天津市2013屆高三物理 各類考試分類匯編 專題十一 交變電流

1、專題十一 交變電流1.（2013·天津紅橋二模，2題）如圖甲所示為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造的示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示。發(fā)電機線圈內(nèi)電阻為l0，外接燈泡的電阻為90。則A在t=OOls的時刻，穿過線圈磁通量為零 B瞬時電動勢的表達式為C電壓表的示數(shù)為6VD通過燈泡的電流為06A【答案】D【解析】在t=0.01s的時刻，電動勢為0，則線圈位置為中性面，穿過線圈磁通量最大，故A錯誤；電動勢的最大值為Em=6V，周期為0.02S，則瞬時電動勢的表達式為e=Emsin()（V），即e=6sin100t(V)，故B錯誤；電壓表的示數(shù)為外電阻的電壓：E=6&

2、#215;=5.4V，故C錯誤；通過燈泡的電流為I=0.6A，故D正確。2.（2013·天津?qū)氎娓呷M，7題）一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2115，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時間t的變化規(guī)律如圖所示，副線圈僅接入一個10 的電阻，則O12U/Vt/×10-2s220-220A流過電阻的最大電流是20AB與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100VC變壓器的輸入功率是2.2×103WD變壓器的輸入功率是1×103 W【答案】BD【解析】由圖象可知，原線圈中電壓的最大值為220V，所以電壓的有效值為220V，根據(jù)變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)成正比可知，

3、副線圈的電壓有效值為100V，副線圈的電阻為10，所以電流的為10A，所以A錯誤；電壓表測量的是電壓的有效值，所以電壓表的讀數(shù)為100V，所以B正確；原副線圈的功率是相同的，由于P= = W，所以變壓器的輸入功率是1×103W，所以C錯誤D正確故選BD圖乙0.010.02/ / t/sU/V圖甲A2VA13.（2013·天津第三次六校聯(lián)考，3題）在圖甲所示的電路中，理想變壓器原線圈兩端的正弦交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，串聯(lián)在原線圈電路中電流表A1的示數(shù)為1A，下列說法正確的是：A變壓器輸出端交流電的頻率為5Hz B電流表A2的示數(shù)為0.1AC電

4、壓表V的示數(shù)為220V D變壓器的輸出功率為220W【答案】D【解析】由圖乙可知，交流電的周期為0.02s，由可知其頻率為50Hz， A錯誤；原副線圈的電流跟線圈匝數(shù)成反比，故電流表A2的示數(shù)為10A，B錯誤；由圖乙可知交流電的最大值是V，故其有效值為220V，即電壓表V的示數(shù)為220V，C錯誤；由P=UI可知變壓器的輸出功率為220W，D正確。4.（2013·天津市五區(qū)縣高三第一次質(zhì)量調(diào)查，5題）如圖所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)n1=1000匝，副線圈的匝數(shù)n2=100匝，R0、R1、R2均為定值電阻，原線圈接入u=的交流電，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則（ ）A.電壓表示數(shù)為22VB.閉

5、合開關(guān)S，電壓表示數(shù)將變大C.閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)將變小D.閉合開關(guān)S，變壓器的輸出功率將變大【答案】D【解析】由可知副線圈兩端電壓的有效值為22V，開關(guān)S斷開時，電壓表測的是R1兩端的電壓，故電壓表示數(shù)一定小于22V，A錯誤；閉合開關(guān)S后，副線圈總電阻減小，總電流增大，R0分得的電壓增大，加在副線圈兩端的電壓不變，故電壓表示數(shù)減小，由可知原線圈中的電流增大，由P=UI可知原線圈的輸出功率增大，選項BC錯誤D正確。5.（2013·天津市五區(qū)縣高三第二次質(zhì)量調(diào)查，4題）夏季來臨，空調(diào)、冷風(fēng)機等大功率電器使用增多，用戶消耗的功率增大。如圖所示，發(fā)電廠的輸出電壓U1和輸電線的電阻、理想變

