2021届高考备考物理二轮复习汇编：交流电（原卷+解析卷）.pdf

交流电【原卷】1.（2021 江西高三月考）如图所示电路，电阻4与电阻鸟阻值相同，都为R,和“并联的为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）,在 间 加 一 正 弦 交 流 电，=6O0sinlOO,“（V）加在&上的电压有效值为（）A.30V B.60V C.30&V D.isVlOV2.（2021,全国高二）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比小:功=4:L当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表A的示数是12mA,则副线圈中电流表A2的示数是（）RA.3mAC.零B.48mAD.与力阻值有关3.（2021 北京顺义区高三期末）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，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴。O,沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置（线圈平面与磁感线平行）开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.电流表的示数为10、历A B.t=0.02s时，火两端的电压为零C.线圈转动的角速度为100兀rad/s D.，=0.02s时，穿过线圈的磁通量最大4.（2021 北京高三期末）如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为271：功，原线圈接正弦交流电源，电压保持不变，副线圈接有电阻发和两个小灯泡，开关S保持闭合状态。电流表和电压表均可视为理想电表。开关S断开后，下列选项正确的是（）A.电流表A2的示数增大B.电压表V2的示数增大C.电压表V1、V2的示数之比为n：IhD.电流表Ai、A2的示数之比为Ai：ih25.（2 0 2 1 北京高三期末）超高压输电是指使用5 0 0 k V 1 0 0 0 k V 电压等级输送电能。超高压输电与普通高压输电（5 0 0 k V 以下）在建设和输送成本方面有大幅度降低。如果输送相同的电功率，则（）A.超高压输电电流更大B.超高压输电频率更高C.超高压输电电能损耗会更多D.电能损耗相同的情况下，超高压输电线截面积可以更小6.（2 0 2 1 北京高三期末）将图甲所示的正弦交变电流加在图乙所示的理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈匝数比m :历=1 0 ：1,电路中电表均为理想交流电表，定值电阻6=5 Q,热敏电阻尼的阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（）乙A.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=1 0 s i n 5 0 7 r t（V）B.1=0.0 1 s 时，电压表示数为0C.此消耗的电功率为0.0 2 WD.尼温度升高时，电流表示数增大37.（2 0 2 1 全国高三专题练习）一自耦变压器如图所示，其a、b端接到一电压有效值不变的交变电源两端，在。、间接有一定值电阻用和滑动变阻器后电压表均可视为理想交流电压表，输电导线的电阻均可忽略不计。则下列说A.保持滑动触头位置不变，将滑动变阻器滑片P下滑时，三个电压表的示数均减小B.保持滑动触头位置不变，将滑动变阻器滑片P下滑时，、V2的示数不变，而V3的示数减小C.保持滑动变阻器滑片P不动时，将滑动触头从点顺时针旋转到N点的过程中，三个电压表的示数均减小D.保持滑动变阻器滑片P不动时，将滑动触头从点顺时针旋转到N点的过程中，示数不变，而V2、V3示数均减小8.（20 21 云南高三一模）如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，交流电流表为理想电表，输入电压，随时间，变化的图像如图乙所示，两只规格为“6V,3W”的灯泡均正常发光。下列说法正确的是（）4A.电阻R 的功率为6WB.电流表的示数为0.5 AC.原、副线圈匝数之比为3:1D.副线圈中电流方向1 s 内改变5 0 次9.（20 21 辽宁葫芦岛市高三期末）如图所示，矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕。轴以角速度。匀速转动,外电路电阻为R,在线圈由图示位置转过9 0。的过程中，下列说法正确的是()X X：XXXXA.图示位置为中性面C.电流表的示数华B.电压表的示数为N 8S。D.通过电阻R 的电荷量为，/=震R+r1 0.