2019-2020年高三物理第07期好题速递分项解析汇编专题11交变电流含解析.doc

2019-2020年高三物理第07期好题速递分项解析汇编专题11交变电流含解析一、选择题1.【山东省泰安市xx届高三第一轮复习质量检测】如图甲的电路中，电阻R1=R2=R，和R1并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时， UAB0）。由此可知 A. 在A、B之间所加的交变电压的周期为210-2sB. 在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u= （V）C. 加在R1上电压的有效值为VD. 加在R1上电压的有效值为V【答案】ACD点睛：本题主要考查了交流电路中含有二极管的问题，对于交流电的有效值，要注意正弦交流电的有效值与最大值的关系，可结合电流的热效应求有效值，同时要注意二极管的单向导电性。2.【江苏省泰州中学xx届高三下学期期初考试】 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，Rt是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的热敏电阻.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值,则下列说法不正确的是：A. 当时，c、d间的电压瞬时值为110VB. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VC. 当单刀双掷开关与a连接时，Rt温度升髙，则电压表和电流表的示数均变小D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，则电压表和电流表的示数都变大【答案】AC点睛：根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结果。3.【xx年安徽省“江南十校”高三联考】在如图（甲）所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1a，b两端电压与时间的关系如图（乙）所示，二极管可视为理想二极管，电表均为理想电表，电阻R= 10，则下列说法正确的是A. 电压表示数为4,5VB. 电压表示数为0C. 电流表示数为0.9AD. 电路消耗功率为16. 2W【答案】C点睛：准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，明在电表测量的为有效值是解决本题的关键。4.【xx年南平市普通高中毕业班适应性检测】如图所示，由于理想变压器原线圈的输入电压降低，使电灯L变暗，下列哪些措施可以使电灯L重新变亮A. 其他条件不变，P1上移，同时P2下移B. 其他条件不变，P1下移，同时P2上移C. 其他条件不变，断开电键SD. 其他条件不变，将滑动变阻器滑动片P向下移动【答案】BC【解析】P1上移增大n1，P2下移减小n2，由理想变压器的变压比：， 可知U2将会变得更小，所以电灯L不会重新变亮，故A错误；P1下移减小n1，P2上移增大n2，由理想变压器的变压比：， 可知U2将会变大，所以电灯L会重新变亮，故B正确；其他条件不变，U2电压不变，断开电键S，并联部分电阻变大，副线圈电流变小，R1分压变小，L灯的电压将变大，所以电灯L会重新变亮，故C正确；其他条件不变，将滑动变阻器滑动片P向下移动，总电阻变小，总电流变大，R1分压变大，L灯的电压将变小，所以电灯L不会重新变亮，故D错误。所以BC正确，AD错误。5.【xx年宁德市普通高中毕业班第一次质量检查】如图所示，理想变压器的副线圈接有一规格为“44 V、44 w”的灯泡和线圈电阻r=1 的电动机，原线圈接上u= 220sin100t（V）的正弦交流电后灯泡和电动机都正常工作，且原线圈中理想交流电流表的示数为1A，则下列说法正确的是A. 理想变压器原、副线圈匝数之比为4:1B. 电动机的输出功率为176 WC. 电动机的热功率为6WD. 若电动机被卡住，灯泡仍正常工作，则电流表的示数变为9A【答案】D点睛：理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源，知道变压器的原理，难度不大，属于基础题。6.【福建省厦门市xx届高中毕业生3月第一次质量检测】如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻R0和滑动变阻器R，下列判断正确的是A. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBSsin tB. 矩形线圈从图示位置经过时间内，通过电流表A1的电荷量为0C. 当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电流表A1和A2示数都变小D. 当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电压表V1示数不变，V2和V3的示数都变小【答案】C 7.【xx年3月湖北省七市（州）教科研协作体高三联合】如右图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A，副线圈回路接有定值电阻R=2，现在a、b间和c、d间分别接上示波器，同时监测得a、b间，c、d间的电压随时间变化的图象如下图所示，则下列说法中错误的是（ ） A. T=0.02s B. n1:n255:1C. 电流表A的示数I36.4mAD. 当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为0【答案】D 8.【湖南省邵阳市xx届高三第二次大联考】如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的e-t图象分别如图乙中曲线a、b所示，则A. 