6、壓器均不變，則下列說法正確的是（ ）A.變壓器的輸出電壓U2增大，且U2U1B.變壓器的輸出電壓U4增大，且U4U3C.輸電線損耗的功率占總功率的比例減小D.輸電線損耗的功率增大【答案】D【解析】由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，故A錯誤由于發(fā)電廠的輸出功率增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，又升壓變壓器的輸出電壓U2不變，根據(jù)P=UI可輸電線上的電流I線增大，根據(jù)U損=I線R，輸電線上的電壓損失增大，根據(jù)降壓變壓器的輸入電壓U3=U2-U損可得，降壓變壓器的輸入電壓U3減小，降壓變壓器的匝數(shù)不變，所以降壓變壓器的輸出電壓減小，故B錯誤根據(jù)P損=I線2

7、R，又輸電線上的電流增大，電阻不變，所以輸電線上的功率損失增大，故D正確根據(jù)可知，發(fā)電廠的輸出電壓不變，輸電線上的電阻不變，所以輸電線上損耗的功率占總功率的比例隨著發(fā)電廠輸出功率的增大而增大，故C錯誤故選D6.（2013·天津市十二區(qū)縣重點學(xué)校高三畢業(yè)班二聯(lián)，6題）如圖所示，理想變壓器副線圈通過導(dǎo)線接兩個相同的燈泡和。導(dǎo)線的等效電阻為R?，F(xiàn)將開關(guān)S閉合，若變壓器原線圈兩端的交流電壓保持不變，則下列說法中正確的是A電阻R兩端的電壓變大B通過燈泡的電流增大C原線圈中的電流減小D變壓器的輸入功率變大【答案】AD【解析】開關(guān)S閉合后，副線圈的電阻減小，電流變大，R的電阻沒有變，電流增大，所以

8、R兩端的電壓增大，故A正確；副線圈電壓由原線圈的電壓和匝數(shù)比決定，而原線圈電壓和匝數(shù)比都沒有變，所以副線圈輸出電壓不變，故燈泡兩端的電壓減小，通過燈泡的電流減小，B錯誤；原副線圈的電流跟匝數(shù)成反比，副線圈電流增大，原副線圈匝數(shù)比沒有變，所以原線圈電流增大，C錯誤；副線圈的電壓不變，電流增大，則輸出功率增大，故變壓器的輸入功率變大，故D正確故選AD。7.（2013·天津紅橋一模，6題）如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=l100匝，副線圈匝數(shù)n2=220匝，交流電源的電壓(V)，電阻R=44，電壓表、電流表均為理想電表，則 A交流電的頻率為50Hz B電流表A l的示數(shù)為0.2A C

9、電流表A2的示數(shù)為A D電壓表的示數(shù)為44V【答案】ABD【解析】交流電的頻率f=50HZ故A正確。 電阻R的電流為=1A，根據(jù)原副線圈的電流與匝數(shù)成反比可以求得原線圈的電流為0.2A，所以B正確。 電流表A2的示數(shù)為=1A，C錯誤。電壓表的示數(shù)為U2=U1=44V 故D正確。本題選ABD.8.（2013·天津耀華中學(xué)二模，4題）某交流電源電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示，已知該電源輸出功率為200kW，現(xiàn)用5000V的高壓輸電，輸電線總電阻為25，用戶端利用匝數(shù)比為20:1的變壓器降壓，則下列說法中正確的是A該交變電流電動勢的有效值為B輸電線中的電流為200AC用戶端的交變電流

10、頻率為2Hz、D用戶端的電壓為200V【答案】D【解析】由題圖可知，交流電的周期T=2×10-2s，故頻率f=50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以C錯誤；由圖象可知交流電的最大值為220V，因此其有效值為V=220V，故A錯誤；由題意可知，輸電線中電流I= A=40A，故B錯誤；因輸電線總電阻是10，輸電線電阻損失電壓為U損=IR=40×25V=1000V，由V200V，故D正確；故本題選D。9.（2013·天津河西一模，4題）如圖所示，原、副線圈匝數(shù)比為l00：1的理想變壓器，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈cd兩端加上

