北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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专题十二 交变电流
【5 年高考】
考点一 交变电流的产生和描述
1.(2018课标Ⅲ,16,6分)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 ;若该电阻接到正弦交流电源上,在
方
一个周期内产生的热量为Q 。该电阻上电压的峰值均为u,周期均为T,如图所示。则Q ∶Q 等于( )
正 0 方 正
A.1∶√2 B.√2∶1 C.1∶2 D.2∶1
答案 D
2.(2016课标Ⅲ,21,6分)(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为O ;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为O ;两导线框
M N
在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线O O 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
M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面且过O 和O 的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则 ( )
M N
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
T
C.在t= 时,两导线框中产生的感应电动势相等
8
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
3.(2017天津理综,6,6分)(多选)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过
该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω,则 ( )
A.t=0时,线圈平面平行于磁感线
B.t=1 s时,线圈中的电流改变方向
C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大
D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2 J
答案 AD
4.(2019天津理综,8,6分)(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁
通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是 ( )北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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T
A. 时刻线框平面与中性面垂直
2
B.线框的感应电动势有效值为√2πΦ
m
T
C.线框转一周外力所做的功为2π2Φ2
m
RT
T πΦ
D.从t=0到t= 过程中线框的平均感应电动势为 m
4 T
答案 BC
考点二 变压器、电能的输送
1.(2020山东,5,3分)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n∶n=22∶3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如
1 2
图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 Ω,额定电压为24 V。定值电阻R=10 Ω、R=5 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10
1 2
Ω。为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为 ( )
图甲
图乙
A.1 Ω B.5 Ω C.6 Ω D.8 Ω
答案 A
2.(2020浙江7月选考,11,3分)如图所示,某小型水电站发电机的输出功率P=100 kW,发电机的电压U=250 V,经变压器
1
升压后向远处输电,输电线总电阻R =8 Ω,在用户端用降压变压器把电压降为U=220 V。已知输电线上损失的功率P
线 4
=5 kW,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是( )
线
A.发电机输出的电流I=40 A
1北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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B.输电线上的电流I =625 A
线
C.降压变压器的匝数比n∶n=190∶11
3 4
D.用户得到的电流I=455 A
4
答案 C
3.(2020江苏单科,2,3分)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。其原线圈匝数较少,串联在
电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。则电流互感器 ( )
A.是一种降压变压器
B.能测量直流电路的电流
C.原、副线圈电流的频率不同
D.副线圈的电流小于原线圈的电流
答案 D
4.(2020浙江1月选考,10,3分)如图所示,甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副
