2017-2018学年高考物理二轮复习 专题4 电路与电磁感应教学案

专题4 电路与电磁感应
高考研究(十五) 聚焦选择题考法——直流电路、交流电路
1．(2016·全国Ⅱ卷T 17)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成
如图所示电路。

开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭
合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2。

Q 1与Q 2的比值为
( )
A.25
B.12
C.35
D.23
解析：选C 断开S 和闭合S 后等效电路分别如图甲、乙所示。

根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U 1＝15
E ，U 2
Q 2＝3∶5，选项C 正确。

M 为半圆形导线框，圆
O N ；两导线框
O M O N 的水平面
M 、N 在t ＝
0且过O M 和O N 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转
T
C ．在t ＝T 8
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
解析：选BC 两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变，选项A 错误；导线框的转动周期为T ，则感应电流的周期也为T ，选项B 正确；在t ＝T 8
时，切割磁感线的有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项C 正确；M 导线框中一直有感应电
流，N 导线框中只有一半时间内有感应电流，所以两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值不相等，选项D 错误。

3.(2016·全国Ⅰ卷T
16)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电
阻R 1、R 2和R 3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( )
A ．2
B ．3
C ．4
D ．5
解析：选B 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 －I 2R 1＝(kI )2(R 2＋R 3)
4UI －(4I )2R 1＝(4kI )2
R 2
联立两式代入数据解得k ＝3
选项B 正确。

4．[多选](2016·全国Ⅲ卷T 19)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∶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
解析：选AD 设灯泡的额定电压为U 0，输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的电压为9U 0，变压器原、副线圈的匝数比为9∶1，A 正确，B 错误；由9U 0I a ＝U 0I b 得，流过b 灯泡的电流是流过a 灯泡电流的9倍，根据P ＝UI ，a 、b 灯泡的电功率之比为1∶9，C 错误，D 正确。

5.(2015·全国Ⅰ卷T
16)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
解析：选A 设原、副线圈中的电流分别I 1、I 2，则I 1I 2＝n 2n 1＝13，故k ＝I 12R I 22R ＝19。

设原线圈两端的电压为U 1，则U 1U ＝n 1n 2＝31，故U 1＝3U ，而原线圈上电阻分担的电压为13U ，故U 3
＋3U ＝220 V ，解得U ＝66 V 。

选项A 正确。

6．[多选](2017·全国Ⅱ卷T 21)某同学自制的简易电动机示意图如图所示。

矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。

将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。

为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将(
)
A ．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B ．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C ．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D ．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
解析：选AD 装置平面示意图如图所示。

如图所示的状态，磁感线
方向向上，若形成通路，线圈下边导线中电流方向向左，受垂直纸面向里
的安培力，同理，上边导线中电流受安培力垂直纸面向外，使线圈转动。

当线圈上边导线转到下边时，若仍通路，线圈上、下边中电流方向与图示方向相比均反向，受安培力反向，阻碍线圈转动。

若要线圈连续转动，要求左、右转轴只能上一侧或下一侧形成通路，另一侧断路。

故选A 、D 。

[必备知能]
1．直流电路的动态分析 (1)方法一：程序法，即部分——整体——部分。

(2)方法二：结论法，即串反并同法。

2．直流电路中的功率问题
(1)电路的电功率分析 ①纯电阻电路：P 电＝P 热＝I 2
R ＝＝U 2。

②非纯电阻电路：P 电＝P 热＋P 机(2)①当R ＝r ②当R >r 时，随着R ③当R <r 时，随着R ④当P 出<P m 时，每个输出功率对应两个外电阻阻值r 2。

[演练冲关]
1.[多选](2017·沧州一中检测)如图所示的电路由电源、电阻箱
和电流表、开关组成，电源电动势E ＝4 V ，内阻r ＝2 Ω；电流表内阻忽略不计，闭合开关，调节电阻箱，当电阻箱读数分别等于R 1和R 2时，
电流表对应的读数分别为I 1和I 2，这两种情况下电源的输出功率相等，下列说法正确的是
( )
A ．I 1＋I 2＝2 A
B ．I 1－I 2＝2 A
C ．R 1＝1R 2
D ．R 1＝4R 2
解析：选AD 根据闭合电路欧姆定律得：I 1＝E
R 1＋r ＝4R 1＋2，I 2＝E R 2＋r ＝4R 2＋2，这两种情况下电源的输出功率相等，则有：I 12R 1＝I 22R 2，联立以上各式解得：I 1＋I 2＝2 A ，R 1＝4R 2
，故A 、D 正确。