（20 21 全国高二）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：1 0,5接线柱a、力接在电压为=10垃 sinlOOn加的正弦交流电源上，用为定值电阻，其阻值为100 Q,6为用半导体热敏材料制成的传感器.下列说法中正确的是（）A.时，a、b 两点间电压的瞬时值为5V600B.时，电压表的读数为100V600C.在 Imin内电阻兄上产生的热量为6 000JD.当尼的温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大11.（2 02 1 湖北高三月考）在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：2,两个相同灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路中的有效阻值均为后5Q（不考虑灯泡电阻随温度的变化），两电表均为理想交流电表，电源输出电压的表达式为“=1 20应s in l（X）R（V）。下列说法正确的是（）A.L、L2 两灯泡消耗的功率之比为2 ：1B.电流表的示数为8AC.电源的输出功率为1900 W6D.当滑动变阻器的滑片向下滑动，电压表的示数变大1 2.（20 21 全国高二）如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，户为滑动变阻器的滑动触头，为加在原线圈两端的交变电压，4 为原线圈中的电流，则（）5 bA.保持及户的位置不变，K由a 扳向6 时，Z将增大B.保持及户的位置不变，K由6 扳向a 时，发消耗的功率减小C.保持不变，K 接在a 处，使尸上滑，Z将增大D.保持尸的位置不变，K 接在a 处，若增大，乙将增大1 3.（20 21 海原县第一中学高二期末）如图所示的四个图中，使用的仪器是电压互感器。（）71 4.（20 21 全国高三专题练习）如图所示，理想变压器的原线圈接在“=220 及s in l O O u t（V）的交流电源上，副线圈接有 4 55 Q的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:L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 国B.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为1 1 0 D.副线圈输出交流电的周期为50 s1 5.（2 0 2 1 海原县第一中学高二期末）如图所示，表示一交变电流的电流随时间的变化图象，其中电流正值为正弦曲线的正半周。则该交变电流的电流有效值为（）o A A A.0.1：0.2；0.3；0.4：0.5 t/s-i o-:A.1 0 A B.5A C.1 5A D.8.71 6.（2 0 2 1 辽宁大连市大连二十四中）如图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器能够将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压8器的原线圈上，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于50 0 0 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则（）A.稳定工作时电压表的示数是5VB.稳定工作时电压表的示数是5及VC.变压器原副线圈的匝数比是1：90 0 可满足点火要求D.变压器原副线圈的匝数比是1：1 1 0 0 可满足点火要求1 7.（2 0 2 1 北京西城区高二期末）两个完全相同的电热器分别通以图甲、乙所示的交变电流。两电热器的电功率之比为（）A.1 ：及 B.5：4 C.3 ：4 D.3 ：21 8.（2 0 2 1辽宁葫芦岛市高二期末）通过某交流电流表的电流2.随时间才变化的关系，如图所示。该电流表的示数是（）9z/A65/204后0.1：0.2：0.3：0.4Z/sA.5A B.50A C.1O0A D.2/A1 9.（2 0 2 1 江苏泰州市高三期末）在探究变压器的两个线圈电压关系时，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示，线圈a 作为原线圈连接到学生电源的交流学生电源输出端，电源输出的电压如图所示，线圈6 接小灯泡。若他所用的线圈电阻忽略不计，则（）A.交流电压的频率为1 0 0 H zB.适当增加原线圈a 的匝数，小灯泡变亮C.换一个电阻更小的灯泡，电源的输出功率增大D.将线圈a 改接在学生电源直流输出端，小灯泡也能发光2 0.（2 0 2 1 济南大学城实验高级中学高三月考）无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，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。