线圈的匝数比为k,电压表读数为U,乙图中变压器原副线圈的匝数比为k,电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙
1 2
图中高压线电流分别为 ( )
I
A.kU,kI B.kU,
1 2 1 k
2
U U I
C. ,kI D. ,
k 2 k k
1 1 2
答案 B
5.(2018天津理综,4,6分)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值
电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机
1
线圈的转速变为原来的 ,则 ( )
2
1
A.R消耗的功率变为 P
2
1
B.电压表V的读数变为 U
2
C.电流表A的读数变为2I
D.通过R的交变电流频率不变北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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答案 B
6.(2019江苏单科,1,3分)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 B.增加2 V
C.降低200 V D.增加200 V
答案 D
7.(2020课标Ⅱ,19,6分)(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了
特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为ΔP,到达B处时电压下降了
ΔU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1 100 kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为
ΔP',到达B处时电压下降了ΔU'。不考虑其他因素的影响,则 ( )
1 1
A.ΔP'= ΔP B.ΔP'= ΔP
4 2
1 1
C.ΔU'= ΔU D.ΔU'= ΔU
4 2
答案 AD
8.(2020课标Ⅲ,20,6分)(多选)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220 V,理想变压器原、副线圈的匝数比
为10∶1,R、R、R 均为固定电阻,R=10 Ω,R=20 Ω, 各电表均为理想电表。已知电阻R 中电流i 随时间t变化的正弦
1 2 3 2 3 2 2
曲线如图(b)所示。下列说法正确的是 ( )
A.所用交流电的频率为50 Hz
B.电压表的示数为100 V
C.电流表的示数为1.0 A
D.变压器传输的电功率为15.0 W
答案 AD
9.(2021河北新高考适应卷,4,4分)如图,理想变压器原线圈匝数为1 100匝,接有一阻值为R的电阻,电压表V 示数为
1
110.0 V。副线圈接有一个阻值恒为R 的灯泡,绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表V,示数为0.10 V。 已知
L 2
R ∶R=4∶1,则副线圈的匝数为 ( )
L
A.225 B.550 C.2 200 D.4 400
答案 C
10.(2016课标Ⅲ,19,6分)(多选)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,两灯均能正常发光,下列说法正确的是 ( )北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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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
11.(2016课标Ⅰ,16,6分)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R、R 和R 的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω, 为
1 2 3
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
答案 B
12.(2019海南单科,8,5分)(多选)如图,一理想变压器输入端接交流恒压源,输出端电路由R、R 和R 三个电阻构成。将
1 2 3
该变压器原、副线圈的匝数比由5∶1改为10∶1后 ( )
1
A.流经R 的电流减小到原来的
1
4
B.R 两端的电压增加到原来的2倍
2
1
C.R 两端的电压减小到原来的
3
2
1
D.电阻上总的热功率减小到原来的
4
答案 CD
13.(2016天津理综,5,6分)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是
( )
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R 消耗的功率变大
1
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A 示数变大
1
D.若闭合开关S,则电流表A 示数变大、A 示数变大
1 2
答案 B北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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[教师专用题组]
【5 年高考】
考点一 交变电流的产生和描述
1.(2015山东理综,19,6分)如图甲,R 为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T 的正弦交