两次t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B. 曲线a表示的交变电动势的频率为25 HzC. 曲线b表示的交变电动势的最大值为15 VD. 曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2【答案】D【解析】在t=0时刻，线圈一定处在中性面上，此时磁通量最大，故A错误；曲线a的周期为，故电动势的频率为，B错误；转速，故两者的转速之比为，曲线a表示的交变电动势最大值是30V，根据可得，C错误D正确。9.【吉林省普通高中xx届高三毕业第三次调研】某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个可看作理想的小变压器给一个灯泡供电，电路如图，当线圈以较大的转速n匀速转动时，额定电压为U0的灯泡正常发光，电压表示数是U1。巳知线圈电阻是r，灯泡电阻是R，则有A. 变压器输入电压的瞬时值是u=U1sin2ntB. 变压器的原副线圈匝数比是U1：U0C. 电流表的示数是D. 线圈中产生的感应电动势最大值是【答案】BC考点：变压器的构造和原理、交流发电机及其产生正弦式电流的原理【名师点睛】理想变压器的输入功率和输出功率相等，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比并利用灯泡正常发光的电压与电流的值来构建原副线圈的电压与电流的关系。10.【吉林省延边州xx届高三下学期复习质量检测】如图所示，一个匝数为N=100匝，电阻不计的线框以固定转速50r/s在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n1：n2=10：1的理想变压器给阻值R=20 的电阻供电，已知电压表的示数为20 V，从图示位置开始计时，则下列说法正确的是A. t=0时刻线框内的电流最大B. 变压器原线圈中电流的有效值为10 AC. 穿过线框平面的最大磁通量为 WbD. 理想变压器的输入功率为10 W【答案】C点睛：本题考查了交流发电机的工作原理和变压器的变压比公式，要记住最大电压的公式Em=NBS，不难11.【江苏省苏锡常镇四市xx届高三教学情况调研】钳形电流测量仪的结构图如图所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可以在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0，则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是A. 该测量仪可测量直流电的电流B. 载流导线中电流大小I0=I/nC. 若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将小于实际电流D. 若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变小【答案】C【解析】该测量仪是根据电磁感应原理制成的，故只可测量交流电的电流，选项A错误；根据，则载流导线中电流大小I0=In，选项B错误；若钳形部分铁芯没有完全闭合，则由于穿过铁芯的磁通量会减小，故测量出的电流将小于实际电流，选项C正确； 若将载流导线在铁芯上多绕几匝，根据，则I变大，即钳形电流测量仪的示数将变大，选项D错误；故选C.12.【江西省九校xx届高三联考】 甲、乙两个完全相同的变压器如图接在交流电路中，两负载电阻的阻值之比R甲:R乙=3:1，甲变压器原线圈上电压为U甲，副线圈上电流为I甲；乙变压器原线圈上电压为U乙，副线圈上电流为I乙，则有：（ ）A. U甲=U乙 I甲=I乙 B. U甲=3U乙 I甲=I乙C. U甲=U乙 I甲=3I乙 D. U甲=3U乙 I甲=3I乙【答案】B考点:变压器。【名师点睛】基本关系式中物理量之间的决定关系：电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定，即U2U1（原制约副）功率副线圈中的功率P2由用户负载决定，原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定，即P1P2（副制约原）电流原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定，即I1I2（副制约原）13.【山东省济宁市xx届高三第一次模拟（3月）】如图所示，理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压稳定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的是A. 灯泡L1变亮B. 灯泡L2变亮C. 原线圈两端电压不变D. 副线圈两端电压变大【答案】A【解析】开关S闭合，负载增加一并联电路，总电阻减小，所以副线圈电流增大，根据变流规律，可知原线圈电流I1增大，L1变亮，所以A正确；灯泡L1的电压增大，由于输入的正弦交流电压稳定，即U不变，根据U=，可得原线圈的电压U1减小，副线圈电压U2跟着减小，L2变暗，所以B、C、D错误。14.【山东省日照市xx届高三下学期第一次模拟考试】如图，理想变压器原线圈与一交流电源相连，原、副线圈分别接有相同的灯泡a、b和c。已知小灯泡的额定电压为0.3V，电阻为30（假设电阻不随温度变化而变化）。闭合开关S，三个灯泡均能正常发光，下列说法正确的是A. 原副线圈的匝数比为2：1B. 交流电源的电压值为0.6VC. 断开开关S，小灯泡b可能会烧坏D. 断开开关S，小灯泡a可能会烧坏【答案】AC 15.【山东省枣庄市xx届高三下学期第一次模拟考试】如图所示，R1、R2、R3为完全相同的标准电阻。甲、乙两种情况下电阻R2、R3的功率均为P，且匝数比n1：n2均为4：l，则A. 图甲中R1的功率2PB. 图甲中R1的功率C. 图乙中R1的功率16PD. 图乙中R1的功率【答案】D 16.