十年高考真题分类汇编(2010-2019)物理专题11交变电流传感器Word版含解斩.pdf

十年高考真题分类汇编(20102019)物理 专题 11 交变电流 传感器 选择题：1.(2019海南卷T8)如图，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由 R1、R2和 R3三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由 5：1 改为 10：1 后 A.流经 R1的电流减小到原来的14 B.R2两端的电压增加到原来的 2 倍 C.R3两端的电压减小到原来的12 D.电阻上总的热功率减小到原来的14【答案】CD【解析】A、变压器原、副线圈的匝数比由 5：1 改为 10：1，则副线圈的输出电压减小为原来的12，根据欧姆定律可知，流经 R1的电流减小到原来12，故 A 错误。B、根据串并联电路规律可知，R2两端的电压减小到原来的12，故 B 错误。C、同理，R3两端的电压减小到原来12，故 C 正确。D、副线圈总电阻不变，根据功率公式可知，2UPR，总功率减小到原来的14，故 D 正确。故选：CD。2.(2019江苏卷T1)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 2V B.增加 2V C.降低 200V D.增加200V【答案】D【解析】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即1122UnUn，得：2211nUUn，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：2211nUUn，当输入电压增加 20V 时，输出电压增大 200V，故 D 正确。3.(2018全国 III 卷T3)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 u0，周期为 T，如图所示。则 Q方:Q正等于 A.B.C.1:2 D.2:1【答案】D【解析】试题分析 本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。解析 根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为 u0，根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，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，Q方Q正=u02()2=21，选项 D 正确。点睛 此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期 T 内产生的热量与电压有效值，导致错选 B；三是比值颠倒，导致错选 C。点睛 此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期 T 内产生的热量与电压有效值，导致错选 B；三是比值颠倒，导致错选 C。4.(2011安徽卷)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为 B。电阻为 R、半径为 L、圆心角为 45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的 O 轴以角速度 匀速转动(O 轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为 A.22BLR B.222BLR C.224BLR D.24BLR【答案】D【解析】交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为 T，而线框转动一周只有4T的时间内有感应电流，则有222 4LBLTRI RTR（），所以24BLIR，所以 D 正确.【考点定位】交流电的有效值，5.(2011天津卷)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图 1 所示，产生的交变电动势的图象如图 2 所示，则 A.t=0.005s 时线框的磁通量变化率为零 B.t=0.01s 时线框平面与中性面重合 C.线框产生的交变电动势有效值为 311V D.线框产生的交变电动势的频率为 100Hz【答案】B【解析】由图 2 可知，该交变电动势瞬时值的表达式为 e=311sin100t。当 t0.005s 时，瞬时值 e311V，此时磁通量变化率最大，A 错；同理当 t0.01s 时，e0V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B 正确；对于正弦交变电流其有效值为max2E，题给电动势的有效值为 220V，C 错，交变电流的频率为 f1/T/2=50Hz，D 错。【考点定位】交流电的产生，交流电图像 6.(2012北京卷)一个小型电热器若接在输出电压为 10V 的直流电源上，消耗电功率为 P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为2P。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为 A.5V B.52V C.10V D.102V【答案】C【解析】设电热器的电阻为 R，t 时间内产生的热量为Q，则：2UQtR此热量是接交流电源上产生的热功率的 2 倍，所以2122UQQtR，所以22 2UUttRR有，解得：102UV有，所以最大值为 210UV有。故选 C【考点定位】本题考查了交变电流的有效值 7.(2013海南卷)如图所示，水平桌面上固定有一半径为 R 的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为 r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点。棒在拉力的作用下以恒定加速度 a 从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是 A.拉力的大小在运动过程中保持不变 B.棒通过整个圆环所用的时间为aR2 C.棒经过环心时流过棒的电流为raRB2 D.棒经过环心时所受安培力的大小为raRRB282【答案】D【解析】导体棒做匀加速运动，合外力恒定，由于受到的安培力随速度变化而变化，故拉力一直在变，A 错误；设棒通过整个圆环所用时间为 t，由匀速直线运动的基本关系式可知，2122Rat，解得运动时间：4Rta，B 错误；由22vax可知，棒经过圆心时的速度2vaR，此时的感应电动势22EBR vBRv，而金属环的两部分并联，等效电阻2Rrr总，故棒经过环心时的电流强度42EBaRIrr总，C 错误，此时棒受到的安培力的大小2822B RaRFBIRr，D 正确【考点定位】考查电磁感应、电路问题牛顿运动定律相结合问题。