0 0
流电源上,经二极管整流后,通过R 的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时,
0
a、b间的电压u 为正,下列u -t图像可能正确的是 ( )
ab ab
图甲
图乙
答案 C 圆环内磁场的变化周期为0.5T ,则产生的感应电动势的变化周期也一定是0.5T ,
0 0
四个图像中,只有C的变化周期是0.5T ,根据排除法可知,C正确。
0
2.(2014天津理综,7,6分)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∶3
C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
解析 由题图2知t=0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零,故A正确。由图2知两次转动所产生的交变电动势
1 1
的周期之比T∶T=2∶3,再由周期与转速的关系n= 得n∶n=3∶2,故B错误。因T=4×10-2 s,故f= =25 Hz,C正确。因
a b T a b a a T
a
E =15 V,而E =NBSω=2πNBS,故E = T E =10 V,E=E =5 V,D错误。
ma m mb a ma b mb √2
T T √2
b北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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答案 AC
解题指导 本题考查了交变电动势的产生及描述,涉及交变电动势的四值及其图象。条件设置较为隐蔽,陷阱设置比
较巧妙,对学生的分析能力要求较高,难度中等。解题时应重点关注图象中提供的所有信息。
3.(2013山东理综,17,5分)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场, 为交
流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化
的图象如图乙所示。以下判断正确的是 ( )
A.电流表的示数为10 A
B.线圈转动的角速度为50π rad/s
C.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D.0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左
答案 AC 由题图乙知I
m
=10
√2
A,I= I m=10 A,A正确。T=2×10-2 s,ω=2π=100π rad/s,B错误。t=0.01 s时,i=I
m
,此时
√2 T
线圈平面与磁场方向平行,C正确。由右手定则判定 0.02 s 时电阻R中电流方向自左向右,D错误。
4.(2013海南单科,3,3分)通过一阻值R=100 Ω的电阻的交变电流如图所示,其周期为1 s。电阻两端电压的有效值为
( )
A.12 V B.4√10 V
C.15 V D.8√5 V
U2
答案 B 由有效值定义可得 ×1 s=(0.1 A)2×R×0.4 s×2+(0.2 A)2×R×0.1 s×2,其中R=100 Ω,可得U=4√10 V,B正确。
R
5.(2012全国,19,6分)一台电风扇的额定电压为交流220 V。在其正常工作过程中,用交流电流表测得某一段时间内的
工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为 ( )
A.3.9×10-2 度 B.5.5×10-2 度
C.7.8×10-2 度 D.11.0×10-2 度
答案 B 因1度=3.6×106 J,且电流表示数为电流有效值,故用电量W=U(It+It+It),代入数值得W=5.5×10-2 度,故B
11 22 33
项正确。
6.(2012北京理综,15,6分,0.61)一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个
P
正弦交流电源上,其消耗的电功率为 。如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为 ( )
2北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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A.5 V B.5√2 V C.10 V D.10√2 V
U2 102
答案 C 设电热器电阻为R,正弦交流电源的电压有效值为U ,接10 V直流电源时,P= = ①;接交流电源时,
效 R R
P U2
= 效 ②,联立①②得U =5√2 V,故最大值U =√2U =10 V,C选项正确。
2 R 效 m 效
考点二 变压器、电能的输送
1.(2020天津,6,5分)(多选)手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,
通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式
交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。在充电过程中( )
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失
答案 AC 电磁感应式无线充电的原理是电磁感应。利用周期性变化的正弦式交变电流可以在送电线圈附近产生
周期性变化的交变磁场,故A正确;当受电线圈处于交变磁场中时,受电线圈中产生交变感应电流,交变感应电流的磁场
是周期性变化的,故B错误;送电线圈与受电线圈通过互感现象实现能量传递,故C项正确;手机和基座之间无需导线连