2．(2017·辽师大附中模拟)科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR 为一个磁敏电阻，R 和R 2
为滑动变阻器，R 1和R 3为定值电阻，当开关S 1和S 2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，则( )
A ．只调节R ，当P 1向右端移动时，R 1消耗的电功率变大
B ．只调节R ，当P 1向右端移动时，带电微粒向下运动
C ．只调节R 2，当P 2向下端移动时，R 1消耗的电功率变大
D ．只调节R 2，当P 2向下端移动时，带电微粒向下运动
解析：选A 只调节R ，当P 1向右端移动时，R 接入电路的阻值增大，电源电动势不变，所以电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱。

由于电磁铁磁性的减弱，导致了磁敏电阻GMR 的阻值减小，则通过R 1的电流增大，消耗的电功率增大。

电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，A 正确，B 错误；只调节R 2，当P 2向下端移动时，回路中电流不变，R 1消耗的电功率不变。

电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，C 、D 错误。

3.[多选](2017·衡阳八中检测)如图所示电路中，电源电动势E 恒
定，内阻r ＝1 Ω，定值电阻R 3＝5 Ω。

开关K 断开与闭合时，ab 段电
路消耗的电功率相等。

则以下说法中正确的是( )
A ．电阻R 1、R 2可能分别为4 Ω、5 Ω
B ．电阻R 1、R 2可能分别为3 Ω、6 Ω
C ．开关K 断开时理想电压表的示数一定小于K 闭合时的示数
D ．开关K 断开与闭合时，理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于6 Ω
解析：选AD 开关K 闭合时，ab 段只有电阻R 1工作，消耗的电功率为P ＝⎝
⎛⎭⎪⎫E R 1＋R 3＋r 2R 1，当开关K 断开时，ab 段的电阻R 1和R 2工作，消耗的电功率为P ＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫E R 1＋R 2＋R 3＋r 2(R 1＋R 2)，代入选项A 、B 中的数据检验可得，A 正确，B 错误；将R 3和电源内阻看成整体，则此时电压表测量路端电压，当开关K 断开时路端总电阻大于开关K 闭合时的，所以开关K 断开时电压表示数大，C 错误；根据闭合电路欧姆定律得：U ＝E －(R 3＋r )I ，则理想电压表的示数变
化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比为：ΔU ΔI
＝R 3＋r ＝6 Ω，D 正确。

[必备知能]
4.[多选]
L ，匝数为n ，总电阻为0.5R 强磁场中绕轴OO 231
( )
e ＝4IR sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
2IR 2nBL 2t D ．从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的表达式e ＝42IR sin ⎝
⎛⎭⎪⎫4IR
nBL 2t 解析：选BD 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生交变电流，在一个周期内，两
个二极管交替导通，因此，线圈外部电路的总电阻不变，即R 外＝R 2＋R ＝32
R 。

电流表示数表示电流有效值，根据闭合电路欧姆定律可得，线圈中感应电动势有效值E ＝2I (R 外＋r )＝4IR ，则线圈中感应电动势最大值为E m ＝2E ＝42IR ，由法拉第电磁感应定律知E m ＝nBS ω＝2
nB ωL 2，得线圈转动的角速度ω＝4IR nBL 2，选项B 正确；根据题意可知，开始时线圈平面与磁感线垂直，即t ＝0时，线圈中感应电动势为零，所以感应电动势的表达式为e ＝42IR sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫4IR
nBL 2t ，选项D 正确。

5．(2017·黄冈检测)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ω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ω2π
次 C ．线框中产生感应电动势的表达式为e ＝nBS ωsin ωt
D ．变压器原、副线圈匝数之比为nBS ωU
解析：选C 题图所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T ＝2πω
，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ω2π×2＝ωπ
次，选项B 错误；电动势最大值：E m ＝nBS ω，则线框中产生感应电动势的表达式为e ＝nBS ωsin ωt ，选项C 正确；原线圈交流电的有效值为U 1＝nBS ω2，则n 1n 2＝U 1
U 2
＝nBS ω2U
，选项D 错误。

