2019版高考物理一轮复习高频考点强化交变电流变压器问题练习

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2019年高考一轮复习《交流电源》真题、模拟题、知识点总结分项汇编(可编辑修改word版)

B．增加2 V
C．降低200 V ．增加200 V
【答案】D
U1 【解析】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即 U2
n1 n2
U2
，得：
n2 n1
U1
，即副线圈两端
电压与原线圈两端电压成正比，所以有： 0V，故 D 正确。
，当输入电压增加 20V 时，输出电压增大 20
2．（2019·山东省潍坊市高三模拟训练）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=11:5，原线圈接 ul=110sin100πt V 的交流电，电阻 R1=R2=25 Ω，D 为理想二极管，则
Im
Um
Em
(4)正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系：I＝ 2，U＝ 2 ，E＝ 2 .
ΔΦ
nΔΦ
(5)交变电流的平均值：E＝n Δt ，I＝R＋rΔt.
三、变压器原理
1．工作原理：电磁感应的互感现象．
2．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出．
U1 n1 (2)电压关系：U2＝n2，若 n1>n2，为降压变压器；若 n1<n2，为升压变压器．
(3)输电电流：I 线＝U2＝U3＝ R线 .
( )P2
(4)输电线上损耗的电功率： P 损＝I 线 ΔU＝I2 线 R 线＝ U2 2R 线．
2019 年物理高考真题和模拟题相关题目
1．（2019·江苏卷）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20 V时，输出电压
A．降低2 V
2019 年物理高考真题和模拟题知识点分项汇编
《交变电流》
一、正弦式交变电流
1.产生
线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动. 2.两个特殊位置的特点