8.(2013福建卷T15)如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻 r=1.0，外接 R=9.0 的电阻。闭合开关 S，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势 e=t10sin210(V)，则 A.该交变电流的频率为 10Hz B.该电动势的有效值为210V C.外接电阻 R 所消耗的电功率为 10W D.电路中理想交流电流表 的示数为 1.0A【答案】D【解析】：从电动势瞬时值表达式可知，交变电流的频率，选项 A 错误；该电动势的有效值，选项 B 错误；电路中电流(有效值)，电阻 R消耗功率 PI2R9W，选项 C 错误；电流表的读数即为电流的有效值，选项 D 正确。【考点定位】考查了交变电流的有关知识、焦耳定律、闭合电路欧姆定律的应用问题，难度中等。9.(2015全国新课标卷T15)如图，直角三角形金属框 abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向平行于 ab 边向上。当金属框绕 ab 边以角速度 逆时针转动时，a、b、c 三点的电势分别为 Ua、Ub、Uc。已知 bc 边的长度为 l。下列判断正确的是 A.Ua Uc，金属框中无电流 B.Ub Uc，金属框中电流方向沿 a-b-c-a C.Ubc=21Bl，金属框中无电流 D.Ubc=21Bl，金属框中电流方向沿 a-c-b-a【答案】C【解析】当金属框绕 ab 边以角速度 逆时针转动时，穿过直角三角形金属框 abc 的磁通量恒为 0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c 点电势高，221BlUbc，故 C 正确，A、B、D 错误。【考点定位】导体切割磁感线【方法技巧】本题主要是理解感应电流产生的实质，有感应电流一定有感应电动势，而有感应电动势不一定有电流的。本题有两根导体棒切割磁感线，但穿过闭合线圈的磁通理没变。10.(2015四川卷T4)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为 e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压 A.峰值是 e0 B.峰值是 2e0 C.有效值是022Ne D.有效值是02Ne【答案】D【解析】由题意可知，线圈 ab 边和 cd 边产生的感应电动势的最大值都为 e0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为 2e0，又因为发电机线圈共 N 匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为 2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为 2Ne0，故选项 A、B 错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U2mU，即 U02Ne，故选项 C 错误；选项 D 正确。【考点定位】对正弦式交变电流的产生原理的理解，以及其四值运算、闭合电路欧姆定律的应用。11.(2013海南卷T3)通过一阻值 R=100 的电阻的交变电流如图所示，其周期为 1s。电阻两端电压的有效值为 A.12V B.410V C.15V D.85V【答案】B【解析】由题意结合有效值的定义可得22212212()510I RTI RTI RT，将10.1I A，20.2I A 代入可得流过电阻的电流的有效值1025I A，故电阻两端电压的有效值为4 10IR V，本题选 B。【考点定位】考查交流电的有效值和欧姆定律。12.(2011四川卷)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为 T，转轴 O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为 2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过 60 时的感应电流为 1A。那么 A.线圈消耗的电功率为 4W B.线圈中感应电流的有效值为 2A C.任意时刻线圈中的感应电动势为 e=4cos2tT D.任意时刻穿过线圈的磁通量为=Tsin22()22mIPI rr2tT【答案】AC【解析】绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电，由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为cosmiI，得/cos2mIi A，则感应电动势的最大值为2 24mmEI rV，C 正确，B 错误；电功率为 W，A 正确；任意时刻穿过线圈的磁通量为=Tsin2tT中当时间为2Tt 时T，单位不正确；所以正确答案是 A C。【考点定位】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；交流的峰值、有效值以及它们的关系.13.(2012广东卷)某小型发电机产生的交变电动势为)(100sin50Vte，对此电动势，下列表述正确的有 A.最大值是V250 B.频率是 100Hz C.有效值是V225 D.周期是 0.02s【答案】CD【解析】由电动势的表达式可知，最大值为50?V，而有效值为：5025 22EVV，A 错误C 正确；2100Df，故50?fHz，周期10.02?Tsf，B 错误 D 正确。故选 CD【考点定位】本题考查了交变电流的表达式以及有效值等相关知识。14.(2015全国新课标卷T19)1824 年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是 A.圆盘上产生了感应电动势 B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动【答案】AB【解析】圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项 A 对，圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流产生，选项 B 对。