如图所示，充电基座接上2 2 0 V,50 H z 家庭用交流电，受电线圈接上一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）给手机电池充电。已知手机电池的充电电压为5 V,假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量的损失，下列说法正确的是（）10BA.受电线圈之所以能够给手机电池充电是因为受电线圈发生了自感现象B.2 2 0 V,5 0 H z 家庭用交流电电流方向每秒变化5 0 次C.受电线圈两端的输出电压的电压峰值为1 0 VD.基座线圈和受电线圈的匝数比为4 4:12 1.（2 0 2 1 福建高三零模）一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内并与磁场方向垂直产生的交变电流2.随时间方变化关系如图所示，贝!）（）A.该交变电流频率是0.4 H zB.该交变电流有效值是0.8 AC.Q 0.1 s 时，穿过线圈平面的磁通量最小D.该交变电流瞬时值表达式是户0.8 及 s i n 5 方2 2.（2 0 2 1 江苏淮安市高二期末）在如图所示的远距离输电电路中，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（）11:升Ik变压器降乐变压器: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输送功率的比例减小2 3.(2 0 2 1 北京西城区高二期末)如图所示，是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为8的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S,就边水平，线框绕竖直固定轴。以角速度匀速转动。从脉边与磁场方向的夹角为 3 0 时开始计时：(1)在下图中画出0 时刻，沿固定轴。从上向下看线框的俯视图，并标出电流方向。(2)求经过时间3 线框中产生的感应电动势瞬时值表达式。2 4.(2 0 2 1 辽宁葫芦岛市-高二期末)如图所示，为一台发电机通过升压和降12压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电功率为1 0 0 k W,输出电压为2 5 0 V。升压变压器原、副线圈的匝数比是1：8,两变压器之间输电导线的总电阻为4Q,向用户供2 2 0 V 交流电，若变压器是理想变压器。求：(1)升压变压器的输出端电压；(2)降压变压器原、副线圈的匝数比。2 5.(2 0 2 1 全国高二课时练习)如图，照明电路的电压为2 2 0 V,并联了 2 0 盏电阻R 都是8 0 7。(正常发光时的电阻)的电灯，两条输电线的电阻，嘟 是 1.0 Q。只开10 盏灯时，整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是多大？20 盏灯都打开时，情况又怎样?26.(20 21 全国高二)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为 Q 0.5 0 T,矩形线圈的匝数410 0 匝，边长0 1=().20 m,ZbC=0.10 m,以30 0 0 r/m i n 的转速匀速转动，若从线圈平面通过中性面时开始计时，试求：(1)交变电动势的瞬时值表达式；(2)若线圈总电阻为2 Q,线圈外接电阻为8Q,写出交变电流的瞬时值表13达式;(3)线圈由图示位置转过 的过程中，交变电动势的平均值。27.(20 21 全国高三课时练习)图为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d 为四个固定触点。可动的扇形金属触片P 可同时接触两个触点。触片P 处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。勺和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。热风时输入功率46 0 W冷风时输入功率6 0 W小风扇额定电压6 0 V正常工作时小风扇输出功率5 2W(1)吹冷风时触片P 位于怎样的位置？请在图中标注。(2)由表格中数据计算出小风扇的内阻是多少？(3)变压器原、副线圈的匝数比勺：%是多少？14o220 V交流电-o28.(20 21 全国高三课时练习)如图所示，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，求：(1)副线圈回路中电阻两端的电压；(2)原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比。29.(20 21 北京高三期末)如图1所示，由均匀电阻丝做成的正方形单匝线圈的电阻为兄边长为1,线圈以恒定速度v 垂直穿过匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为8 方向垂直纸面向外，宽度为21。