理想变压器原、副线圈基本量间的关系
具体如下。

(1)U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1n 3
，…
(2)n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…
(3)P 1＝P 2＋P 3＋…
[典例示法]
[典例] [多选](2017· 江苏泰州中学检测)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，R t 是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的热
敏电阻(温度升高，阻值减小)。

从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加
上交变电压，其瞬时值u 1＝2202sin 100πt V ，则下列说法不正确的是( )
A ．当t ＝1600
s 时，c 、d 间的电压瞬时值为110 V 22 V
t 温度升髙，则电压表和电流表的示数均变小
u ＝2202sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100π×1600V ＝110 2 V 10∶1，原线圈两端的
，根据U 1U 2＝n 1n 2＝101，代入数据得U 2＝22 V ，故B 正确；当单t 温度升高，其阻值减小，由U 1U 2＝n 1n 2可知电压表示数不变，电流表示数增大，故C 错误；当单刀双掷开关由a 扳向b 时，由U 1U 2＝n 1
n 2
可知，当原线圈匝数减小时，U 2变大，电压表和电流表的示数均变大，故D 正确。

[答案] AC
1．分析变压器动态变化问题的一般思维流程
2．分析变压器动态变化问题的关键
(1)弄清变量和不变量，确定是负载电阻不变还是匝数比不变。

(2)弄清变压器动态变化中的决定关系，即P 2决定P 1，I 2决定I 1，U 1决定U 2。

[演练冲关]
6.(2018届高三·湖北七市(州)联考)如图所示，理想变压器原、副
线圈匝数分别为n 1、n 2，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表，副线圈
回路接有定值电阻R ＝2 Ω，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图甲、乙所示，则下列说法中错误的是( )
A ．T ＝0.02 s
B ．n 1∶n 2≈55∶1
C ．电流表的示数I ≈36.4 mA
D ．当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为0
解析：选D 由题图甲知，原线圈电压变化的周期是0.02 s ，所以A 正确；根据变压规律得：n 1n 2＝U 1U 2≈55，所以B 正确；副线圈的电流I 2＝U 2R ＝5.6622
A ，根据变流规律得原线圈电流I 1＝I 2
55
≈36.4 mA，所以C 正确；由题图甲、乙对照知，当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值最大，所以D 错误。

7.(2017·宁德检测)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 Ω 的电动机，原线圈接上u ＝
2202sin 100πt 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1 A ，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∶1
B ．电动机的输出功率为176 W
C ．电动机的热功率为6 W
D ．若电动机被卡住，灯泡仍正常工作，则电流表的示数变为9 A
解析：选D 原线圈两端的电压有效值为U 1＝22022
V ＝220 V ，根据题意灯泡和电动机都正常工作，所以灯泡两端的电压为44 V ，根据电压与匝数成正比，得n 1n 2＝U 1U 2＝22044＝51，选项A 错误；根据电流与匝数成反比，得副线圈中的电流I 2＝5I 1＝5 A ，灯泡中的电流I L ＝P L U L ＝4444
A ＝1 A ，则电动机的电流为I M ＝4 A ，电动机的热功率：P 热＝I M 2r ＝16 W ；则电动机输出功率：P 出＝U 2I M －I M 2r ＝(44×4－42
×1)W＝160 W ，选项B 、C 错误；若电动机被卡住，
灯泡仍正常工作，则通过电动机的电流I M ′＝441 A ＝44 A ；此时副线圈中的电流为45 A ，则原线圈中的电流I 1′＝n 2n 1I 2′＝455
A ＝9 A ，电流表的示数变为9 A ，选项D 正确。

8.(2018届高三·江西九校联考)如图所示，甲、乙两个完全相同
的理想变压器接在交流电路中，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
解析：选B 由题图知，甲与乙两变压器串联，故原线圈中的电流相等，又因甲、乙两变压器相同，故副线圈中的电流也相同，即I 甲＝I 乙，
2
P 乙，乙，B
1．三个回路
[演练冲关]
9.[多选](2018届高三·衡阳联考)某同学在实验室中研究远
距离输电。