圆盘转动过程中，圆盘位置，圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项 C 错。圆盘本身呈现电中性，不会产生环形电流，选项 D 错。【考点定位】电磁感应【规律总结】把握磁通量的变化才是关键，根据对称性，圆盘磁通量始终等于零，无磁通量变化。15.(2014天津卷T7)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 是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 25Hz D.曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10V【答案】AC【解析】根据法拉第电磁感应定律，t=0 时电动势瞬时值为 0，此时线圈应在中性面上，A正确。由题图可知，曲线 a、b 周期比为 2:3，则转速比应为 3:2，B 错。曲线 a 周期为 0.04s，则频率为 25Hz，C 正确。曲线 b 产生的电动势最大值由题图可知小于10 2(14.14)VV，则有效值小于 10V，D 错。【考点定位】交流电的产生、交流电的有效值 16.(2017天津卷T6)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，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28 J【答案】AD【解析】t=0 时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故 A 正确；每经过一次中性面(线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值)电流的方向改变一次，t=1 s 时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故 B 错误；t=1.5 s 时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零(0t)，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，故 C 错误；感应电动势最大值V42TNNBSEmm，有效值V222mEE，一个周期内线圈产生的热量J822TREQ，故 D 正确。考点：交变电流的规律和“四值问题”【考点定位】交变电流的规律和“四值问题”【名师点睛】本题要正确理解正弦交变电流的规律和法拉第电磁感应定律。17.(2018江苏卷T2)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来的，输电电压应变为 A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV【答案】C【解析】本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力。当输电功率 P=UI，U为输电电压，I 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为 P损=I2R，R 为输电线路的电阻，即 P损=。当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的，则输电电压为原来的 2倍，即 440V，故选项 C 正确。点睛：本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失，解题时要根据输送电功率不变，利用输电线路损失的功率 P损=I2R 解题。18.(2018天津卷T4)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。若发电机线圈的转速变为原来的12，则 A.R 消耗的功率变为12P B.电压表 V 的读数为12U C.电流表 A 的读数变为 2I D.通过 R 的交变电流频率不变【答案】B【解析】试题分析：根据公式分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况；根据判断原副线圈中电流电压的变化情况，根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化；根据可知转速变为原来的，则角速度变为原来的，根据可知电动机产生的最大电动势为原来的，根据可知发电机的输出电压有效值变为原来的，即原线圈的输出电压变为原来的，根据可知副线圈的输入电压变为原来的，即电压表示数变为原来的，根据可知 R 消耗的电功率变为，A 错误 B 正确；副线圈中的电流为，即变为原来的，根据可知原线圈中的电流也变为原来的，C 错误；转速减小为原来的，则频率变为原来的，D 错误.【点睛】本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率.【点睛】本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率.19.(2016四川卷)如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡 L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则 A.小灯泡变亮 B.小灯泡变暗 C.原、副线圈两段电压的比值不变 D.通过原、副线圈电流的比值不变【答案】B【解析】根据变压器电压与匝数关系，1122UnUn，因为是降压变压器，则 n1n2，则当原、副线圈减少相同匝数时，由数学知识可知12nn变大，则 U2减小，故灯泡变暗，选项 AC 错误，B 正确；根据1221InIn可知通过原、副线圈电流的比值变小，选项 D 错误。考点：变压器【名师点睛】此题是对变压器原理的考查；首先要记住原副线圈的电压与匝数关系1122UnUn，从题目中知道为降压变压器，原线圈匝数大于副线圈匝数；判断原副线圈减小相同的匝数时原副线圈的匝数比的变化要用到数学知识，这里稍微有点难度.20.(2016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U1的交变电流时，c、d 间的输出电压为 U2，在将滑动触头从 M 点顺时针旋转到 N 点的过程中 A.U2U1，U2降低 B.U2U1，U2升高 C.U2U1，U2降低 D.U2U1，U2升高【答案】C【解析】由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数，根据变压器的变压规律2121nnUU可知，U2U1；在将滑动触头从 M 点顺时针旋转到 N 点的过程中，副线圈的匝数减少，所以 U2降低，故 A、B、D 错误；C 正确.