从 c d 进入磁场开始计时，针对线圈穿过磁场的过程，完成下列问题：(1)求线圈进入磁场的过程中感应电流的大小；(2)取感应电流顺时针方向为正，在图2 中画出线圈中的电流随时间变化的图像，标明图线关键位置的坐标值；15(3)若图2中的电流变化与某交变电流一个周期的变化情况相同，求该交变电流的有效值。图1图230.(20 21 北京海淀区高三期末)如图所示，交流发电机的矩形金属线圈，边和c戒边的长度。=5 0 c m,b e边和a d边的长度右=20 c m ,匝数=10 0匝，线圈的总电阻-1 0Q,线圈位于磁感应强度6 =O.O 5 T的匀强磁场中。线圈的两个末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=9 0。的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过be和a”边中点、且垂直于磁场的转轴OO1以角速度0=4 00r a d /s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。(1)从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式；(2)求线圈转动过程中电阻发的发热功率；(3)从线圈经过图示位置开始计时，求经过!周期时间通过电阻火的电荷量。16o6R交流电1.（2021 江西高三月考）如图所示电路，电阻凡与电阻用阻值相同，都为R,和&并联的为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）,在4 5间加一正弦交流电，=6O0sinlOO,“（V）加在&上的电压有效值为（）P 4A.30V B.60V C.30 x/2V D.15Viov【答案】D17【详解】在半个周期内二极管导通，此时用短路，则尼两端电压有效值为6 0V,在二极管不导通的半个周期内尼两端电压有效值为3 0V,则在一个周期内6（）2 T 1 302 T_Lr_ 7iT 1+R 1R解得U=15 Y故选D。2.（2 02 1 全国高二）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比m：功=4:1,当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表4 的示数是12 mA,则副线圈中电流表A 的示数是（）XXXX,Ey上W2RT bA.3 mA B.48mAC.零 D.与左阻值有关【答案】C【详解】当导线在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的电流，不会使副线圈的磁通量发生变化，因而副线圈中无感应电流，故 C 正确，ABD错误。故选C。3.（2 02 1 北京顺义区高三期末）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、18S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴。O,沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置（线圈平面与磁感线平行）开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.电流表的示数为10、历A B.t=0.02s时，火两端的电压为零C.线圈转动的角速度为100兀rad/s D.，=0.02s时，穿过线圈的磁通量最大【答案】C【详解】A.电流表的示数为电流的有效值/有=&=10A所以A错误；B.0.0 2 s时，斤两端的电压为瞬时电压，电流最大则电压也是峰值，所以B错误；O T TC.由乙图可知周期伫0.0 2 s,由公式可得。=爷=100万，所以C正确；D.r=0.02s时，线圈平面刚好转到与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0,所以D错误；故选C。4.（2021 北京高三期末）如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为乌：功，原线圈接正弦交流电源，电压保持不变，副线圈接有电阻发和两个小灯泡，开关S 保持闭合状态。电流表和电压表均可视为理想电表。开关S断开19后，下列选项正确的是（）A.电流表A2 的示数增大B.电压表V2 的示数增大C.电压表V1、V2 的示数之比为马：z f eD,电流表A1、A2 的示数之比为m ：ih【答案】B【详解】AB.开关S 断开后，区示数和匝数比不变，则副线圈的两端电压不变，副线圈回路的总电阻增大，副线圈的电流减小，电流表A2 的示数减小，电阻E 的电压减小，电压表V2 的示数增大，A 错误B 正确；C.