【山西省xx届高三3月高考考前适应性测试】 如图，理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡，原线圈电路接在电压恒为U0的交变电源上。当S断开时，L1、L2、L3三只灯泡均正常发光；若闭合S，已知灯泡都不会损坏，且灯丝电阻不随温度变化，则A. 灯泡L1变亮 B. 灯泡L2变亮 C. 灯泡L3亮度不变 D. 灯泡L4正常发光【答案】A【解析】设原线圈电流为I1，灯泡电阻为R，因原线圈有灯泡，故可将电路等效，闭合S时减小，故I1增大，则灯泡L1变亮；变压器的输入电压减小，而匝数比不变，有变压器的输出电压减小，则灯泡L2和L3变暗，L4不能正常发光。故A正确，B、C、D错误。故选【点睛】原线圈有用电器，需要将副线圈的用电器等效看成在原线圈上，然后就可以利用动态分析电路的方法分析。17.【山西省xx届高三下学期名校联考理科综合】 日常家庭用电为220V发电厂输出电压为380V，同时为了减少电能传输中的损耗通常要用变压器改变电压如图为用户端的电路结构，其中变压器可视为理想变压器。其原副线圈的匝数比为8:1，副线圈上电压的瞬时值(V),副线圈接家用器热水器和抽油烟机，开关S闭合吋，电流表示数是0.6A，开关S断开时，电流表示数是 0.5A,下列说法正确的是A. S闭合时，抽油烟机消耗的功率是176W B. 原线圈两端电压的最大值是1760VC. S闭合时，热水器消牦的功率减小 D. S闭合时,热水裔消耗的功率是880W【答案】AD 18.【山西省太原市xx届高三模拟考试】如图为远距离输电示意图，其中T1、T2为理想变压器，r是输电电阻灯L1、L2相同且阻值不变。现保持变压器T1的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯L1正常发光，则A. 仅闭合S，灯L1会变亮B. 仅闭合S，r消耗的功率会变大C. 仅将滑片P下移，r消耗的功率会变小D. 仅将滑片P上移，电流表示数会变小【答案】BD【解析】闭合S，负载电阻减小，变压器T2副线圈电流增大，根据变流规律知，T2原线圈电流增大，即输电线上电流增大，导线上损耗的电压U=Ir增大，损耗的功率P=I2r增大，T2的输入电压U3=U2-Ir减小，所以U4减小，即灯泡L1电压减小，变暗，故A错误；B正确；仅将滑片P下移，变压器T1副线圈匝数增加（n2增加）根据可知U2变大，所以变压器T2的输入电压U3增大，U4根据增大，再根据得负载电流增大，整个电路电流增大， r消耗的功率会变大，故C错误；仅将滑片P上移，同理可得输电线电流减小，电流表示数会变小，所以D正确。19.【榆林市xx届高考模拟第一次测试】如图所示，一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为4: 1，原线圈接入电压为220 V的正弦交流电，副线圈接有两只理想二极管（正向电阻为0，反向电阻为无穷大）和两个电阻，且电阻R1= R2 = 50。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. 电流表的示数为0.275 AB. 电压表的示数为55 VC. 1 min内电阻R1上产生的热量为3630JD. 电阻R2消耗的电功率为60.5 W【答案】AB点睛：二极管的作用是只允许正向的电流通过，根据电压与匝数成正比即可求得电压表的示数，根据输入功率等于输出功率，即可求出电流表的读数。20.【四川省广元市xx届高三第二次高考适应性统考】一理想降压变压器原、副线圈匝数比为k，原线圈与阻值为4R0的电阻串联后，接入有效值为25V的正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，当负载电阻的阻值R5R0时，理想电压表的示数为5V保持变压器输入电流不变，现将负载电阻的阻值增大到R11R0，此时输入电压有效值为U，则 A. B. C. k4，U49VD. k4，U48V【答案】C 21.【天一大联考 xx高中毕业班阶段性测试】如图所示为一理想变压器，完整原、副线圈匝数相等。原、副线圈都有4个接线柱，正好三等分原、副线圈匝数，其中D、H分别为原、副线圈公共接线柱；变压器原线圈两端接入如图2所示的交流电，副线圈接额定电压为120 V的用电器。改变原、副线圈的接法，在保证安全的情况下,用电器的最大工作电压接近A. 147VB. 110VC. 84VD. 73V【答案】B【解析】由图2可知原线圈的工作电压为，副线圈最大电压为120V，所以变压器必须是降压变压器，降压变压器有三种变压比3:1、3:2、2:1，故副线圈电压可以为73V，147V，110V，则用电器的最大工作电压为110V，B正确。22.【湖北省八校xx届高三下学期第二次联考】如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为5 ：1，和R1、R2分别是电压表、定值电阻，且R15R2已知ab两端电压u按图乙所示正弦规律变化下列说法正确的是A. 电压u瞬时值的表达式 B. 电压表示数为40VC. R1、R2两端的电压之比为5 ：1 D. R1、R2消耗的功率之比为1 ：5【答案】D 23.【江苏省联盟大联考xx届高三2月联考】如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦交变电流，线圈电阻不计。理想变压器的原、副线圈匝数之比为20:1,C为电容器，L为直流电阻不计的自感线圈，R1、R2均为定值电阻，其中R1=10， 开关S开始是新断开的，则以下说法中错误的是 A. 线圈的转速为B. 交流电压表的示数为11VC. 电阻R1的功率小于12.1WD. 闭合开关S后，变压器副线圈中的电流没有发生变化【答案】D 24.【江西省重点中学盟校xx届高三第一次联考】如图所示，理想变压器有两个输出端，电路中五个相同的灯泡都正常发光.则三个线圈的匝数N1:N2:N3是A. 1：4：2B. 1：2：4C. 4：1：2D. 4：2：1【答案】C【解析】则灯泡规格相同，且全部正常发光知：流经每个灯泡的电流都相等设为I，每个灯泡两端电压都相等设为U，则U2=U，U3=2U；根据输入功率等于输出功率知：U1I=U22I+U3I，U1=4U；再根据电压与匝数成正比知N1：N2：N3=U1：U2：U3=4：1：2，故C正确，ABD错误；故选C.