【考点定位】考查变压器【方法技巧】主要是对自耦变压器的理解，分清原副线圈及在转动的过程中线圈的匝数怎么变、理想变压器的规律。21.(2011浙江卷)如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数 n1=800 和 n2=200 的两个线圈，上线圈两端 u=51sin314tV 的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是 A.2.0V B.9.0V C.12.7V D.144.0V【答案】A【解析】交流电源电压的有效值VU2511，如果看成理想的来处理有：2121nnUU、8001n、2002n，解得VU0.92，故交流电压表的读数应该小于V0.9，所以答案为 A。【考点定位】交流电有效值 22.(2012海南卷T4)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 201，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是 A.120V，0.10A B.240V，0.025A C.120V，0.05A D.240V，0.05A【答案】D【解析】由1122UnUn可知，1220U V，AC 错；通过每个灯泡的电流0.5PIUA，所以112 0.5A0.05A20I ，D 项正确。【考点定位】本题考查变压器及其相关知识 23.(2014四川卷)如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则 A.用户用电器上交流电的频率是 100Hz B.发电机输出交流电的电压有效值是 500V C.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小【答案】D【解析】由题图乙知交变电流的周期为0.02T s，设频率为150fTHz，A 选项错误；发电机输出的最大电压为 500V，故 B 选项错误；输电线的电流由负载决定，故 C 选项错误；当用户的用电器的总电阻增大时，输出的电流减小，故输电线上损耗的功率2PI R减小，故 D 选项正确。【考点定位】变压器 远距离输电 峰值和有效值 输电电流 损耗功率 24.(2014福建卷T16)图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数 n1=n4n2=n3，四根模拟输电线的电阻 R1、R2、R3、R4的阻值均为 R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻 RL2R，忽略灯丝电阻随温度的变化。当 A、B 端接入低压交流电源时()A.A1、A2两表的示数相同 B.L1、L2两灯泡的量度相同 C.R1消耗的功率大于 R3消耗的功率 D.R2两端的电压小于 R4两端的电压【答案】D【解析】试题分析：设 AB 间的输入电压为 U1，根据输送电功率 P=UI，可得电流表 A2的示数为12UPIA，电流表 A1的示数为12APIU，根据变压规律1122UnUn又因为 n1n2，故 U2大于 U1，所以 IA11000 D.实现点火的条件是21nn1000【答案】BC【解析】根据图乙得到原线圈电压的最大值为 5V，所以电压表的示数为：522maxUV，故A 错误，B 正确；根据1122 UnUn，且15UV，25000UV得：实现点火的条件是21 1000nn，故 C 正确，D 错误。故选 BC【考点定位】本题考查变压器、交变电流有效值及其相关知识。47.(2014广东卷T19)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1U不变，闭合电建 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，变压器的输入电流减小 D.P 向上滑动时，变压器的输出功率变大【答案】BD【解析】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压 U2不变，滑片 P 滑动时，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项 A 错误；滑片 P 下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项 B正确；滑片 P 上滑，电阻减小，电流 I2增大，则原线圈输入电流 I1也增大，故选项 C 错误；此时变压器输出功率 P2=U2I2将变大，故选项 D 正确。【考点定位】本题考查变压器原理和电路动态平衡 48.(2014新课标全国卷)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2。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 Uab和 Ucd，则 A.UabUcd=n1n2 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 Ucd 越大 D.将二极管短路，电流表的读数加倍【答案】BD【解析】若变压器初级电压为 Uab，则次级电压为221abnUUn；由于二级管的单向导电性使得212cdUU，故122abcdUnUn，选项 A 错误；增大负载的阻值 R，则变压器次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表的读数减小，选项 B 正确；cd 间的电压由变压器的初级电压决定，与负载电阻 R 的大小无关，选项 C 错误；若二极管短路则2cdUU，则次级电流会加倍，则初级电流也加倍，选项 D 正确。【考点定位】变压器中原副线圈的电压及电流关系；二极管的特性；交流电的有效值。49.(2015海南卷T10)如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为 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，此时电压表读数为 5.0V，则 A.此时原线圈两端电压的最大值约为 34V B.此时原线圈两端电压的最大值约为 24V C.原线圈两端原来的电压有效值约为 68V D.