电压表V1的示数等于原线圈两端电压，电压表V2 的示数不等于副线圈两端电压，二者之比不等于m ：z f e,C 错误；D.原副线圈的电流与匝数成反比，所以电流表A1、A?的示数之比为4：%D 错误。故选B。5.（2 02 1 北京高三期末）超高压输电是指使用500kV1000kV电压等级输送电能。超高压输电与普通高压输电（500kV以下）在建设和输送成本方面有大幅度降低。如果输送相同的电功率，则（）A.超高压输电电流更大20B.超高压输电频率更高C.超高压输电电能损耗会更多D.电能损耗相同的情况下，超高压输电线截面积可以更小【答案】D【详解】A.根据P=U输 4输送相同的电功率，当输电电压增大时，则电流变小，A 错误；B.频率与输送电压无关，B 错误；C.根据4=/线/线上电流减小，损失减小，C 错误；D.超高压输电线截面积变小，根据R=p S电阻增大，根据月 员=/线 2%输电电压增大时，则电流变小，电阻增大，则电能损耗可以相同，D 正确。故选D。6.（2 0 2 1 北京高三期末）将图甲所示的正弦交变电流加在图乙所示的理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈匝数比m :为=1 0 ：L 电路中电表均为理想交流电表，定值电阻兄=5 Q ,热敏电阻尼的阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（）21A.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=lOsin50 n t(V)B.0.01s时，电压表示数为0C.用消耗的电功率为0.02 WD.此温度升高时，电流表示数增大【答案】D【详解】A.根据图象可知，周期为0.02 s,最大值为10五V,所以可得变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=1072 sinl00t(V),A 错误；B.电压表显示的为电压的有效值，且正弦式交流电的有效值等于峰值的106V,再结合理想变压器的原副线圈的端电压之比等于匝数之比，所以电压表的示数为IV,B 错误；C.用两端的电压为IV,根据 U2P=R可得用的电功率为0.2 W,C 错误；D.不处温度升高时，股的电阻减小，所以副线圈的总电阻减小，又副线圈的端电压不变，所以副线圈的电流增大，再结合理想变压器的原副线圈的电流22之比等于匝数之反比，可知电流表示数变大，D正确。故选D。7.（2021 全国高三专题练习）一自耦变压器如图所示，其 以6端接到一电压有效值不变的交变电源两端，在c、d间接有一定值电阻用和滑动变阻器笈电压表均可视为理想交流电压表，输电导线的电阻均可忽略不计。则下列说法正确的是（）A.保持滑动触头位置不变，将滑动变阻器滑片P下滑时，三个电压表的示数均减小B.保持滑动触头位置不变，将滑动变阻器滑片P下滑时，、V2的示数不变，而V3的示数减小C.保持滑动变阻器滑片P不动时，将滑动触头从点顺时针旋转到N点的过程中，三个电压表的示数均减小D.保持滑动变阻器滑片P不动时，将滑动触头从点顺时针旋转到N点的过程中，Vl示数不变，而V2、V3示数均减小【答案】BD【详解】A B.滑动触头位置保持不变时，变压器原、副线圈的匝数比不变，因电源的23电压不变，所以、V 2 的示数不变，兄与花串联分得的总电压不变；当滑动变阻器滑片P下滑时，用接入电路的阻值变小，分得的电压减小，所以V 3 的示数减小，故 A 错误，B正确；C D.保持滑动变阻器滑片P 不动时，将滑动触头从点顺时针旋转到N点的过程中，副线圈的匝数变小，由：=必：乃可知，%、V 3 的示数均减小，%的示数不变，故 C 错误，D正确。故选B D o8.（2 0 2 1 云南高三一模）如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，交流电流表为理想电表，输入电压“随时间，变化的图像如图乙所示，两只规格为“6 V,3W ”的灯泡均正常发光。下列说法正确的是（）A.电阻R 的功率为6 WB.电流表的示数为0.5 AC.原、副线圈匝数之比为3:1D.副线圈中电流方向1 s 内改变50 次【答案】A C【详解】A C.由图乙可知，交流电的有效值U =2 4V,由于原副线圈所接灯泡均能正常发光，则回路内电流24/)fi.=A =0,5Au U.6V变压器原线圈分到的电压4=U-Ue=18V副线圈灯泡也正常发光，故U 副=Ue=6V故原副线圈的匝数之比为n,=18V=3；1%副 6V原线圈的电功率心=U原/原=18VxO.5A=9W副线圈电功率%=R+4=3W+4又因为七=%,解得笈=6W故 A选项和C选项都正确;B.副线圈中电阻R的电压Z =4=6 V,由2=0，解得I,PR 6W,aR=2=1AUR 6V则电流表的示数为1 A,故B选项错误;D.交流电压0.01s改变一次，副线圈中电流0.01s改变一次，即副线圈中电流方向1s内改变100次，故D选项错误。故选ACo9.