由于输电线太长，他将每100米导线卷成一卷，共卷
成8卷来代替输电线路(忽略输电线路的电磁感应)。

在输送功率
相同时，第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连，测得输
电线上损失的功率为P 1，第二次采用如图所示的电路输电，其中理想变压器T 1与学生电源相连，其原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2，理想变压器T 2与用电器相连，测得输电线上损失的功率为P 2。

下列说法正确的是( )
A ．前后两次实验都可用于研究远距离直流输电
B ．实验可以证明，T 1采用升压变压器(匝数比为n 2n 1
>1)能减小远距离输电的能量损失
C ．若输送功率一定，则P 2∶P 1＝n 1∶n 2
D ．若输送功率一定，则P 2∶P 1＝n 12∶n 22
解析：选BD 变压器只能改变交变电流的电压，所以第二次实验只能研究远距离交流输电，故A 错误；第一次实验，输电线上的电流I ＝P U 1，输电线上损失的功率P 1＝I 2R ＝P 2
U 1
2R ；第二次实验，升压变压器副线圈上的电压U 2＝n 2
n 1U 1，输电线上的电流I ′＝P U 2
，输电线上损失的功率P 2＝I ′2
R ＝P 2U 22R ，所以P 2P 1＝U 12U 22＝n 12n 22，故D 正确，C 错误；由上述分析知P 2<P 1，即实验可以证明，T 1采用升压变压器能减小输电电流，能减小远距离输电的能量损失，故B 正确。

10．[多选](2018届高三·第一次全国大联考Ⅰ卷)如图所示，图(a)是远距离输电线路的示意图，变压器均为理想变压器；图(b)是用户内部电路图，由1 000个完全相同的电阻并联；图(c)是某个电阻的电流随时间变化的图
象。

已知升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶100，降压变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，远距离输电线的总电阻为r ＝20 Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的
5%，不考虑降压变压器与用户间导线的电阻。

则( )
A ．发电机的输出功率是4×106 W
B ．升压变压器的输入电压是400 V
C ．降压变压器的输入电压是40 000 V
D ．用户电路中每个电阻的阻值是3 800 Ω
解析：选ABD 由题图(c)可知，用户电路中通过每个电阻的电流有效值I ＝1 A ，降压变压器的输出电流I 4＝nI ＝1 000 A ，升压变压器的输出电流I 2、输电线上的电流I 线、降压变压器的输入电流I 3相等，输电线上的电流I 线＝I 2＝I 3＝n 4n 3I 4＝100 A ，输电线上损失的电
功率ΔP ＝I 线2r ＝2×105 W ，发电机的输出功率也就是输电功率P 1＝ΔP η
＝4×106 W ，A 正确；
C n 2，若灯泡均能正常工作，则( )
A ．变压器可能是升压变压器
B ．n 1∶n 2＝U 0∶U
C ．甲、乙电路消耗功率之比为U 2∶U 02
D ．R 两端的电压最大值为2(U －U 0)
解析：选D 由题图甲知，电源电压等于滑动变阻器两端的电压与灯泡电压之和，所以U >U 0；在题图乙中，根据电压与匝数成正比，知n 1>n 2，所以该变压器是降压变压器，故A 错误；由题图乙，根据电压与匝数成正比，得n 1∶n 2＝U ∶U 0，故B 错误；灯泡均能正常工作，所以电流等于额定电流，甲电路消耗的功率为UI ，乙电路消耗的功率为U 0I ，所以甲、乙电路消耗的功率之比为U ∶U 0，故C 错误；R 两端电压的有效值为U －U 0，因为电源是正弦交流电，所以R 两端电压的最大值为2(U －U 0)，故D 正确。

2.如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n
1＝2 000，副线圈匝
数为n 2＝500，将原线圈接在u ＝2202·sin 120πt V 的交流电压
上，定值电阻的阻值为20 Ω，滑动变阻器的总阻值为35 Ω。