原线圈两端原来的电压有效值约为 48V【答案】AD【解析】A、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 5.0V，根据串并联知识和欧姆定律得副线圈电压2005665URVR，根据电压与匝数成正比可知，此时原线圈两端电压的有效值 U1=4U2=24V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为124 234mUV，故 A 正确，B 错误；C、原来副线圈电路中固定电阻的阻值为 R0，负载电阻的阻值 R=11R0，由于保持变压器输入电流不变，所以输出电流也不变，所以原来副线圈电压200512125URVR，根据电压与匝数成正比可知，原线圈两端原来的电压有效值约为 48V，故 C 错误，D 正确；【考点定位】理想变压器 50.(2014山东卷)如图，将额定电压为 60V 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 220V 和 2.2A。以下判断正确的是 A.变压器输入功率为 484W B.通过原线圈的电流的有效值为 0.6A C.通过副线圈的电流的最大值为 2.2A D.变压器原、副线圈的电流匝数比3:11:21nn【答案】BD【解析】变压器为理想变压器，因此输入功率等于输出功率，即22132WPU I入，A 错误；根据1212:nnUU可知，变压器的匝数比为12:11:3nn，D 正确；根据1221:nnII，可得通过原线圈的电流的有效值10.6AI，B 正确；通过副线圈电流的有效值为2.2A，因此通过副线圈电流的最大值为2.2 2A，C 错误。【考点定位】变压器，交变电流的有效值 51.(2010海南卷T9)如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为 4：1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中 R 为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表.下列结论正确的是 A.若电压表读数为 6V，则输入电压的最大值为24 2V B.若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的 2 倍，则电流表的读数减小到原来的一半 C.若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的 2 倍，则输入功率也增加到原来的 2 倍 D.若保持负载电阻的阻值不变.输入电压增加到原来的 2 倍，则输出功率增加到原来的 4 倍【答案】AD 【解析】若电压表读数为 6V，则输入电压为146V24V1U 是有效值，因此其最大值为24 2V，A 正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的 2 倍，则输出电压也增加到原来的 2 倍，电流表示数应增加到原来的 2 倍，B 错；若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的 2 倍，则输出电流减小到原来的一半，输入功率等于输出功率即PIU也减小到原来的一半，C 错；若保持负载电阻的阻值不变.输入电压增加到原来的 2 倍，输出电压增大到原来的 2 倍，则由2UPR可知输出功率增加到原来的 4 倍，D 正确。52.(2010重庆卷T17)一输入电压为 220v，输出电压为 36V 的变压器副线圈绕环，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了 5 匝线圈。如题 17 图所示，然后将原来线圈接到 220v 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为 1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线匝数分别为 A.1100，360 B.1100，180 C.2200，180 D.2200，360【答案】B【解析】本题考查变压器的工作原理和2121nnUU这一工作关系式。对于理想变压器，不管有 几 个 副 线 圈，变 压 器 输 入 和 输 出 电 压 之 比 总 等 于 匝 数 比。因 此 有 关 系 式321321:nnnUUU，假设副线圈没有烧毁则有5:1:36:22021nn，解得11001n，1802n，B 项对。53.(2010浙江卷T17)某水电站，用总电阻为 2.5 的输电线输电给 500km 外的用户，其输出电功率是 3106KW。现用 500kV 电压输电，则下列说法正确的是 A.输电线上输送的电流大小为 2105A B.输电线上由电阻造成的损失电压为 15kV C.若改用 5kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 9108KW D.输电线上损失的功率为2/PUr，U 为输电电压，r 为输电线的电阻【答案】B【解析】本题考查远距离输电问题，考查考生对远距离输电问题基本关系的熟练应用。输电电流9333 106 10500 10PWIAUV，输电线上损失的电压为36102.515UIrAkV，A 项错误，B 项正确；输电线上损失的功率不可能比输出功率还大，C 项错误；输电线上损失的功率可以用2UPr 计算，U 为输电线上的电压降，不是输电电压，D 项错误。54.(2010天津卷T7)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡 L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表 V1、V2和理想交流电流表 A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当开关 S 闭合后 A.A1示数变大，A1与 A2示数的比值不变 B.A1示数变大，A1与 A2示数的比值变大 C.V2示数变小，V1与 V2示数的比值变大 D.V2示数不变，V1与 V2示数的比值不变【答案】AD【解析】本题考查的知识点是理想变压器，根据能量守恒有 P1P2，又 P1U1I1，P2U2I2，变压器原理1122UnUn，匝数比不变电压比就不会变，且输入电压不变，输出电压 U2也不会变，C 项错误，当开关闭合输出功率 P2增大，则输入功率 P1也增大，两个安培表示数都增大，此时二者示数之比等于电压的倒数比，也不变，A、D 项正确。55.(2010福建卷T13)中国已投产运行的 1000kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用 500kV 的起高压输电，输电线上损耗的电功率为 P。保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用 100kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为 A.4p B.2p C.2P D.4P【答案】A【解析】本题考查远距离输电和考生的理解能力。