(新课标)2019届高考物理一轮复习第11章交变电流传感器第二节变压器远距离输电达标诊断高效训练

第二节变压器远距离输电(建议用时：60分钟)一、单项选择题1．(2018·江西萍乡模拟)如图所示为汽车的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V 的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10 000 V 以上的电压，火花塞中产生火花．下列说法中正确的是( )A ．变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制B ．若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压C ．变压器原线圈输入的12 V 电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压D ．该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数解析：选A.由题意知，此为升压变压器，且原线圈所过电流大，需用粗线导体，故A 正确；汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，所以B 错误；由题可知原线圈处接12 V 的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，所以C 错误；由U 1U 2＝n 1n 2可知，要在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，所以D 错误．2．(2018·福建泉州质检)如图所示，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时( )A ．输电线上损耗的功率减小B ．电压表V 1的示数减小，电流表A 1增大C ．电压表V 2的示数增大，电流表A 2减小D ．用户功率与发电厂输出功率的比值减小解析：选D.当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则电流表A 2读数变大，输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率变大，选项A 错误；电流表A 1增大，因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的次级电压不变，即电压表V 1的示数不变，选项B 错误；输电线上的电压损失变大，故降压变压器的初级电压减小，次级电压也减小，即电压表V 2的示数减小，选项C 错误；用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例P －P 损P ＝1－I 2R U 1I ＝1－ΔU U 1，因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，U 1不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小，故D 正确．3．(2018·黑龙江大庆中学模拟)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，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝2202·sin 100πt (V)，则( )A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22 VB ．当t ＝1600s 时，c 、d 间的电压瞬时值为110 V C ．单刀双掷开关与a 连接，在滑动变阻器触头P 向上移动的过程中，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，电压表和电流表的示数均变小解析：选A.当单刀双掷开关与a 连接时，原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈两端的电压有效值U 1＝22022 V ＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2，代入数据得U 2＝22 V ，故电压表的示数为22 V ，A 正确；当t ＝1600 s 时，cd 间电压的瞬时值为u ＝2202sin 100π×1600V ＝110 2 V ，故B 错误；当单刀双掷开关与a 连接，滑动变阻器触头P 向上移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，电压不变，电流表示数减小，故C 错误；当单刀双掷开关由a 扳向b 时，原线圈匝数减小，根据U 1U 2＝n 1n 2，所以U 2变大，电压表和电流表的读数均变大，故D 错误．4．(2018·湖北孝感高级中学模拟)如图所示，一个匝数为N ＝100匝的线圈以固定转速50转/秒在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n 1∶n 2＝10∶1的理想变压器给阻值R ＝20 Ω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时刻流过线圈的电流最大B ．原线圈中电流的有效值为10 AC ．穿过线圈平面的最大磁通量为250πWb D ．理想变压器的输入功率为10 W解析：选C.图示时刻为中性面位置，故感应电动势为零，故感应电流为零，故A 错误；副线圈电流I 2＝U R ＝1 A ，根据I 1I 2＝n 2n 1，可以得到原线圈电流I 1＝0.1 A ，故选项B 错误；变压器的匝数比为n 1∶n 2＝10∶1，故输入电压为200 V ，最大值为200 2 V ，转速50转/秒，故角速度ω＝2πn ＝100π rad/s ，根据公式E m ＝NBS ω＝N Φω，穿过线圈平面的最大磁通量为Φ＝E m N ω＝2002100×（2π×50） Wb ＝250π Wb ，故C 正确；电阻R 消耗的电功率为P ＝U 2R ＝20220 W ＝20 W ，故理想变压器的输入功率为20 W ，故D 错误．5．(2018·湖南长沙长郡中学模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈各接一个电阻R 1和R 2，原线圈中接有220 V 交流电源，此时两只电阻上的电压都是10 V ，设变压器原、副线圈的匝数比为n ∶1，电阻R 1和R 2消耗的功率之比为k ∶1，则( )A ．n ＝21，k ＝121B ．n ＝21，k ＝1576C ．n ＝441，k ＝124D ．n ＝441，k ＝1576解析：选A.原线圈接220 V 的电压，而R 1两端的电压为10 V ，所以理想变压器输入端的电压为U 1＝210 V ，输出端的电压为U 2＝10 V ，根据公式U 1U 2＝n 1n 2可得n ＝21，电阻R 1和R 2消耗的功率之比为k ∶1，即U R 1I 1U R 2I 2＝k 1，因为U R 1U R 2＝1，I 1I 2＝n 2n 1，故k ＝121，A 正确． 6.(2018·江西名校调研)如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交流电的电压有效值U 0＝220 V ，n 0＝2 200匝，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为220匝、550匝、1 100匝、2 200匝．电动机M 的内阻r ＝4 Ω，额定电压为U ＝220 V ，额定功率P＝110 W ．下列判断正确的是( )A ．当选择挡位3时，电动机两端电压为110 VB ．当挡位由3变换到2时，电动机的功率增大C ．当选择挡位2时，电动机的热功率为1 WD ．当选择挡位4时，电动机的输出功率为110 W解析：选A.当选择挡位3时，由电压与匝数的关系U 0∶U 3＝n 0∶n 3，解得U 3＝110 V ，A 正确；当挡位由3变换到2时，输出电压减小，电动机的功率减小，B 错误；当没有达到额定功率时，热功率小于1 W ，C 错误；在额定功率的情况下，电动机的额定电流为I ＝P U＝0.5 A ，热功率P r ＝I 2r ＝1 W ，输出功率为P －P r ＝(110－1) W ＝109 W ，D 错误．7．(2018·湖北襄阳四中模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接u ＝362sin 100πt (V)的正弦交流电，图中D 为理想二极管(正向电阻不计，反向电阻为无穷大)，定值电阻R ＝9 Ω，则下列说法正确的是( )A ．t ＝1600 s 时，原线圈输入电压的瞬时值为18 2 V B ．t ＝1600s 时，电压表示数为18 V C ．电流表示数为1 AD ．变压器的输入功率为9 W解析：选A.t ＝1600 s 时，u ＝362sin ⎝⎛⎭⎪⎫100π×1600V ＝18 2 V ，A 正确；电压表测量的是有效值，输入电压的最大值为U m ＝36 2 V ，有效值为U ＝U m2＝36 V ，B 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝9 V ，由I ＝U 2R ＝1 A ，根据二极管具有单向导电性，结合电流的热效应，则I 2R ×T 2＋0＝I ′2RT ，故电流表的示数为I ′＝22 A ，C 错误；变压器的输入功率等于输出功率，即P 1＝P 2＝U 2I ′＝922W ，D 错误． 8．(2018·河北武邑中学模拟)如图所示，理想变压器的原、副线圈(其中副线圈的匝数可调节)匝数比为1∶5，原线圈接正弦交流电，副线圈接一定值电阻R ，若将副线圈的匝数减小10匝，电阻的功率减小19%，则原线圈的匝数为( )A ．20B ．19C ．81D ．无法确定解析：选A.设交流电有效值为U ，则原线圈两端的电压为U 1＝U ，根据公式U 1U 2＝n 1n 2可得副线圈两端的电压为U 2＝U 1n 2n 1＝5U ，故减小前电阻消耗的电功率为P ＝（5U ）2R ，当将副线圈的匝数减小10匝后，副线圈的功率变为P ′＝81100（5U ）2R，即此时副线圈两端的电压为U ′2＝P ′R ＝81100（5U ）2R R ＝92U ，而原线圈两端的电压不变，故变化后有U 92U ＝n 1n 2－10，而n 1n 2＝15，联立解得n 1＝20，A 正确．二、多项选择题9．(2018·江苏扬州模拟)钳形电流表的外形和结构如图甲所示．图甲中电流表的读数为0.9 A ，图乙中用同一电缆线绕了3匝，则( )A ．这种电流表能测出交变电流的有效值B ．这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流C ．这种电流表能测交变电流，图乙的读数为0.3 AD ．这种电流表能测交变电流，图乙的读数为2.7 A解析：选AD.由于变压器工作原理是通过原线圈的电流发生变化，则原线圈产生的磁场发生变化，故穿过副线圈的磁通量发生变化，从而在副线圈中产生感应电流，故这种电流表只能测交流电流，而且测量的是交变电流的有效值，故A 正确，B 错误；根据输入功率和输出功率的关系有：P 1＝P 2，即U 1I 1＝U 2I 2，所以I 1I 2＝n 2n 1，由题意可知：当n 1＝1，I 2＝0.9 A ，即I 10.9＝n 21，当n 1＝3时：I 1I ′2＝n 23，解得I ′2＝2.7 A ，故C 错误，D 正确．10．(2018·贵州遵义模拟)图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R ＝55 Ω，A 、V 为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V ，下列表述正确的是( )A ．电流表的示数为2 AB ．原、副线圈匝数比为1∶2C ．电压表的示数为电压的有效值D ．原线圈中交变电压的频率为100 Hz解析：选AC.由题图乙可知，交流电的周期T ＝0.02 s ，频率f ＝1T＝50 Hz ，故D 错误；输入电压的最大值U 1m ＝220 2 V ，有效值U 1＝U 1m2＝220 V ，电压表测副线圈电压有效值，U 2＝110 V ，电流表示数I 2＝U 2R ＝2 A ，故A 正确；原、副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝21，故B 错误；交流电流表、交流电压表测交流电的有效值，故C 正确．11．(2018·湖北恩施一中模拟)如图所示，矩形线圈abcd 与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc 边匀速转动，磁场只分布在bc 边的左侧，磁感应强度大小为B ，线圈面积为S ，转动角速度为ω，匝数为N ，线圈电阻不计．下列说法正确的是( )A ．将原线圈抽头P 向上滑动时，灯泡变暗B ．电容器的电容C 变大时，灯泡变暗C ．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D ．若线圈abcd 转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBS ω解析：选AD.在题图中将原线圈抽头P 向上滑动时，原线圈的匝数变大，故输出的电压变小，灯泡变暗，选项A 正确；电容器的电容C 变大时，电容对电流的阻碍作用变小，故灯泡变亮，选项B 错误；图示位置时，线圈的面积与磁感线方向垂直，故矩形线圈中瞬时感应电动势最小，选项C 错误；若线圈abcd 转动的角速度变为2ω，且线圈转动一周只有半周产生感应电压，在这半周中，电压的最大值是2NBS ω，设变压器原线圈电压的有效值为U ，则（2NBS ω）2R t ＝U 2R×2t ，即U ＝NBS ω，选项D 正确． 12．(2018·江苏四市联考)如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为100∶1和1∶100，图中a 、b 表示电压表或电流表，已知电压表的示数为22 V ，电流表的示数为1 A ，则( )A ．a 为电流表，b 为电压表B ．a 为电压表，b 为电流表C ．线路输送电功率是220 kWD ．输电线路总电阻为22 Ω解析：选BC.左侧的互感器原线圈并联在输电线路上，测量的是输电电压，所以a 为电压表；右侧的互感器原线圈串联在输电线路上，测量的是输电电流，b 为电流表，选项B 正确，A 错误；电压表的示数为22 V ，根据变压比公式，U 1U 2＝100，输电电压为U 1＝100×22 V ＝2 200 V ；电流表的示数为1 A ，根据变流比公式，I 1I 2＝n 2n 1＝100，输电电流I 1＝100×1 A ＝100 A ，线路输送电功率为P ＝U 1I 1＝220 kW ，选项C 正确；根据题述条件，不能求出输电线路总电阻，选项D 错误．13．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶10，原线圈接通正弦交流电源，理想电压表V 示数为22 V ，理想电流表A 1示数为 5 A ，副线圈串联了电阻可忽略的熔断器、理想电流表A 2以及虚线框内的某用电器，电路处于正常工作状态，则下列说法正确的是( )A ．熔断器的熔断电流应该大于0.5 AB ．原、副线圈的电流频率之比为1∶10C ．若虚线框内接入电容器，电容器的耐压值至少是 220 2 VD ．若虚线框内接入电动机且正常工作，可知电动机内阻为440 Ω，电流表A 2示数为0.5 A 解析：选AC.根据I 2I 1＝n 1n 2，可知副线圈中电流有效值为0.5 A ，所以熔断器的熔断电流应大于0.5 A ，则选项A 对；原、副线圈的电流频率相等，选项B 错；根据U 1U 2＝n 1n 2可知副线圈两端电压为220 V ，最大值为220 2 V ，选项C 对；电动机为非纯电阻电器，若电动机内阻为440 Ω，则副线圈电流小于0.5 A ，选项D 错．。

