2018届二轮 交变电流 专题卷

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O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O 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O M 和O N 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 ＝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 【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U 0、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I 1：I 2为( )

A. 1

B.

C.

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 ＝1

9 B ．U ＝22 V ，k ＝1

9 C ．U ＝66 V ，k ＝1

3 D ．U ＝22 V ，k ＝1

3

【答案】A

【解析】设原、副线圈中的电流分别为I 1、I 2，则I 1I 2＝n 2n 1＝13，故k ＝I 21R

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． 【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( )

A ．U ab ∶U cd ＝n 1∶n 2

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U cd 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 ＝5R 0时，根据串、并联电路规律，R 两端电压为

R 0两端电压的5倍,因为电压表测量R 两端的电压，所以U R 0＝1

5×5 V ＝1 V ，故副线圈两端电压为U 2＝6 V ，根据公式U 1U 2

＝n 1

n 2

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U 2＝IR 0＋5IR 0＝6IR 0，变 化前，U 2′＝IR 0＋11IR 0＝12IR 0，所以U 2′＝2U 2＝12 V ，

根据公式U 1U 2＝n 1

n 2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A 2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A 1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A 1的示数减小

【答案】AC

【题型】多选题 【难度】一般