点睛：题副线圈中有两个，对于电压仍然可以用于匝数成正比，但是电流不再和匝数成反比，应该利用输入功率等于输出功率25.【广东省深圳市xx届高三2月第一次调研】用电压为U的正弦交流电源通过甲、乙两种电路给额定电压为U0的同一小电珠供电图甲中R为滑动变阻器，图乙中理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，若电珠均能正常工作，则 A. 变压器可能是升压变压器 B. n1：n2= U0：UC. 甲乙电路消耗功率之比为 D. R两端的电压最大值为【答案】D 26.【广西桂林市、崇左市xx届高三联合调研考试】 如图所示，理想变压器MN原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻Ro和两个小灯泡L1、L2， 电表为理想电表。最初电键S是闭合的，现断开电键S，则A. 电流表A1，示数变大B. 电流表A2示数变小C. 灯泡L1变暗D. 定值电阻R0消耗的电功率变大【答案】B点睛：本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解 27.【湖北省黄冈市xx届高三3月份质量检测】如图所示，n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻不计线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡，灯泡正常发光从线圈通过中性面开始计时，下列说法正确的是A. 图示位置穿过线框的磁通量变化率最大B. 灯泡中的电流方向每秒改变次C. 线框中产生感应电动势的表达式为enBSsintD. 变压器原、副线圈匝数之比为【答案】C【解析】图示位置穿过线框的磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，选项A错误；交流电的周期为，一个周期内电流方向改变两次，则灯泡中的电流方向每秒改变 次，选项B错误；交流电的电动势最大值：Em=nBS，则线框中产生感应电动势的表达式为enBSsint,选项C正确；交流电的有效值为 ,则 ,选项D错误；故选C.点睛：此题关键是掌握交流电的瞬时值、最大值及有效值的意义，知道它们之间的关系；掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决。28.【湖南省衡阳市xx届高三第一次联考】 如图所示，匝数n =10匝的矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度20rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积s=0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L(4W，l00)和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是A. 灯泡正常发光时原副线圈的匝数比为2:1B. 灯泡正常发光时电流表的示数为0. 2AC. 若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗D. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数减小【答案】CD【解析】点睛：关键是记住交流发电机最大电动势表达式Um=NBS，同时要明确输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率。29.【江苏省宜兴市xx届高三下学期期初考试】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B. 扼流圈对交流电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【答案】AD 30.【江苏省宜兴市xx届高三下学期期初考试】一理想变压器如图所示，其原线圈电压一定，副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2输电线的等效电阻为R开始时电键K断开当K接通后，以下说法正确的是A. 副线圈两端MN的输出电压减小B. 通过灯泡L1的电流减小C. 原线圈中的电流增大D. 变压器的输入功率变小【答案】BC【解析】试题分析：本题和闭合电路中的动态分析类似，可以根据断开S后电路电路电阻的变化，确定出全部电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，故A错误；当K接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，故B正确；由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，故C正确，D错误；【点睛】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法31.【四川省乐山市xx届高三第二次调查研究考试】如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为556，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是( )A. 变压器输入电压的最大值是220VB. 若电流表的示数为0.50A，变压器的输入功率是12WC. 原线圈输入的正弦交变电流的频率是50HzD. 电压表的示数是24 V【答案】BC点睛：根据图象准确找出已知量，并准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系即可解题。