接,但是充电过程中存在磁损、热损等,故D项错误。故选A、C。
2.(2018江苏单科,2,3分)采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原
1
来的 ,输电电压应变为 ( )
4
A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV
答案 C 本题考查电能的输送。由P
送
=U
送
·I
线
和P
损
=
I2
·R
线
得,P
损
=(P 送) 2 ·R
线
。因为P
送
线 U
送
1
和R 一定,要使P '= P ,结合上式得,U '=2U =440 kV,C项正确。
线 损 损 送 送
4
规律总结 输电线路功率损失的计算方法
(1)P =P -P',P 为输送的功率,P'为用户得到的功率。
损 送 送
(2)P = R ,I 为输电线路上的电流,R 为输电线电阻。
损 I2 线 线 线
线
(ΔU)2
(3)P = ,ΔU为输电线路上损失的电压,R 为输电线电阻。
损 R 线
线
(4)P =ΔUI ,ΔU为输电线路上损失的电压,I 为输电线路上的电流。
损 线 线
3.(2017北京理综,16,6分)如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220√2 sin 100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω
的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是 ( )
A.原线圈的输入功率为220√2 W
B.电流表的读数为1 A北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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C.电压表的读数为110√2 V
D.副线圈输出交流电的周期为50 s
220√2
答案 B 本题考查交变电流、变压器。由题知,变压器的输入电压U = V=220 V,所
1
√2
以U =n U =110 V;副线圈电流I =U =2 A,原线圈电流I =n I =1 A。本题中电压表、电流
2 2 1 2 2 1 2 2
n R n
1 1
表的读数为有效值,故B项正确,C项错误;原线圈输入功率P =U I =220 W,A项错误;交流电
1 1 1
2π 2π
的周期T= = s=0.02 s,D项错误。
ω 100π
易错点拨 交流电的最大值与有效值
1.在正弦交流电中,U=U 。
m
√2
2.在交流电路中,电表的读数为有效值。
4.(2015海南单科,10,5分)(多选)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R,负载电阻的阻值R=11R, 是理想电压表。现将负载电阻的阻值减小为
0 0
R=5R,保持变压器输入电流不变,此时电压表的读数为5.0 V,则 ( )
0
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
5.0V
答案 AD 当R=5R 时, 示数为5.0 V,所以输出电流I = ,U =I R =1 V,则变压器
0 出 5R R0 出 0
0
输出电压为6 V,由n =U 得到输入电压的有效值为24 V,所以原线圈两端电压最大值为
1 1
√2
n U
2 2
U ≈34 V,A正确,B错误。因I ∶I =n ∶n 不变,故输入电流不变时输出电流也不变,当负载
1 入 出 2 1
由R=11R 变为R=5R 时,由U=IR知副线圈电压由I(R +11R )降到I(R +5R )=6 V,则副线圈
0 0 0 0 0 0
两端原来的电压有效值为12 V,原线圈两端原来的电压有效值为48 V,C错误,D正确。
5.(2014课标Ⅱ,21,6分,0.266)(多选)如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n、n。原线圈通过一理想电流表
1 2
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 和U ,则 ( )
ab cd
A.U ∶U =n∶n
ab cd 1 2北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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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 越大
cd
D.将二极管短路,电流表的读数加倍
答案 BD a、b端的电压为正弦式交变电压,故电压表测得的电压U
ab
= U 1m。副线圈两端电压也为正弦式交变电
√2
U
U2 ( 2m)2 T
压,但由于二极管的单向导电特性,从而使c、d两端的电压成为脉冲直流电,由有效值定义可得 cdT= √2 × ,即
R 2
R
U =U ,故U ∶U = n∶n,A错误。因R增大时消耗的功率P=U2 减小,原线圈输入功率减小,故U 不变时I 减小,B
cd 2m ab cd √2 1 2 cd 1 1
2 R
正确。由U ∶U =√2n∶n 可知U 与负载的阻值无关,C错误。将二极管短路时R两端电压为正弦式交变电压,其有效
ab cd 1 2 cd
值U '=U ,故此时R消耗的功率P'=U'2 为原来的2倍,原线圈中的电流也变为原来的2倍,故D正确。
cd 2m cd
√2 R
易错点拨 经二极管的作用,使得c、d两端不再是正弦交流电,其有效值与峰值的关系不再是U=U 。
m
√2
6.(2014山东理综,17,6分)(多选)如图,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
