 15 V ，Emb 10 V ， Ub2 Emb 52 V ，选项 D 错误 B 组 两年模拟精选 (20162015 年)1 AC 摩擦轮带动线圈在磁场中绕垂直于磁感线的轴转动，产生交流电，故A 正确；行驶速度会影响感应电动势的大小，所以影响灯泡的亮度，故B 错误；摩擦轮和后轮属于皮带传动，具有相同的线速度，如果知道了半径关系，就能知道角速度关系，也就能知道转速关系，故 C 正确；线圈匝数不影响线圈的磁通量的变化率的大小，故D 错误。 2BD 线圈中的感应电动势为E r2 Bir2BB，感应电流为R，在 0.005 s， 0，则ttti 0，A 项错；由楞次定律知在0.01s 时感应电流方向为顺时针方向(从上往下看 )，B 项正确；交流电流表测量的是交变电流的有效值，C 项错；感应电动势的峰值为EmBmr22，T（ Em ） 24 4一个周期导线框上产生的热量为Q2r ， D 项正确。 RT R10021003 ABD 交流电电压有效值U 2V 100 V ，A 正确；电流表的示数为I 50A 22 A，故 B 正确；从图乙中可得交流电周期为 100 (rad/s)，T 0.02 s，所以角速度 TC 错误；根据公式 Em NBS 可得如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍，则产生的感应电动势提高一倍，所以电流提高一倍，故D 正确。 4 ABD 线圈转动产生正弦式交变电流，感应电动势的最大值为Bl 1l 2， 所以有效值 E 20，电2 Bl 1l 2，A 正确；转过 时，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为E2E2 流为 0，B 正确；转过一周通过横截面的电荷量为0，C 错；转过 过程的热量Q R t R 2 2 2B l 1l2，D 正确。 2R5 B由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，故 A 错误；根据变压器原理可知输出电压U2n2U 1，当滑动触头 P 应向上滑时，n1n2 增大，所以输出电压增大，故B 正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线上热损耗增大，故C 错误；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大，故D 错误。 I 2 n1，可知副线圈中电流为 0.5A ，则选项 A 对；原、副线圈的电流频率相6 AC 根据 I 1 n2等，选项 B 错；根据 U1 n1可知副线圈两端电压为220 V ，最大值为220 2V ，选项 C 对；
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