2019年高考物理一轮复习 11.1 交变电流

高考调研 ·高三总复习 ·物理
第十一单元交变电总复习 ·物理
年份 2015 年
题号
命题点
命题规律
Ⅰ卷 16 题变压器(原线圈串联电阻) (1)考查交变电流的变化 Ⅰ卷 16 题变压器(原线圈串联电阻) 规律，交变电流 “ 四
2016 年
Ⅲ卷 19 题变压器(原线圈串联电阻) 值”的计算 Ⅲ卷 21 题交流电有效值 (2) 考查变压器的关系式、远距离输电、动态
2
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高考调研 ·高三总复习 ·物理
如图甲所示，在匀强磁场中有一个匝数 n＝10 的矩形线圈匀速转动，转轴 O1O2 垂直于磁场方向，线圈电阻为 5 Ω . 从图甲所示位置开始计时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，那么( )
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高考调研 ·高三总复习 ·物理
A．在 t＝0.2 s 时，线圈中的感应电流改变方向 B．在 t＝0.4 s 时，线圈中的感应电动势为零 C．线圈转过 60°时的感应电流为 3π A D．线圈转动过程中消耗的电功率为 10π 2W
2017 年
分析
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高考调研 ·高三总复习 ·物理
11.1 交变电流
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高考调研 ·高三总复习 ·物理
知识清单
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高考调研 ·高三总复习 ·物理
一、交变电流的产生和变化规律交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流．交变电流的产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．中性面的特点 ΔΦ (1)线圈与中性面重合时，S⊥B，Φ 最大，＝0，e＝0. Δt
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高考调研 ·高三总复习 ·物理
【答案】【解析】

高中物理选修二(2019)第三章交变电流第3节变压器提高练习(含答案)

变压器提高练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步．下列说法错误的是()A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花C．丙图中，在真空冶炼中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小2．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。

下列说法正确的是（）A．副线圈输出电压的频率为5HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，变压器的输入功率增加D．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小3．如图1所示电路中，交流发电机的电动势随时间变化的e–t图像如图2所示，理想变压器的原副线圈匝数比为1：10，R1=2Ω，R2最大阻值为5Ω，两个电压表均为理想交流电压表，发电机线圈电阻不计，下列说法正确的是（）A．t=0.01s时穿过线圈的磁通量为0B．电压表V1的示数为100VC．当滑动变阻器的滑片从中点向下滑动时两个电压表的示数均变大D．当滑动变阻器的滑片从中点向下滑动时R2的功率变大4．如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，接线柱a、b接电压u＝311sin314t （V）的正弦交流电源．当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，示数发生变化的电表是（）A．A1A2B．A2V2C．A1A2V2D．A1A2V1V25．如图所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，A、V为理想电流表和电压表。

若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是（）A．电流表的示数为3 AB．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz6．如图所示，矩形闭合导线框ABCD绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，线框电阻不计，其产生的感应电动势随时间变化的规律为200π(V)e t=，该线框与一个有缺口的变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V 60W”的灯泡，且灯泡正常发光，下列说法正确的是（）A ．交流电的频率为50HzB ．交流电压的有效值为500V ，图示线框位置与中性面垂直C ．从图示位置再经过0.25T ，穿过线框的磁通量变化率为零D ．变压器原、副线圈匝数之比小于25:117．如图所示，一理想变压器原线圈匝数1500=n 匝，副线圈匝数2n 100=匝，原线圈中接一交变电源，交变电电压(V)u t π=。

专题45 变压器动态变化问题-2019高考物理一轮复习专题详解(解析版)