( )
A.变压器输入功率为484 W
B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A
C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A
D.变压器原、副线圈匝数比n∶n=11∶3
1 2
答案 BD 对于理想变压器,P
入
=P
出
,所以输入功率P
入
=60×2.2 W=132 W,A错。I
1
= P 入=132 A=0.6 A,B正确。通
U 220
1
过副线圈的电流的最大值I =√2I=2.2√2 A,C错误。变压器原、副线圈匝数比n∶n=U∶U=11∶3,D正确。
2m 2 1 2 1 2
7.(2013广东理综,16,4分)如图,理想变压器原、副线圈匝数比n∶n=2∶1, 和 均为理想电表,灯泡电阻R =6 Ω,AB端电
1 2 L
压u=12√2 sin 100πt(V)。下列说法正确的是 ( )
1
A.电流频率为100 Hz
B. 的读数为24 V
C. 的读数为0.5 A
D.变压器输入功率为6 W北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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答案 D 由u
1
=12
√2
sin 100πt(V)可知,U
m
=12
√2
V,ω=100π rad/s,则频率f= ω =50 Hz,A项错误。U
1
= U m=12
2π √2
V,U=n ·U=6 V,B项错误。I=U =1 A,C项错误。P=P=UI=6 W,D项正确。
2 2 1 2 2 1 2 2 2
n R
1 L
8.(2013天津理综,4,6分)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
中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为I ,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为I ,为了使电流表能正
ab cd
常工作,则 ( )
A.ab接MN、cd接PQ,I <I
ab cd
B.ab接MN、cd接PQ,I >I
ab cd
C.ab接PQ、cd接MN,I <I
ab cd
D.ab接PQ、cd接MN,I >I
ab cd
答案 B 在测量高压线路上电流时,电流互感器的作用是减小测量支路的电流。根据变压器原理, I 1= n 2,I大n小,
I n
2 1
故ab端应接MN,cd端应接PQ,I >I ,选项B正确。
ab cd
9.(2012课标,17,6分)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。已知变压器线圈总匝数为1 900匝;原线圈为 1 100匝,接在有效值为220 V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
1
电压的有效值为U,且变压器是理想的,则U 和I 分别约为( )
2 2 1
A.380 V和5.3 A B.380 V和9.1 A
C.240 V和5.3 A D.240 V和9.1 A
答案 B 对理想变压器有U
2
= n 2U
1
=380 V,由P
2
=I
2
U
2
得I
2
= P 2≈5.3 A。依据 I 1= n 2得I
1
= n 2I
2
≈9.1 A,故只有选项B
n U I n n
1 2 2 1 1
正确。
10.(2011课标,17,6分)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220 V,额
定功率为22 W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和
电流表的读数,则 ( )
A.U=110 V,I=0.2 A
B.U=110 V,I=0.05 A
C.U=110√2 V,I=0.2 A
D.U=110√2 V,I=0.2√2 A北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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答案 A 由变压原理 n 1= U 1可得U
1
=110 V,即电压表示数为110 V。由P
入
=P
出
,灯泡正常发光可得P
入
=U
1
I
1
=P
出
n U
2 2
22
=22 W,I= A=0.2 A,故A正确。
1
110
11.(2016江苏单科,4,6分)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 的交变电流时,c、d间的输出电压为
1
U。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中 ( )
2
A.U>U,U 降低 B.U>U,U 升高
2 1 2 2 1 2
C.U<U,U 降低 D.U<U,U 升高
2 1 2 2 1 2
答案 C 由图可知变压器的原线圈匝数n 大于副线圈匝数n ,因U =U ,则U <U ;在将滑
1 2 1 2 2 1
n n
1 2
动触头从M点顺时针转到N点的过程中,n 减小,U 降低,选项C正确,选项A、B、D错误。
2 2
12.(2015安徽理综,16,6分)图示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R 为定值电阻,
0
R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A 的示数增大了0.2 A,电流表A 的示
1 2
数增大了0.8 A,则下列说法正确的是 ( )