下列
说法中正确的是( )
A ．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B ．副线圈的电压的有效值为30 V
C ．滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，电阻R 两端的电压变小
D ．滑片P 滑到最左端时，理想变压器的输入功率为55 W
解析：选D 原、副线圈的交流电压周期T ＝2πω，频率f ＝1T
＝60 Hz ，选项A 错误；原线圈电压的有效值U 1＝U m
2＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1
n 2
，可得副线圈的电压的有效值U 2＝55 V ，选项B 错误；滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，电路中电流变大，电阻R 两端的电压变大，选
项C 错误；滑动变阻器的滑片P 滑到最左端时，理想变压器的输入功率为P 2＝U 22R ＋R P
＝55 W ，选项D 正确。

3．(2017·吉安第一中学模拟)如图所示的电路中，A 1和A 2为理想电流表，示数分别为I 1和I 2，R 1∶R 2∶R 3＝1∶2∶3；当ab 两点间加以恒定的电压U 后，下列结论正确的是( )
A ．I 1∶I 2＝3∶4
B ．I 1∶I 2＝4∶9
C ．将A 1、A 2换成理想电压表，其示数之比为3∶5
D ．将A 1、A 2换成理想电压表，其示数之比为1∶1
解析：选C ab 两点间加以恒定的电压U 后，电路图如图甲所示，
并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，I 1I 2＝U R 2＋U R 3U R 1＋U R 2
＝59，故A 、B 错误；将A 1、A 2换成理想电压表，电路图如图乙所示成为串联电路，U R 1∶U R 2∶U R 3＝1∶2∶3，U 1U 2＝U R 1＋U R 2U R 2＋U R 3＝35
，故C 正确，D 错误。

4．(2018届高三·湖北八校联考)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1
，和R 1、R 2分别是电压表、定值电阻，且R 1＝5R 2。

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 瞬时值的表达式为u ＝
V
B ．电压表示数为40 V
C ．R 1、R 2两端的电压之比为5∶u m ＝220 2 V ，周期为T ＝0.02 s ，u ＝2202sin 100πt V ，A 错误；I 1，故原线圈中输出端电压为U 1＝E －I 1R 1，＝n 1
n 2可得E －I 1R 1I 2R 2＝5，由I 1I 2＝n 2n 1＝15
，可得I 2＝5I 1，又R U 2＝1103
V ，B 错误；R 1、R 2两端的电压之比为I 1R 1I 2R 2＝15I 2×5R 2I 2R 2＝1∶1，C 错误；R 1、R 2消耗的功率之比为I 12R 1I 22R 2＝125I 22×5R 2I 22R 2＝15
，D 正确。

5．[多选](2017·泰安模拟)如图甲所示的电路中，电阻R 1＝R 2＝R ，和R 1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， U AB >0)。

由此可知( )
A ．在A 、
B 之间所加的交变电压的周期为2×10－2
s
B ．在A 、B 之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u ＝2202sin 50πt V
C ．加在R 1上电压的有效值为55 2 V
D ．加在R 1上电压的有效值为5510 V
解析：选AC 由题图乙可得交变电压的周期为：T ＝2×10－2 s ，故A 正确；电压最大值为：U m ＝220 2 V ，交变电压的瞬时值表达式为：u ＝U m sin ωt ＝2202sin 2πT t V ＝2202
sin 100πt V ，故B 错误；当电压为正值时A 点电势高于B 点电势，二极管导通，即R 1被短路；电压为负值时B 点电势高于A 点电势，二极管截止，R 1、R 2串联。

设R 1上电压的有效
值为U ，根据有效值的定义得：U 2
R 1T ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12×U m 22R 1×T 2
，解得：U ＝55 2 V ，故C 正确，D 错误。

6．[多选](2017·南平检测)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，下列可以使电灯L 重新变亮的方法是( )
A ．其他条件不变，P 1上移，同时P 2下移
B ．其他条件不变，P 1下移，同时P 2上移
C ．其他条件不变，断开开关S
D ．其他条件不变，将滑动变阻器滑片P 向下移动
解析：选BC P 1上移增大n 1，P 2下移减小n 2，由理想变压器的变压比：U 1U 2＝n 1n 2
，可知U 2将会变得更小，所以电灯L 不会重新变亮，故A 错误；同理，P 1下移减小n 1，P 2上移增大n 2，可知U 2将会变大，所以电灯L 会重新变亮，故B 正确；其他条件不变，U 2电压不变，断开开关S ，并联部分电阻变大，副线圈电流变小，R 1分压变小，电灯L 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，将滑动变阻器滑片P 向下移动，总电阻变小，总电流变大，R
1分压变大，电灯L 的电压将变小，所以电灯L 不会重新
变亮，故D 错误。