知识回顾1．理想变压器的基本规律 P 1＝P 2U 1U 2＝n 1n 2 I 1I 2＝n 2n 12．远距离输电回路1：发电机回路P 1＝I 1U 1回路2：输送电路I 2＝I 3＝I R ，U 2＝U 3＋U R ，P 2＝P R ＋P 3 回路3：输出电路I 4＝I 用，U 4＝U 用，P 4＝P 用规律方法1．理想变压器问题中的两个“弄清”(1)弄清变量和不变量．如原线圈电压不变，原、副线圈的匝数比不变，其他物理量可随电路的变化而发生变化．(2)弄清动态变化过程中的决定关系，如U 2由U 1决定，P 1、I 1由P 2、I 2决定． 2．理想变压器问题的分析流程 (1)由U 1U 2＝n 1n 2分析U 2的情况； (2)由I 2＝U 2R分析I 2；(3)P 1＝P 2＝I 2U 2判断输入功率的情况； (4)由P 1＝I 1U 1分析I 1的变化情况．(5)对于一原线圈多副线圈，有U 1n 1＝U 2n 2＝…＝U nn nn 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…＋n n I n P 1＝P 2＋P 3＋P 4＋…＋P n 变压器动态变化分析方法(1)变压器动态分析常见的两种情况①负载不变，匝数比变化； ②匝数比不变，负载变化． (2)处理此类问题应注意三点 ①根据题意分清变量和不变量；②要弄清“谁决定谁”的制约关系——电压是输入决定输出，电流和功率是输出决定输入； ③动态分析顺序： a ．由U 1和n 1n 2决定U 2；b ．由负载电阻R 和U 2决定I 2；c ．由P 2＝U 2I 2，确定P 1；d ．由P 1＝U 1I 1，确定I 1. 例题分析【例1】 (2016年高考·江苏卷)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U 2.在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中( )A ．U 2>U 1，U 2降低B ．U 2>U 1，U 2升高C ．U 2<U 1，U 2降低D ．U 2<U 1，U 2升高【答案】 C【例2】 (多选)如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表A 、理想电压表V ，副线圈上通过输电线接有一个灯泡L 、一个电吹风M ，输电线的等效电阻为R ，副线圈匝数可以通过调节滑片P 改变．S 断开时，灯泡L 正常发光，滑片P 位置不动，当S 闭合时，以下说法中正确的是( )A ．电压表读数增大B ．电流表读数减小C ．等效电阻R 两端电压增大D ．灯泡变暗【答案】CD【例3】 (多选)(2017年哈尔滨模拟)如图甲所示为一交变电压随时间变化的图象，每个周期内，前二分之一周期电压恒定，后二分之一周期电压按正弦规律变化．若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R 阻值为100 Ω，则()A ．理想电压表读数为100 VB ．理想电流表读数为0.75 AC ．电阻R 消耗的电功率为56 WD ．电阻R 在100秒内产生的热量为5 625 J 【答案】 BD【解析】根据电流的热效应，一个周期内产生的热量：Q ＝U 2RT ＝2R×12T ＋5022R ×12T ，解得U ＝75 V ，A 错误；电流表读数I ＝UR ＝0.75 A ，B 正确；电阻R 消耗的电功率P ＝I 2R ＝56.25 W ，C 错误；在100秒内产生的热量Q ＝Pt ＝5 625 J ，D 正确．学科*网专题练习1．(多选)(2017年天津滨海新区联考)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝22T ，单匝矩形线圈面积S ＝1 m 2，电阻r ＝403Ω，绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动．线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接．电表为理想电表，两个完全相同的电灯泡，标称值为“20 V ,30 W”，且均正常发光，电流表A 1的示数为1.5 A ．则以下说法正确的是( )A ．电流表A 1、A 2的示数之比2∶1B ．理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1C ．线圈匀速转动的角速度ω＝120 rad/sD ．电压表的示数为40 2 V 【答案】：BC2．(多选)如图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，降压变压器原、副线圈匝数比为100∶1，远距离输电线的总电阻为100 Ω.若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750 kW.下列说法中正确的有 ( )A ．用户端交流电的频率为50 HzB ．用户端电压为250 VC ．输电线中的电流为30 AD ．输电线路损耗功率为180 kW 【答案】：AC3.如图所示电路，电阻R 1与电阻R 2阻值相同，都为R ，和R 1并联的D 为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在A 、B 间加一正弦交流电u ＝202sin100πt (V)，则加在R 2上的电压有效值为( )A ．10 VB ．20 VC ．15 VD ．510 V【答案】：D【解析】：电压值取正值时，即在前半个周期内，二极管电阻为零，R 2上的电压等于输入电压值；电压值取负值时，即在后半周期内，二极管电阻无穷大，可看作断路，R 2上的电压等于输入电压值的一半，因此可设加在R 2上的电压有效值为U ，根据电流的热效应，在一个周期内满足U 2R T ＝2R·T 2＋2R·T 2，解得U ＝510V ，选项D 正确．4．(多选)(2017年嘉兴模拟)如图所示，理想变压器与电阻R 、交流电压表V 、交流电流表A 按图甲所示方式连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为n 1n 2＝101，电阻R ＝10 Ω，图乙是R 两端电压U 随时间变化的图象，U m ＝102V.下列判断正确的是( )A ．电压表V 的读数为10 VB ．电流表A 的读数为210A C ．变压器的输入功率为10 WD ．通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R ＝cos100πt (A) 【答案】：AC5．(2017年山东枣庄调研)图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n 1与副线圈匝数n 2之比为10∶1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，三个阻值均为20 Ω的电阻R 1、R 2、R 3和电容器C 构成的电路与副线圈相接，其中，电容器的击穿电压为8 V ，电压表V 为理想交流电表，开关S 处于断开状态，则( )A ．电压表V 的读数约为7.07 VB ．电流表A 的读数为0.05 AC ．电阻R 2上消耗的功率为2.5 WD．若闭合开关S，电容器会被击穿【答案】：AC6.如图所示，理想变压器的原线圈两端接高压交变电源，经降压后通过电阻为R的输电线接用电器，两块电表分别是交流电流表和交流电压表，原先开关是闭合的．今将S断开时，电流表和电压表的示数及输电导线上损失的功率变化情况是()A．增大，增大，增大B．减小，减小，减小C．增大，减小，减小D．减小，增大，减小【答案】D【解析】U1由高压交变电源决定，不变，根据＝可知，U2不变，当S断开时，负载电阻变大，副线圈中电流I2＝，I2变小；U损＝I2R线，U损变小．电压表读数U＝U2－U损，变大；P损＝I R线，变小．P入＝U1I1＝P出＝U2I2，P出变小，所以I1变小。