A.电压表V 示数增大
1
B.电压表V、V 示数均增大
2 3
C.该变压器起升压作用
D.变阻器滑片是沿c➝d的方向滑动
答案 D 变压器输入电压不变,原、副线圈的匝数比不变,故原、副线圈两端的电压不变,
即电压表V 、V 示数不变,选项A、B均错误;I 、I 增加,则副线圈电路中总电阻减小,故变
1 2 1 2
阻器滑片应沿c➝d方向滑动,选项D正确;由原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P
入
=P 知,调节滑动变阻器前I n =I n ,调节滑动变阻器后I 'n =I 'n ,联立得(I '-I )n =(I '-I )n ,即
出 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 2 2 2
ΔI n =ΔI n ,n =ΔI =0.8=4,故该变压器起降压作用,选项C错误。
1 1 2 2 1 2
n ΔI 0.2
2 1
13.(2014广东理综,19,6分)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U 不变,闭合电键S,
1
下列说法正确的是 ( )北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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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
答案 BD 对于理想变压器U
2
= n 2U
1
,U
1
不变则U
2
不变,与调节P无关,故B正确。又U
L
=U
2
,所以灯的亮度不变,A错。
n
1
P向上滑动时R 减小,则R 减小,P
=U2
增大,P =P =UI,所以I 增大,可知C错误,D正确。
P 总 出 2 入 出 1 1 1
R
总
14.(2013江苏单科,8,4分)(多选)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡
L能发光。要使灯泡变亮,可以采取的方法有 ( )
A.向下滑动P B.增大交流电源的电压
C.增大交流电源的频率 D.减小电容器C的电容
答案 BC 向下滑动P,变压器副线圈电压降低,灯泡变暗,A错误;增大交流电源电压,副线圈电压升高,灯泡变亮,B正
确;增大交流电源频率,电容器容抗减小,电流变大,灯泡变亮,C正确;减小电容器的电容,容抗增大,电流减小,灯泡变暗,D
错误。
15.(2014江苏单科,3,3分)远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n、n,电压分别为U、
1 2 1
U,电流分别为I、I,输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是 ( )
2 1 2
A.I =n B.I=U
1 1 2 2
I n R
2 2
C.IU= R D.IU=IU
1 1 I2 1 1 2 2
2
答案 D 由理想变压器可知 I 1= n 2,选项A错;I
2
= U R,而U
2
=U
R
+U
3
,故I
2
< U 2,B错;P
入
=P
出
,即U
1
I
1
=U
2
I
2
,而U
2
≠I
2
R,C
I n R R
2 1
项错,D项正确。
【3 年模拟】
时间:40分钟 分值:43分
一、单项选择题(每题3分,共15分)北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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1.(2021届福建南平月考)如图1所示为理想的自耦变压器,现在自耦变压器的原线圈M、N两端接有如图2所示的交
流电源,已知小灯泡的额定电压为40 V, 为理想交流电压表。则下列说法正确的是( )
A.当小灯泡正常发光时,自耦变压器的滑动触头恰好位于线圈的中点
B.通过小灯泡的电流频率为0.2 Hz
C.电压表的示数为20√2 V
D.将电阻箱的阻值调小时,小灯泡消耗的电功率减小
答案 A
2.(2021届河北唐山第一次摸底)变压器原线圈与一交流电源连接,当滑动变阻器的滑片P向B端滑动时,理想交流电表
的变化情况为 ( )
A.A 表读数变小 B.A 表读数变小
1 2
C.V 表读数变小 D.V 表读数变小
1 2
答案 D
3.(2020河北枣强中学第一次月考,3)如图所示的理想变压器电路,电表均为理想电表,滑动变阻器接入电路的阻值为10
Ω,原线圈接电压为220 V的正弦交流电,开关S接1时,原、副线圈匝数比为11∶1,下列说法正确的是 ( )
A.变压器输入功率与输出功率之比为11∶1
B.1 min内滑动变阻器上产生的热量为2 400 J
C.仅将开关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
答案 B
4.(2019河北衡水中学高考模拟九)如图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。磁场的磁感应强度B=√2×10-2 T,线圈的面积S=0.02 m2,匝数
N=400,线圈总电阻r=2 Ω,线圈的两端经集流环和电刷与阻值为R=8 Ω的电阻连接,与电阻R并联的交流电压表为理想
50
电表,线圈的转速n= r/s。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,则下列说法正确的是 ( )
π
A.交流发电机产生的电动势随时间的变化关系是e=8√2 sin 100t (V)北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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B.交流电压表的示数为8 V