（2021 辽宁葫芦岛市高三期末）如图所示，矩形线圈面积为S,匝数为N,25线圈电阻为一，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕。轴以角速度匀速转动,外电路电阻为R,在线圈由图示位置转过90。的过程中，下列说法正确的是()x xOA.图示位置为中性面B.电压表的示数为N8S3C.电流表的示数浮D.通过电阻R的 电 荷 量 为 言R+r【答案】A D【详解】A.当线圈平面与磁感线垂直时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，线圈中电流为零，故A正确；B.线圈在磁场中转动，产生的电动势的最大值为Em=NBSco电动势的有效值为电压表测量为电路的外电压，所以电压表的读数为故B错误;26C.电流表的示数ENBSco/_ _-r+R 一 显（r+R）故 C 错误；D.由豆 寸，7=m，叱 7t R+r得到，电量故 D 正确。故选AD。10.（2 02 1 全国高二）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：10,接线柱a、8 接在电压为u=10拉 sinlOOn什的正弦交流电源上，用为定值电阻，其阻值为100Q,%为用半导体热敏材料制成的传感器.下列说法中正确的是（）A.时，a、6 两点间电压的瞬时值为5V600B.方=六5时，电压表的读数为100V600C.在 Imin内电阻兄上产生的热量为6 000JD.当尼的温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大27【答案】ABD【详解】A.保持及尸的位置不变，K 由a 扳向b 时，m 减小，F 增大，由nn知变大，则输出电流及增大，输出功率增大，输入功率也增大，由知，为增大，A 正确；B.同理，K 若由。扳向a,E 消耗功率将减小，B 正确；C.，不变，K 接在a 处，使尸上滑时，石减小，小也减小，故 C 错误；D.保持尸的位置不变，K 接在a 处，若使增大，则”也增大，即心=增大,又夕=已 故 7；也应增大，故 D 正确；，2 1故选ABDo11.（2 02 1 湖北高三月考）在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：2,两个相同灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路中的有效阻值均为庐5Q（不考虑灯泡电阻随温度的变化），两电表均为理想交流电表，电源输出电压的表达式为 =12 0点sinl00R（V）。下列说法正确的是（）A.L、L2 两灯泡消耗的功率之比为2 ：1B.电流表的示数为8AC.电源的输出功率为 1900 WD.当滑动变阻器的滑片向下滑动，电压表的示数变大28【答案】BD【详解】A.设电流表示数为A,副线圈两端的电压为U2=2I2R原线圈两端的电压4=4=事2原线圈电流4=2=24L、L 两灯泡消耗的功率之比为.4百 一 旗 一 T选项A错误；B.电源输出电压的有效值U=1 2 0 V,由闭合电路欧姆定律得U=IiR+Ui代入数据解得4=8A,选项B正确；L=16A,C.电源的输出功率p=/=1920W选项C 错误；D.当滑动变阻器的滑片向下滑动时，变压器负载电阻变大，输出电流4 减小,减小，电压表的示数变大，选项D 正确；故选BD。12.（2 02 1 全国高二）如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，尸为滑29动变阻器的滑动触头，为加在原线圈两端的交变电压，4为原线圈中的电流，则（）A.保持及户的位置不变，K由a扳向6时，Z将增大B.保持及户的位置不变，K由6扳向a时，发消耗的功率减小C.保持不变，K接在a处，使尸上滑，乙将增大D.保持尸的位置不变，K接在a处，若增大，乙将增大【答案】A B D【详解】A.保持及产的位置不变，K由a扳向6时，4减小，个增大，由=合知变大，则输出电流增大，输出功率增大，输入功率也增大，由月二!1知，Z增大，A正确；B.同理，K若由6扳向a,A消耗功率将减小，B正确；C.不变，K接在a处，使尸上滑时，Z减小，Z也减小，故C错误；D.保持尸的位置不变，K接在a处，若使增大,则“也增大，即 芯=今 增大,又7 =%故小也应增大，故D正确；12 n故选A B D o13.（2021 海原县第一中学高二期末）如图所示的四个图中，使用的仪器是电压互感器。（）30【答案】D【详解】电压互感器是把高电压通过变压器变为低电压后再测量，通过匝数比可求高电压的电压数值。所以应该为测电压的接法，一根接火线，一根接零线。所以A B C错误，D 正确。本题选D。1 4.（2 0 2 1 全国高三专题练习）如图所示，理想变压器的原线圈接在“=2 2 0 忘s i n l O O J r t（V）的交流电源上，副线圈接有 455 Q的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2 :L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2 2 0 0WB.