7.[多选](2017·榆林模拟)如图所示，一台理想变压器的原、副
线圈的匝数比为4∶1，原线圈接入电压有效值为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R 1＝R 2＝50 Ω。

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 A
B ．电压表的示数为55 V
C ．1 min 内电阻R 1上产生的热量为 3 630 J
D ．电阻R 2消耗的电功率为60.5 W
解析：选AB 根据电压与匝数成正比，有：U 1U 2＝n 1n 2，则副线圈两端的电压U 2＝14
×220 V ＝55 V ，故B 正确；因为二极管具有单向导电性，1 min 内电阻R 1·U 22
R 1
t ＝1 815 J ，故C 错误；电阻R 2消耗的电功率P R 2＝12·U 22R 2
＝30.25 W ，故可知，电阻R 1消耗的电功率等于电阻R 2消耗的电功率，输入功率P 1＝30.25×2 W＝60.5 W ，电流表的示数为I 1＝P 1U 1＝60.5220
A ＝0.275 A ，故A 正确。

8．[多选](2017·银川重点中学模拟)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，图甲中P 、Q 间输入如图乙所示的正弦式交变电压，副线圈接火灾报警系统(未画出)，电压表均为理想电表，电流表内阻不可忽略，R 0为定值电阻，R 为半导体热敏电阻(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V 1的示数一定小于220 V
B ．无论何种情况，电压表V 1的示数与电压表V 2的示数之比为10∶1
C ．R 处出现火警时，电流表示数增大
D ．R 处出现火警时，电阻R 0消耗的功率减小
解析：选ABC 由题图乙可知，原线圈电压的有效值为220 V ，由于电流表内阻不可忽略，在电流通过电流表时有电压损失，所以电压表V 1的示数一定小于220 V ，选项A 正确；根据变压器变压原理，无论何种情况，变压器原、副线圈两端的电压都与匝数成正比，所以变压器原、副线圈两端的电压(即电压表示数)之比为10∶1，选项B 正确；R 处出现火警时，R 的阻值减小，变压器输出电流增大，电阻R 0消耗的功率增大，变压器输出功率增大，根据输出功率决定输入功率可知电流表示数增大，选项C 正确，D 错误。

高考研究(十六) 聚焦选择题考法——三定则、两定律
1．(2017·全国Ⅰ卷T
18)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品
表面原子尺度上的形貌。

为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在
圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快
速衰减其微小振动，如图所示。

无扰动时，按下列四种方案对紫铜
薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )
解析：选A 施加磁场来快速衰减STM的微小振动，其原理是电磁阻尼，在振动时通过紫铜薄板的磁通量变化，紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流，则其受到安培力作用，该作用阻碍紫铜薄板振动，即促使其振动衰减。

方案A中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，通过它的磁通量都发生变化；方案B中，当紫铜薄板上下振动时，通过它的磁通量可能不变，当紫铜薄板向右振动时，通过它的磁通量不变；方案C中，紫铜薄板上下振动、左右振动时，通过它的磁通量可能不变；方案D中，当紫铜薄板上下振动时，通过它的磁通量可能不变。

综上可知，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A。

2．(2017·全国Ⅲ卷T
15)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场
中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。

金属杆PQ置于导轨上并
与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域
内，线框与导轨共面。

现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
解析：选D 金属杆PQ向右切割磁感线，根据右手定则可知PQRS中感应电流沿逆时针方向；原来T中的磁场方向垂直于纸面向里，闭合回路PQRS中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外，与原磁场方向相反，使得穿过T的磁通量减小，根据楞次定律可知T中产生顺时针方向的感应电流，综上所述，可知A、B、C错误，D正确。

3．[多选](2016·全国Ⅱ卷T
20)法拉第圆盘发电机的示意图如图所
示。

铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴
接触。

圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。

圆盘旋转时，关于流过电
阻R的电流，下列说法正确的是( )
A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动。