2019版高考物理金榜一轮(精选新题练)高频考点强化 (十)

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高频考点强化(十)交变电流、变压器问题(45分钟100分)选择题(本题共15小题,共100分。

1～10题为单选题,11～15题为多选题,1～10题每小题6分,11～15题每小题8分)1.如图甲所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数n=100,线圈的总电阻r=5.0 Ω,线圈位于匀强磁场中,且线圈平面与磁场方向平行。

线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=95 Ω的定值电阻连接。

现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO′以一定的角速度匀速转动。

穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象如图乙所示。

若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。

则下列说法中正确的是( )A.线圈匀速转动的角速度为100 rad/sB.线圈中产生感应电动势的最大值为100 VC.线圈中产生感应电动势的有效值为100 VD.线圈中产生感应电流的有效值为 A【解析】选D。

由图知T=π×10-2 s,则ω==2×100 rad/s,故A项错误;交流发电机产生电动势的最大值E m=nBSω,而Φm=BS,ω=,所以E m=,由Φ-t 图线可知:Φm=1.0×10-2 Wb,T=π×10-2s 所以E m=200 V,交流发电机产生的电动势最大值为200 V,故B项错误;电动势的有效值E==100 V,故C项错误;由闭合电路的欧姆定律,电路中电流的有效值为I== A= A,故D项正确。

2.如图所示,在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨,间距为20 cm,电阻不计,其左端连接一阻值为10 Ω的定值电阻。

两导轨之间存在着磁感应强度为1 T的匀强磁场,磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成,磁场方向如图。

2019年高考物理题库【考点12】交变电流(含答案)

考点12交变电流、选择题1. （2018 •广东理综• T19）图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器, 负载电路中为理想电流表和电压表。

若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V,下列表述正确的是A.电流表的示数为2AB. 原、副线圈匝数比为1:2C.电压表的示数为电压的有效值D. 原线圈中交变电压的频率为100Hz【思路点拨】：解答本题应该把握以下四点最大值和有效值之间的关系变压器的变压原理电流表、电压表的示数均指有效值原、负线圈的匝数比等于电压比110A = 2A,A正确；原、负线圈的电压比等于匝数比，所以R 55匝数比为2:1 , B错误；电压表的示数指交变电流的有效值，【精讲精析】选A.C.电流表的示数为:C正确；由（b）知交流电的周期为0.02s,故频率为50HZ,D错误。

2. （2018 •福建理综• T15）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比m:n 2=5:1，电阻R=20 ■ 1, L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。

原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。

现将S接1、S2闭合，此时L2正常发光。

下列说法正确的是（）R ：5A. 输入电压u的表达式u=20、.2sin（50二t）VB. 只断开Sa后，L i、L2均正常发光C. 只断开Sa后，原线圈的输入功率增大D. 若S换接到2后，R消耗的电功率为0.8W【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：由图乙得输入端电压的最大值、有效值及周期；由变压器的匝数比得副线圈的电压；据开关的变换分析负载的变化，从而知道功率的变化【精讲精析】选D.由图乙知周期为0.02s，因此输入电压的表达式u =20、一2sin（100二t）V ,A错；只断开S, L i、L2的电压小于额定电压，都不能正常发光，B错；只断开S2,负载电阻变大，功率变小，C错；S i换接到22后，据P =U出和U A =土得R消耗的功率为0.8W,故选D.R U出匕3. （2018 •新课标全国卷・T17）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1: 2;副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W原线圈电路中接有电压表和电流表。