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为1 1 0 31D.副线圈输出交流电的周期为50s【答案】B【详解】A C.理想变压器原线圈两端电压的有效值为“=220 V,由土 生 得n 24=也=110丫即电压表的读数为110 V,通过负载电阻的电流/小竺3 A=2AR 55则副线圈的输出功率 图2=110X2 W=220 W原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率为220 W,故选项AC错误；B.由 Bili=Dzla 得/小 生1=1A4即电流表的读数为1 A,选项B正确；D.由“=220点sinlOOm（V）可知，角速度BO41M【答案(1)B i e-BSacos(a)t+看)V【详解】(1)0 时刻，沿固定轴。，从上向下看线框的俯视图及电流方向如下图(2)感应电动势的峰值为Em=BSco由于从脉边与磁场方向的夹角为3 0 时开始计时，则线框中产生的感应电动势瞬时值表达式为e=Em cos(69/+)V=BScocos(cot-)V6 62 4.(2 0 2 1 辽宁葫芦岛市-高二期末)如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电功率为1 0 0 k W,输出电压为2 5 0 V。升压变压器原、副线圈的匝数比是1：8,两变压器之间输电导线的总电阻为4Q,向用户供2 2 0 V 交流电，若变压器是理想变压器。求：(1)升压变压器的输出端电压；(2)降压变压器原、副线圈的匝数比。【答案】(1)2000V；(2)90:1142【详解】（1）根据 _U2 n2可得升压变压器的输出端电压&=2000V（2）输电线的电流P17 =50A输电线损失的电压At/=727?=200V降压变压器的输入电压t/3=（72-A t/=1800V根据U3 _&4%降压变压器原、副线圈的匝数比n3 1800 90220-TT2 5.（2 0 2 1 全国高二课时练习）如图，照明电路的电压为2 2 0 V,并联了 2 0 盏电阻R都是807。（正常发光时的电阻）的电灯，两条输电线的电阻厂都是L0Q。只开1 0 盏灯时，整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是多大？2 0 盏灯都打开时，情况又怎样？43【答 案】只 开1 0盏灯时，整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失 的 电 功 率 各 是5 8 5.2 W,5.3 2 V和1 4.2 W；开2 0盏灯时，整个电路消耗的电功 率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是1 1 4 2.9 W,1 0.3 8 V和5 3.8 7 W【详 解】只 开1 0盏灯时，并联部分的电阻/?=80.7。并10回路的总电阻凡=7?井+2r=82.70回路总电流U 220 A=-A=2.66AR 82.7整个电路消耗的电功率P=U=220 X 2.66W=585.2W输电线上损失的电压V/=/x 2 r=2.66 x2V=5.32V损失的功率为扁=/2 x 2 =i4.2W当 开2 0盏灯时，并联部分的电阻807欧=0 =40.35。*20回路的总电阻44h 总=氏 并+2 r=42.35。回路总电流/=5.19AR总整个电路消耗的电功率p =U=220 x5.19W=1142.9W输电线上损失的电压V。=/x 2尸=5.19 x 2V=10.38V损失的功率%=/x2/-=53.87W26.(2021 全国高二)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为 Q 0.5 0 T,矩形线圈的匝数分=100匝，边长0=0.20m,ZbC=0.1 0 m,以3000r/m in的转速匀速转动，若从线圈平面通过中性面时开始计时，试求：(1)交变电动势的瞬时值表达式；(2)若线圈总电阻为2 Q,线圈外接电阻为8 Q,写出交变电流的瞬时值表达式；(3)线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值。45【答案】(1)e=3 1 4 s i n (3 1 4 0 V；(2)7=3 1.4 s i n (3 1 4力 A；(3)2 0 0 V【详解】(1)线圈的角速度co=27rn=314rad/s线圈电动势的最大值Em=NBS(o=314V故交变电动势的瞬时值表达式为e=Em sin cot=314sin(314r)V(2)电流的最大值所以交变电流的瞬时值表达式为z=31.4sin(3140A(3)平均电动势为 BSE=N =N T=4NBSn=200Vt 42 7.