设输送功率为 P0，改用 1000KV 的输电电压后输电线上损失的功率为 P。输送电流为UPI0，输电线上损失的功率为线线RUPRIP2202，代入数据得41)1000500(222KVKVUUPP，即4PP，故正确的选项为 A。56.(2010山东卷T19)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，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 50Hz B.副线圈输出电压的有效值为 31V C.P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D.P 向右移动时，变压器的输出功率增加【答案】AD【解析】本题考查了变压器、正弦交变电流的峰值和有效值，考生的理解和推理能力。变压器不改变电压的频率，副线圈的电压频率等于原线圈中的电压频率为150fHzT；由1122UnUn可得副线圈中电压的最大值 31V，故有效值为312V；P 向右滑动时，输出电路中电压不变，电阻减小，电流增大，输出功率增大，变压器的输入功率等于输出功率也增大，故正确的选项为 AD。57.(2010江苏卷T7)在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有 A.升压变压器的输出电压增大 B.降压变压器的输出电压增大 C.输电线上损耗的功率增大 D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【答案】CD 【解析】A.应不变，A 错误；B.UPI，IR损U，损U-UU23，因 P 变大，I 变大，所以 U损变大，所以降压变压器初级电压 U3变小，B 错误；C.R)UP(2损P，因 P 变大，所以 P损变大，C 正确；D.UPRPR)UP(PP2损，因 P 变大，所以比值变大，D 正确；本题选 CD。本题考查电能的输送，通常考查电压的变化引起其它变化，本题考查考查功率的变化引起其它变化，有新意。本题难度：中等。58.(2010全国卷T19)图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连：P 为滑动头。现令 P 从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L 两端的电压等于其额定电压为止。用1I表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压，N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值)。下列 4 个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是 【答案】BC【解析】副线圈是均匀密绕的且滑动头匀速上滑，说明副线圈的匝数在均匀增大，由变压器的变压比1122UnUn得21UUktn均匀增大(k 为单位时间增加的匝数)，故 C 正确。灯泡两端的电压由零增大时其电阻增大，描绘的伏安特性曲线为 B。灯泡的功率先增大的快(电阻小)后增大的慢(电阻大)，故 D 错误。原线圈功率等于灯泡功率是增大的，所以原线圈电流一定增大，故 A 错误。59.(2010广东卷T19)图 7 是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的 A.周期是 0.01s B.最大值是 311V C.有效值是 220V D.表达式为u=220sin100t(V)【答案】BC【解析】选项 A 错误，周期是 0.02s；选项 D 错误，应该用峰值，即正确的表达式应该为u=311sin100t(V)。60.(2010四川卷T19)图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C 为电容器，电阻 R1、R2、R3的阻值相同，线圈 L 的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在 t1t2时间内 A.电流表 A1的示数比 A2的小 B.电流表 A2的示数比 A1的小 C.电流表 A1和 A2的示数相同 D.电流表的示数都不为零【答案】C【解析】本题主要考查了变压器的原理、电容、电感和电阻对交流电的影响。从图中可知，原线圈中磁场变化率均匀，在副线圈中产生的稳定的电动势，而电容对交流的影响是隔直流通交流。电感是通直流阻交流，所以电流表 A1和 A2示数相同，选项 C 正确。而 ABD 项错误.非选择题：61.(2011海南卷)如图，理想变压器原线圈与一 10V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡 a 和 b，小灯泡 a 的额定功率为 0.3W，正常发光时电阻为 30，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为 0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_，流过灯泡 b 的电流为_A。【答案】10：3 0.2【解析】副线圈两端电压 U2等于小灯泡 a 两端电压 Ua，由aaaRUP2得，Ua=3V，则原、副线圈的匝数比3102121UUnn；流过灯泡 a 的电流 Ia=Ua/Ra=0.1A，又09.021221IIInn，得I2=0.3A。流过灯泡 b 的电流 Ib=I2-Ia=0.3A-0.1A=0.2A【考点定位】理想变压器 62.(2012安徽卷)图 1 是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线图 abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴 OO转动，由线圈引起的导线 ae 和 df 分别与两个跟线圈一起绕 OO转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻R形成闭合电路。图 2 是线圈的住视图，导线 ab 和 cd 分别用它们的横截面来表示。已知 ab 长度为 L1，bc 长度为 L2，线圈以恒定角速度 逆时针转动。(只考虑单匝线圈)(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e1的表达式；(2)线圈平面处于与中性面成 0夹角位置时开始计时，如图 3 所示，试写出 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e2的表