专题10 交变电流和变压器(原卷版)

专题10 恒定电流、交变电流和变压器1．（2021届福建省厦门外国语高三质检）如图所示的电路中，电源的电动势为E 、内阻为r ，C 为电容器，R 1和R 2为定值电阻，R 3为光敏电阻（阻值随光照增强而减小），A 为理想电流表，G 为灵敏电流计，已知R 1>r 。

当开关S 闭合且电路稳定后，在逐渐增大对R 3的光照强度的过程中（ ）A ．A 表的示数变小B ．电源的输出功率变大C ．电源内部消耗的热功率变小D ．G 表中有从a 至b 的电流2．（2021届重庆市第一中学高三模拟）如图所示，1R 为定值电阻，2R 为电阻箱，E 为电源电动势，r 为电源内电阻（1R r <），以下说法中正确的是（ ）A ．当21R R r =+时，1R 获得最大功率B ．当21R R r =+时，2R 获得最大功率C ．当21R R r =+时，电源的输出功率最大D ．当21R R r =+时，电源效率最高3．（2021届重庆市第一中学高三模拟）二氧化锡传感器的电阻随着一氧化碳的浓度增大而减小，将其接入如图所示的电路中，可以测量汽车尾气一氧化碳的浓度是否超标。

当一氧化碳浓度增大时，下列说法正确的是（ ）A．A表示数增大B．V表示数减小C．电路的路端电压变大D．电源内部消耗功率变大4．（2021届海南省海南中学高三模拟）在如图所示的电路中，各电表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。

平行板电容器中带电微粒P处于静止状态。

当滑动变阻器R3的滑片向a端移动时，则（）A．电流表读数减小，V1的示数减小B．微粒P将向下运动C．V2示数变大D．电容器所带的电荷量增加5．（2021届湖南省衡阳市田家炳实验中学高三模拟）如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是（）A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小6．（2021届湖南省株洲市高三模拟）利用图甲所示电路可研究电容器的充、放电。

图乙为某次实验中通过计算机在同一图中描画出的电压和电流的变化情况，阴影部分Ⅰ和Ⅱ的面积分别为S1、S2。

可以推断出（）A．图乙反映了电容器充电时的情况B．S1表示极板电压为5V时所带的电荷量C．S1=S2D．定值电阻R的阻值7．（2021届江苏省南京市秦淮中学高三模拟）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光。

在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．小灯泡1L、2L均变暗B．小灯泡1L变暗，小灯泡2L变亮C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小8．（2021届江苏省苏州八校联盟高三联考）如图所示，电路中的A B、是两个完全相同的灯泡，L是一个自、灯泡发光情感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器，当开关S断开与闭合时，A B况是（）A ．S 刚闭合后，A 灯亮一下又逐渐变暗，B 灯逐渐变亮 B ．S 刚闭合后，B 灯亮一下又逐渐变暗，A 灯逐渐变亮C ．S 闭合足够长时间后，A 灯泡和B 灯泡一样亮D ．S 闭合足够长时间后再断开，B 灯逐渐熄灭，A 灯逐渐熄灭9．（2021届辽宁省辽阳市高三模拟）一个小型电热器，当将它接在输出电压为20 V 的直流电源上时，其消耗的电功率为P ；当将它接某个正弦交流电源上时，其消耗的电功率为2P 。

若电热器的电阻不变，则该交流电源输出电压的最大值为（ ） A ．20 VB ．202VC ．40 VD ．402V10．（2021届辽宁省沈阳实验中学高三模拟）一理想变压器原、副线圈匝数比为21:2:1n n ，原线圈中接有定值电阻R ，副线圈中并联有两个阻值也为R 的定值电阻，如图所示，原线圈接有电压为U 的交流电源，则副线圈的输出电压为（ ）A ．2UB ．3U C ．23UD ．4U 11．（2021届辽宁省营口市高三模拟）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻1R 、2R 和3R 的阻值分别为2Ω、1Ω和3Ω，A 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。

该变压器原、副线圈匝数比为2：1，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（ ）A ．2IB ．3IC ．4ID ．5I12．（2021届江苏省连云港市高三模拟）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20V时，输出电压 A ．降低2VB ．增加2VC ．降低200VD ．增加200V13．（2021届江苏省苏州八校联盟高三联考）手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，如图甲所示，可以简化为图乙。

一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S ，匝数为n ，线圈总电阻为r ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过M 、N 与外电路连接，如图所示，外电路电灯电阻为R ，电压表为理想交流电表。