(2 0 2 1 全国高三课时练习)图为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触 片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。勺和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。热风时输入功率4 60 W冷风时输入功率60 W小风扇额定电压60 V46正常工作时小风扇输出功率 52 W(1)吹冷风时触片P 位于怎样的位置？请在图中标注。(2)由表格中数据计算出小风扇的内阻是多少？(3)变压器原、副线圈的匝数比小：4 是多少？【答案】(1)触片尸与触点氏c 接触；(2)8。；1 1:3【详解】(1)当电吹风机送出来的是冷风时，电路中只有电动机自己工作，触片尸与触点b、c 接触；(2)小风扇消耗的功率转化为机械功率和线圈上的热功率，则小风扇的电流AU 60则12 r=P-/?b=60W-52W=8W解得小风扇的内阻是尸8 Q(3)根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系_ 220 11工一602 8.(2 0 2 1 全国高三课时练习)如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比47为 3：L 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2 2 0 V 的正弦交流电源上，求：(1)副线圈回路中电阻两端的电压；(2)原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比。【答案】66V；(2)1【详解】(1)设原线圈的电流为/,则根据理想变压器电流关系，得副线圈中的电流为3/,变压器输入电功率与输出电功率相等，则有2 2 0/-=(3/)2 R求得原线圈中电流1=0R原线圈中电阻两端的电压为2 2 V,输入电压U、=220-22V=198V再根据理想变压器电压关系得副线圈电压心=g=66V(2)根据焦耳定律得原、副线圈电路的功率分别为P.=I2RP2=(31)2 R48原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比Ap12 9.(2 0 2 1 北 京 高 三 期 末)如 图1所 示，由均匀电阻丝做成的正方形单匝线圈的 电 阻 为 此 边 长 为1,线 圈 以 恒 定 速 度y垂直穿过匀强磁场，磁场的磁感应强 度 大 小 为8,方向垂直纸面向外，宽 度 为2 1。从c d进入磁场开始计时，针对线圈穿过磁场的过程，完成下列问题：(1)求线圈进入磁场的过程中感应电流的大小；(2)取感应电流顺时针方向为正，在 图2中画出线圈中的电流随时间变化的图像，标明图线关键位置的坐标值；(3)若 图2中的电流变化与某交变电流一个周期的变化情况相同，求该交变电流的有效值。【答 案】T；(2)A3/V【详 解】(1)产生的感应电动势为E =8 ，感应电流为49BlvR如图所示BlvRoBlvR(3)取一个周期，生热相同，列式如下FRT=I；Rt+I；Rf2可得娓BlvI=-3 R3 0.(2 0 2 1 北京海淀区高三期末)如图所示，交流发电机的矩形金属线圈，边和边的长度4=50cm,6c边和“边 的 长 度2 0 c m,匝数=100匝，线圈的总电阻r=1()。，线圈位于磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中。线圈的两个末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=9()。的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过be和油边中点、且垂直于磁场的转轴。以角速度。=400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。(1)从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式；(2)求线圈转动过程中电阻斤的发热功率；(3)从线圈经过图示位置开始计时，求经过 周期时间通过电阻火的电荷量。50oBaR【答 案】(D i=2 cos 400/(A)；(2)1 8 0 W；(3)5 x i(r3 c【详 解】(1)对 于n匝线圈，瑟 边 与c d边一起切割磁感线的情况，应有Em=n-BL1 CO-L2+n BL a)-L2=nBLL2co根据闭合电路欧姆定律有-=2AR+r从线圈经过图示位置开始计时，圈内的电流随时间变化的函数关系式为i=/wcosor=2cos400/(A)(2)电路中电流的有效值为T。向电阻尸的发热功率P =/2R=8()W(3)线框从此位置转过四分之一周期的过程中:平均感应电动势t Ar51平均感应电流j _ E _ nBL 2R+r A/(7?+r)通过电阻的电荷量q=7M=n B LL?=5xlO-3CR+r52