2019年《南方新高考》物理人教版一轮复习训练：专题10 交变电流第2讲变压器电能的输送

第2讲变压器电能的输送一、单项选择题1.(2019年山东卷改编)如图K10-2-1，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2.2 A.以下判断正确的是( )图K10-2-1A.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 2 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∶32.(2019年广东深圳五校联考)一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图K10-2-2所示，副线圈仅接入一个R ＝10 Ω的电阻，则( )图K10-2-2A.流过电阻R的最大电流是1.0 AB.变压器的输入功率是20 WC.与电阻R并联的电压表的示数是20 VD.在1秒内电流方向改变50次3.(2019年天津卷)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图K10-2-3中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd，为了使电流表能正常工作，则( )图K10-2-3A.ab接MN、cd接PQ，I ab<I cdB.ab接MN、cd接PQ，I ab>I cdC.ab接PQ、cd接MN，I ab<I cdD.ab接PQ、cd接MN，I ab>I cd4.(2019年四川卷)用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图K10-2-4所示，则( )图K10-2-4A.变压器输入功率约为3.9 WB.输出电压的最大值是110 VC.变压器原、副线圈匝数比是1∶2D.负载电流的函数表达式i ＝0.05sin ⎝⎛⎭⎫100πt ＋π2 A 5.(2019年湖北孝感联考)如图K10-2-5所示，理想变压器的原副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u ＝20 2sin 100πt (V)，氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光，下列说法中正确的有( )图K10-2-5A.开关接通后，氖泡的发光频率为50 HzB.开关接通后，电压表的示数为100 VC.开关断开后，电压表的示数变大D.开关断开后，变压器的输出功率不变6.(2019年河南焦作联考)如图K10-2-6所示，理想变压器原线圈的匝数n 1＝1100匝，副线圈的匝数n 2＝110匝，R 0、R 1、R 2均为定值电阻，且R 0＝R 1＝R 2，电流表、电压表均为理想电表.原线圈接u ＝220 2sin (314t ) V 的交流电源.起初开关S 处于断开状态.下列说法中错误．．的是( )图K10-2-6 A.电压表示数为22 VB.当开关S 闭合后，电压表示数变小C.当开关S 闭合后，电流表示数变大D.当开关S 闭合后，变压器的输出功率增大二、多项选择题7.(2019年云南一模)如图K10-2-7所示的电路中，理想变压器的输入电压u 不变，R 1为定值电阻，若要使电压表示数增大，可采用的办法是( )图K10-2-7A.保持其他不变，将滑动接头P 向上移B.保持其他不变，将滑动接头P 向下移C.保持其他不变，增大R 2D.保持其他不变，减小R 28.(2019年宁夏银川校级一模)如图K10-2-8所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R 表示输电线的电阻，则( )图K10-2-8A.用电器增加时，变压器输出电压增大B.要提高用户的电压，滑动触头P 应向上滑C.用电器增加时，输电线的热损耗减少D.用电器增加时，变压器的输入功率增加三、非选择题9.一个小型水力发电站，发电机输出电压U0＝250 V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为P m＝30 kW，它通过总电阻为R线＝2 Ω的输电线直接向远处的居民区供电.设居民区所有用电器都是额定电压为U＝220 V的白炽灯，总功率为P用＝22 kW，不计灯丝电阻随温度的变化.(1)当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少？发电机实际输出的电功率为多大？(2)若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗.已知用户端变压器的降压比为40∶1，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率为多大？10.有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如图10-2-9所示，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V,40 W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则：图K10-2-9(1)发电机输出功率多大？(2)发电机电动势多大？(3)输电效率是多少？(4)若使用灯数减半并正常发光，则发电机输出功率是否减半？11.为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站.三峡水利工程中某一水电站发电机组设计为：水以v1＝3 m/s的速度流入水轮机后以v2＝1 m/s的速度流出，流出水位比流入的水位低10 m，水流量为Q＝10 m3/s，水轮机效率为75%，发电机效率为80%，求：(1)发电机组的输出电功率是多少.(2)如果发电机输出电压为240 V，用户需电压220 V，输电线路中能量损失为5%，输电线电阻为19.5 Ω，那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少.。