C.从t=0时刻开始到线圈平面转过30°的过程中,通过电阻的电荷量约为5.7×10-3 C
D.电阻R上的热功率为6.4 W
答案 C
5.(2020海南三亚模拟)如图甲为理想变压器的示意图,其原、副线圈的匝数比为4∶1,电压表和电流表均为理想电表,R
t
为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,R 为定值电阻。若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电。下列说法中
1
正确的是 ( )
甲
乙
A.输入变压器原线圈的交流电压的瞬时值表达式为u=36√2 sin 50πt V
B.变压器原、副线圈中的电流之比为4∶1
C.t=0.01 s时,发电机的线圈平面位于中性面
D.R处温度升高时,变压器的输入功率变小
t
答案 C
二、多项选择题(每题4分,共28分)
6.(2021届辽宁朝阳建平联考)某理想变压器供电的示意图如图所示,正弦交流电源输出电压的有效值为U,变压器原、
1
副线圈的匝数比为n,R 为定值电阻,R为滑动变阻器,电路中所用电表均为理想电表。下列说法正确的是 ( )
0
U
A.副线圈两端电压的最大值为 1
n
B.电流表 与 的示数之比为n
C.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动时,电流表 的示数增大
D.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动时,电压表 的示数减小
答案 BC
7.(2020河北衡水中学第一次联考,8)如图甲所示是含有理想调压变压器的电路图,原线圈A、B端的输入电压如图乙所
示,电压表、电流表均为理想电表,该电路工作时,下列说法正确的是( )
A.输出电压的频率为50 Hz
B.t=0.01 s时,电压表示数为零北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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C.保持电阻R阻值不变,滑片P向上滑动,电流表示数增大
1
D.保持滑片P不动,若电阻R的阻值增大到原来的两倍,则电阻R消耗的功率变成原来的
4
答案 AC
1 1
8.(2020湖北利川四中月考,8)假设给原线圈接如图甲所示的交变电流,每个周期T内,前 T电流恒定,后 T的电流按正
2 2
弦式规律变化。如图乙所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶10,L、L 是完全相同的两个灯泡。两电压表均为理
1 2
想电表。下列说法中正确的有 ( )
A.电压表V 的示数为22 V
1
B.闭合开关S后,电压表V 示数为闭合前的二倍
2
C.闭合开关S后,电压表V 示数不变
2
D.闭合开关S后,电压表V 示数为220 V
2
答案 AC
9.(2019福建四校二联,19)如图所示为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,交流发电机的输出电压U 恒定,用
1
户电阻恒定。设升压变压器原、副线圈的匝数比为k,降压变压器原、副线圈的匝数比为k,则下列判断正确的是(
1 2
)
A.若仅增大k,则升压变压器原线圈中的电流减小
1
B.若仅增大k,则输电线上总电阻r损失的功率增大
1
C.若仅减小k,则升压变压器原线圈中的电流减小
2
D.若仅减小k,则输电线上总电阻r损失的功率增大
2
答案 AD
10.(2019福建南平第二次综合质检)如图所示,理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=220√2 sin (100πt) V的交
变电流。原线圈匝数n=1 100匝,副线圈匝数n=60匝,副线圈匝数n=50匝,C、D之间接入电容器,E、F之间接入内阻
1 2
为10 Ω的电动机M,它们都能正常工作。则 ( )
A.该交流电的频率为50 Hz
B.副线圈中磁通量变化率的最大值为0.2√2 Wb/s
C.该电容器的耐压值至少为12 V
D.该电动机的输入功率为10 W
答案 AB北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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11.(2020湖北宜昌二模)如图所示,R是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数
比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u=220√2
1
sin 100πt(V),则 ( )
A.电压表的示数为22√2 V
B.副线圈中交流电的频率为50 Hz
C.在天逐渐变黑的过程中,电流表A 的示数变小
2
D.在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变大
答案 BC
12.(2020辽宁葫芦岛统考)如图所示为模拟远距离输电的实验电路图。两理想变压器的匝数n=n<n=n,模拟输电线上
1 4 2 3
的四个电阻R、R、R、R 的阻值均为R,A、A 为相同的理想交流电流表,L、L 为相同的小灯泡,灯丝电阻R >2R,
1 2 3 4 1 2 1 2 L
忽略灯丝电阻随温度的变化。在A、B端接入输出电压为U的低压交流电源,下列说法正确的是 ( )
U
A.A 的示数I=
1 1 2R+R
L
B.灯泡L 比灯泡L 亮
1 2
C.R 消耗的功率大于R 消耗的功率
1 3
D.R 两端的电压小于R 两端的电压
2 4
答案 BD