在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（ ）A ．电压表V 的示数为RnBS R rω+ B ．通过灯泡的电荷量为2n BSR r+C ．电灯中产生的焦耳热为22224()n B S RR r ωπ+ D ．当线圈由平行于磁场方向位置转过90°时，流过线圈的电流为nBS R rω+ 14．（2021届河北省衡水市第一中学高三模拟）如图甲所示，匝数20N =的矩形金属线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，金属线框产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示。

该交变电流通过原、副线圈匝数比为21:2:1n n =的理想变压器给灯泡供电，理想交流电压表V 并联在灯泡两端。

则（ ）A ．通过灯泡的电流方向每秒钟改变100次B ．通过金属线框的最大磁通量为112Wb C ．10.01s t =时，佥属线框所在平面与中性面垂直 D ．20.015s t =时，电压表的示数为零15．（2021届福建省厦门外国语高三质检）如图（a ）所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框abcd 绕与磁感线垂直的转轴ab 匀速转动，线圈产生的交变电动势随时间变化的规律如图（b ）所示，若线框总电阻为5Ω，则（ ）A ．cd 边两端电压的有效值为16.5VB ．当线框平面与中性面的夹角为45时，线框产生的电动势的大小为22VC ．从0t =到0.01s t =时间内，通过线框某一截面的电荷量为24.410C -⨯D ．线框转动一周产生的焦耳热为3.87J16．（2021届河北省选择性考试模拟演练）如图，理想变压器原线圈匝数为1100匝，接有一阻值为R 的电阻，电压表V 1示数为110.0V 。

副线圈接有一个阻值恒为R L 的灯泡，绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表V 2，示数为0.10V 。

已知R L ：R =4：1，则副线圈的匝数为（ ）A ．225B ．550C ．2200D ．440017．（2021届湖北省选择性考试模拟演练）如图（a ）所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n 1：n 2=1：5，定值电阻R 1的阻值为10Ω，滑动变阻器R 2的最大阻值为50Ω，定值电阻R 3的阻值为10Ω，图中电表均为理想电表。

原线圈输入如图（b ）所示的交变电流，其有效值不随负载变化。

当滑动变阻器接入电路的阻值由50Ω减小到0的过程中（ ）A ．电流表的示数为5AB ．通过R 2的电流减小C ．电压表的示数减小D ．R 2和R 3的总电功率先增大后减小18．（2021届湖南省三湘名校联盟高三联考）如图所示，长度相同的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为L ，导轨右端接有阻值为R 的定值电阻，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B ，两根质量均为m 的金属棒M N 、PQ 垂直放在导轨上，两金属棒与导轨间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，导轨电阻不计，给金属棒M N 施加一个水平向左的恒力，当金属棒M N 刚要离开导轨时，加速度恰好为零，此时PQ 刚好要滑动，两金属棒接入电路中的电阻均为R ，此过程通过金属棒PQ 的电量为q ，在金属棒M N 从开始运动到离开导轨的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．拉力大小为2F mg μ=B ．金属棒M N 刚要离开导轨时速度大小为223mgRB Lμ C ．金属棒M N 在导轨上运动的距离2qRBLD ．回路中产生的焦耳热为232244692mgqR m g R BL B Lμμ- 19．（2021届湖南省长沙市长郡中学高三模拟）如图所示，理想变压器原线圈接电压为220 V 的正弦交流电，开关S 接1时，原、副线圈的匝数比为11∶1，滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，电压表和电流表均为理想交流电表．下列说法中正确的有( )A ．变压器输入功率与输出功率之比为11∶1B ．1 min 内滑动变阻器上产生的热量为40 JC ．仅将S 从1拨到2，电流表示数减小D ．仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小20．（2021届江苏省无锡市天一中学高三模拟）如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝10∶1，L 1和L 2是相同型号的白炽灯，L 1与电容器C 串联，L 2与带铁芯的线圈L 串联，V 为理想交流电压表.当原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压时，电路稳定后，两只灯泡的亮度相同，则( )A ．与副线圈并联的电压表在t ＝1×10－2 s 时的示数为0B ．与副线圈并联的电压表在t ＝0.5×10－2 s 时的示数为2 VC ．当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz 时，灯泡L 1变亮，灯泡L 2变暗D ．当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz 时，灯泡L 1变暗，灯泡L 2变亮21．（2021届江苏省新高考适应性考试）小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。

其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等两次实验中（）A．都接直流电源B．A两端的电压相等C．A损耗的功率相等D．图1中A的电流较大。