【浙江专版】2019版高考物理新学考一轮考点强化练第十一章交变电流29 含答案

考点强化练29交变电流、变压器1.(多选)关于中性面,下列说法正确的是()A.线圈在转动中经中性面位置时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零B.线圈在转动中经中性面位置时,穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率最大C.线圈每经过一次中性面,感应电流的方向就改变一次D.线圈每转一周经过中性面一次,所以线圈每转动一周,感应电流的方向就改变一次2.(多选)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生的交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断()A.在A和C时刻线圈处于中性面位置B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大C.从A~D时刻线圈转过的角度为2πD.若从O~D时刻历时0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次3.(多选)下列各图是电子技术中的常用电路,其中乙图中的电容器的电容C较小,丙图中的电容器的电容C较大.a、b是部分电路的输入端,其中输入的高频成分用“”表示,低频成分用“~”表示,直流成分电路用“-”表示,关于负载电阻R中得到的电流特征,下列说法正确的是()A.图甲中R得到的是交流成分B.图乙中R得到的是高频成分C.图乙中R得到的是低频成分D.图丙中R得到的是直流成分4.(多选)如图所示,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流电源上.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2.2 A.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∶35.如图所示,将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u=220sin 100πt(V)的交流电源,在副线圈两端并联接入规格为“22 V22 W”的灯泡10个,灯泡均正常发光.除灯泡外其余电阻均不计,下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈匝数比为10∶1B.电流表示数为1 AC.电流表示数为10 AD.副线圈中电流的频率为5 Hz6.如图所示,半径为L=1 m的金属圆环,其半径Oa是铜棒,两者电阻均不计且接触良好.今让Oa以圆心O为轴,以角速度ω=10 rad/s匀速转动,圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B=2 T的匀强磁场中.从圆心O引出导线,从圆环上接出导线,并接到匝数比为n1∶n2=1∶4的理想变压器原线圈两端.则接在副线圈两端的理想电压表的示数为()A.40 VB.20 VC.80 VD.07.随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益增大,节能变得越来越重要.某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P0,用户的用电器正常工作的电压为U2.在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是()A.输电线上损耗的功率为B.输电线上损耗的功率为C.若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D.采用更高的电压输电会降低输电的效率8.(多选)在远距离输电中,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,那么()A.输电线路上损失的电压与输送电流成正比B.输电的电压越高,输电线路上损失的电压越大C.输电线路上损失的功率跟输送电压的二次方成反比D.输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比9.(多选)如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=5∶1,将原线圈接在u=100sin 50πt(V)的交流电源上,副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路,现在A、B两点间接入不同的电子元件,则下列说法正确的是()A.在A、B两点间串联另一相同阻值的电阻R1,电压表的示数为20 VB.在A、B两点间接入理想二极管,电压表读数为20 VC.在A、B两点间接入一只电容器,只提高交变电流频率,电压表读数增大,电容器的耐压值至少是20 VD.在A、B两点间接入一只电感线圈,只提高交变电流频率,电阻R消耗电功率减小10.(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U1不变,闭合开关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11.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心接头,电压表V和电流表A 均为理想电表,除滑动变阻器电阻R、定值电阻R0以外的其余电阻不计,从某时刻开始在原线圈c、d 两端加上交流电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt(V).下列说法正确的是()A.t= s时刻,c、d两点间的电压瞬时值为110 VB.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 VC.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,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,电压表和电流表的示数均变大12.如图所示,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n∶1,原线圈接正弦式交变电流,电压为u=U0cos 100πt(V),副线圈接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R,当开关S接通后,电流表读数为I,电动机带动一电阻为r、质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升.下列判断正确的是()A.电动机两端电压为IR,其消耗的电功率为I2RB.原线圈中的电流为nI,变压器的输入功率为I2R+mgv,副线圈电流的频率为50 HzC.变压器的输入功率为I2R+mgv+D.电动机的热功率为I2R,副线圈电压的有效值为13.(多选)现用电压为380 V的正弦式交变电流给额定电压为220 V的电灯供电,以下电路中可能使电灯正常发光的有()14.如图所示,三个灯泡相同,而且足够耐压,电源内阻忽略.单刀双掷开关S接A时,三个灯亮度相同,那么S接B时()A.三个灯亮度相同B.甲灯最亮,丙灯不亮C.甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮D.只有丙灯不亮,乙灯最亮15.如图甲所示的电路中,S为单刀双掷开关,电表为理想电表,R T为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈接图乙所示的正弦式交变电流,则()A.变压器原线圈中交流电压u的表达式u=110·sin 100πt(V)B.S接在a端,R T温度升高时,变压器的输入功率变小C.S接在a端,R T温度升高时,电压表和电流表的示数均变大D.S由a切换到b,R T消耗的功率变大考点强化练29交变电流、变压器1.AC中性面是线圈平面与磁感线垂直的位置,线圈经过该位置时,穿过线圈的磁通量最大,各边都不切割磁感线,不产生感应电动势,所以磁通量的变化率为零,A项正确,B项错误;线圈每经过一次中性面,感应电流的方向改变一次,但线圈每转一周时要经过中性面两次,所以每转一周,感应电流方向就改变两次,C项正确,D项错误.2.BD中性面是指线圈平面与磁场垂直时的位置,这时磁通量最大,但是磁通量的变化率为零,在该位置感应电动势为零,感应电流为零,当线圈垂直于中性面时磁通量为零,但是磁通量的变化率最大,感应电动势最大,即图中的O、B、D时刻处于中性面位置,A、C时刻处于垂直于中性面的位置,故A 错误,B正确.A~D并不是一个周期,线圈尚未转动一周,故转过的角度小于2π,故C项错误.O~D历时0.02 s,即周期为0.02 s,在一个周期内交变电流的方向改变两次,故1 s内交变电流的方向改变100次,故D项正确.3.ACD4.BD由题意知U1=220 V,U2=60 V,I2=2.2 A,则由P1=P2=U2I2,,解得n1∶n2=11∶3,I1=0.6 A,P1=132 W,B、D正确,A错误;由于电流表显示的是有效值,因此通过副线圈电流的最大值为2.2 A,C错误.5.B根据理想变压器的规律可知,,则变压器的原、副线圈匝数比,选项A 错误;根据理想变压器的特点可知,输入功率等于输出功率,则电流表的读数I= A=1 A,选项B正确,选项C错误;理想变压器不改变输入端和输出端交变电流的频率,则副线圈中电流的频率f==50 Hz,选项D错误.6.D由于Oa以圆心O为轴,以角速度ω=10 rad/s匀速转动,产生恒定的感应电动势,变压器铁芯中磁通量不变,接在副线圈两端的理想电压表的示数为0,选项D正确.7.C设发电厂输出功率为P,则输电线上损耗的功率为ΔP=P-P0,ΔP=I2R=,A、B选项错误;采用更高的电压输电,可以减小导线上电流,故可以减小输电导线上损耗的功率,C项正确;采用更高的电压输电,输电线上损耗的功率减小,则发电厂输出的总功率减小,故可提高输电的效率,D项错误.8.AC输电线路上损失电压ΔU=IR,在R一定时,ΔU和I成正比,A正确;若U越高,I=越小,那么ΔU越小,B错误;输电线路上损失的功率ΔP=I2R,当P一定时,I=,所以ΔP=R,即ΔP和U的二次方成反比,跟I的二次方成正比,C正确,D错误.9.CD由变压原理,知U2=20 V,串联一相同阻值电阻R1,根据串联电路知识,电压表的示数为10 V,A错误;在A、B两点间接入理想二极管,由于二极管的单向导电性,电压表读数为有效值,应小于20 V,B错误;在A、B两点间接入一只电容器,只提高交变电流频率,容抗减小,电压表示数增大,电容器的耐压值为峰值,即20 V,C正确;在A、B两点间接入一只电感线圈,只提高交变电流频率,感抗增大,电阻R中电流减小,电阻R消耗的电功率减小,D正确.10.BD变压器动态问题,要把副线圈作为电源,与副线圈连接的电路作为外电路,采用直流电路动态问题分析的方法分析.11.D12.C电动机两端电压大于IR,IR是电动机线圈电阻R上的电压,用于发热,A错;原线圈中的电流为,B错;变压器的输入功率等于输出功率,即一部分在电动机线圈电阻R上发热变成内能;另一部分用于对外做功,将其中一部分电能转化为金属杆的机械能,其余部分克服安培力做功,转化为电能,电流通过纯电阻电路转化为金属杆上的焦耳热,则变压器的输入功率为I2R+mgv+,C对;副线圈电压的有效值为,D错.13.ABC由题图可知,A、B选项中均有电阻分压,可以使电灯正常发光;C选项为降压变压器,通过变压器降压也可以使电灯正常发光;D选项为升压变压器,电灯两端的电压要大于380 V,不可行.14.D当单刀双掷开关S接A时,三个灯亮度相同,说明电感L的感抗与电阻R相同;当S接B时,电感L没有感抗,电容器具有隔断直流的作用,而交流与直流对电阻R没有影响,所以丙灯不亮,甲灯亮度不变,乙灯亮度增加,乙灯最亮.所以D选项是正确的.15.A由交变电流图象,可知电压最大值为110 V,周期为0.02 s,所以ω=100π rad/s,A项正确;副线圈输出电压由变压器匝数比和输入电压决定,故温度升高时,R T电阻阻值减小,两端电压不变,C 项错;由P=可知,变压器输出功率增大,故其输入功率也随之增大,B项错;S由a切换到b,副线圈匝数减小,故输出电压减小,R T电阻不变,由P=知,消耗功率减小,D项错.。

2019高考物理一轮复习典型题新题《交变电流》精品试题(含答案)

2019一轮好卷高考物理《交变电流》学思卷一Alternating Current1．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是e 0，不计线圈电阻，则发电机输出电压( )A ．峰值是e 0B ．峰值是2e 0C ．有效值是22Ne 0D ．有效值是2Ne 02．(多选)如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a 、b 所示，则( )A ．两次t ＝0时刻线圈平面均与中性面重合B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V3．一交流电压为u＝1002sin100πt V，由此表达式可知()A．用电压表测该电压其示数为50 VB．该交流电压的周期为0.02 sC．将该电压加在“100 V100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 W D．t＝1/400 s时，该交流电压的瞬时值为50 V4．图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示。

发电机线圈的内电阻不计，外接灯泡的电阻为12Ω。

则()A．在t＝0.01 s时刻，穿过线圈的磁通量为零B．电压表的示数为6 2 VC．灯泡消耗的电功率为3 WD．若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e ＝122sin100πt(V)5．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10 Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V。

高考物理一轮复习专题30交变电流与变压器(原卷版+解析)

专题30 交变电流与变压器目录题型一交变电流的产生和描述 (1)类型1 正弦式交变电流的产生及变化规律 (1)类型2 交变电流的有效值的求解 (5)类型3 交变电流“四值”的理解和计算 (7)题型二变压器及其应用 (10)类型1实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 (10)类型2 变压器基本物理量的分析与计算 (12)类型3 原线圈接入负载电阻的变压器问题分析 (15)类型4 两种特殊的变压器模型 (16)类型4 理想变压器的动态分析 (17)题型三远距离输电模型分析 (20)题型一交变电流的产生和描述【解题指导】1．交变电流的产生往往与交变电流图像结合出题，要能将交变电流的图像与线圈的转动过程一一对应起来，分析电流、电动势、磁通量的变化规律.2.交流电气设备上所标的电压值和电流值、交流电压表和电流表的测量值都是交变电流的有效值，只有正弦式交变电流的峰值才是有效值的2倍．类型1 正弦式交变电流的产生及变化规律1．交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式E m＝nωBS求出相应峰值。

(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。

①线圈从中性面位置开始计时，则i－t图像为正弦函数图像，函数表达式为i＝I m sin ωt。

①线圈从垂直于中性面的位置开始计时，则i－t图像为余弦函数图像，函数表达式为i＝I m cos ωt。

【例1】(2022·辽宁丹东市一模)图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是()A．线圈是从垂直中性面位置开始计时的B．电动势表达式为e＝62sin(50πt) VC．电流方向每秒改变50次D．理想电压表示数为5.4 V【例2】(多选)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式交变电流的图像，当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程所产生正弦式交变电流的图像如图线b所示．下列关于这两个正弦式交变电流的说法中正确的是()A ．在图中t ＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B ．线圈先后两次转速之比为3①2C ．交变电流a 的电动势瞬时值表达式为e ＝10sin (5πt ) VD ．交变电流b 的电动势最大值为203V 【例3】(2022·广东省选择考模拟)风速测速仪的简易装置如图甲所示，某段时间内线圈中感应电流的波形如图乙所示，下列说法正确的是( )A ．若风速变大，图乙中感应电流的周期变大B ．若风速变大，图乙中感应电流的峰值变大C ．图乙中感应电流最大时，风速最大D ．图乙中感应电流随时间变化的原因是风速在变【例3】(2022·北京西城区统测)如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为e ＝20sin(100πt ) V 。

2019届高考物理专题二十一交变电流及理想变压器精准培优专练

培优点二十一交变电流及理想变压器1. 对于本知识点，高考中主要是以选择题的形式考查交变电流的形成、交变电流的特征量及变压器的工作原理。

2. 注意要点：变压器联系着两个电路：原线圈电路、副线圈电路。

原线圈在原线圈电路中相当于一用电器，副线圈在副线圈电路中相当于电源。

典例1. (2018·全国III 卷·16)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q 正。

该电阻上电压的峰值为u 0，周期为T ，如图所示。

则Q 方: Q正等于( )A.22 C. 1 : 2 D. 2 : 1【解析】02，而方波交流电的有效值为u 0，根据焦耳定律和欧姆定律，22U Q I RT T R==，可知在一个周期T 内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，2200::2:12Q Q u ==方正，选项D 正确。

【答案】D典例2. (2016·全国Ⅰ卷·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，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。

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. 5一、考点分析二、考题再现【解析】开关断开时，电路如图甲所示，原、副线圈的电流比I I 2＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2＝In 1n 2，副线圈的输出电压U 2＝I 2(R 2＋R 3)＝5In 1n 2，由U 1U 2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U 1＋IR 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋3I ；开关闭合时，电路如图乙所示，原、副线圈的电流比4I I 2′＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2′＝4In 1n 2，副线圈的输出电压U 2′＝I 2′R 2＝4In 1n 2，由U 1′U 2′＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1′＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U 1′＋4IR 1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n22＋12I ，联立解得n 1n 2＝3，选项B 正确。

2019年高考物理之高频考点解密12交变电流(附解析)

考点1 变压器一、变压器1．变压器的构造：原线圈、副线圈、铁芯2．电路图中的符号二、变压器的工作原理在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫互感现象；铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率。

三、理想变压器原、副线圈基本关系的应用 1．基本关系（1）P 入=P 出；（2）2121n n U U =，有多个副线圈时，仍然成立， =…；（3）1221n n I I =，电流与匝数成反比，只对一个副线圈的变压器适用，有多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系，n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+…；（4）原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同。

2．制约关系（1）电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定；（2）功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定；（3）电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定。

3．两种特殊的变压器模型（1）自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器（又称调压器），它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压，也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用。

（2）互感器电压互感器和电流互感器，比较如下：4．关于理想变压器的四点说明（1）变压器不能改变直流电压；（2）变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率；（3）理想变压器本身不消耗能量；（4）理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。

四、理想变压器的动态分析1．解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法（1）分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定；（2）分析该类问题的一般思维流程是：2．常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。