11、交變電壓，其瞬時值表達式為=310sin314t(V)，則 A副線圈兩端的電壓頻率為50Hz B當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為3.IV C單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動變阻器觸頭向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，原線圈輸入功率變小【答案】A【解析】變壓器不能改變電壓的頻率，將跟=310sin314t對比可知原副線圈的電壓頻率均為50Hz，選項A正確。根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為220V，所以副線圈的電壓的最大值為2.2V，電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以示數(shù)為V=2.2V，所以B錯誤當(dāng)滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，滑動變阻

12、器的電阻變大，電路的總電阻變大，由于副線圈電壓不變，所以電壓表的示數(shù)不變，電流表示數(shù)變小，所以C錯誤若當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由100：1變?yōu)?0:1，所以輸出的電壓升高，電壓表和電流表的示數(shù)均變大，輸出功率增大，故原線圈輸入功率變大，D錯誤本題選A。10.（2013·天津河?xùn)|二模，4題）如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1=1000匝，副線圈匝數(shù)為n2=200匝，將原線圈接在(V)的交流電源上，已知電阻，電流表A為理想交流電表。則下列說法正確的是( ) A穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為02Wb/sB交流電的頻率為50Hz C電流表A的示數(shù)為04AD變

13、壓器的輸入功率是16W【答案】D【解析】接入電壓u=200sin120t（V）可知：U1=200V，T=s，所以f=60Hz，故B錯誤；根據(jù)Em=n得：=Wb/s，故A錯誤；根據(jù)=5得：U2=40V，所以I=A=0.4A，故C錯誤；副線圈的輸出功率P2=U2I2=40×0.4W=16W，而變壓器的輸入功率P1=P2=16W，故D正確故選D。11.（2013·天津河西二模，7題）如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有三個燈泡L1、L2和L3，輸電線的等效電阻為R，原線圈接有一個理想的電流表，開始時，開關(guān)S接通，當(dāng)S斷開時，以下說法中不正確的是（）A原線圈兩端P、Q間的輸

14、入電壓減小B原線圈中電流表示數(shù)增大C等效電阻R上消耗的功率變大D燈泡L1和L2變亮【答案】ABC【解析】原線圈兩端P、Q間的輸入電壓由交流電源決定，故不變，A錯誤；當(dāng)S斷開后，副線圈上的總電阻增大，由于原副線圈的匝數(shù)比不變，副線圈的輸入電壓不變，所以流過副線圈的電流減小，則流過原線圈的電流變小，電流表的示數(shù)減小，B錯誤；流過副線圈的電流減小，輸電線上電壓損失減小，電阻R上的功率變小，燈泡L1和L2兩端電壓增大，功率增大，燈泡L1和L2變亮，C錯誤D正確。故本題選ABC。12.（2013·天津和平一模，7題）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：10，接線柱a、b接在電壓為V的正

15、弦交流電源上，R1為定值電阻，其阻值為100，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器。下列說法中正確的是 A時，a、b兩點間電壓的瞬時值為11V B時，電壓表的讀數(shù)為220V C當(dāng)R2的溫度升高時，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大 D在1分鐘內(nèi)電阻R1上產(chǎn)生的熱量為55000J【答案】BC【解析】t= s時，a、b兩點間電壓的瞬時值為u=22sin（100×）V=11V，所以A錯誤無論何時，最大值為U=22V，所以有效值U1=22V根據(jù)變壓器的原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即，所以U2=220V，即電壓表讀數(shù)為220V所以B正確當(dāng)R2的溫度升高時，R2的電阻減小，導(dǎo)致副線圈電路的總電阻減小，

16、所以電路中的總電流將會增加，電流表A測量的是原線圈中的總的電流，由于副線圈的電流增大了，所以原線圈的電流也要增加；由于電源的電壓不變，原副線圈的電壓也不變，所以電壓表V的示數(shù)不變，所以C正確計算熱量用有效值R1兩端的電壓有效值為220V，所以在1分鐘內(nèi)電阻R1上產(chǎn)生的熱量為Q=J所以D錯誤故選BC13.（2013·天津河北二模，5題）理想變壓器原線圈兩端輸入的交變電壓如圖甲所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為112，如圖乙所示，定值電阻R0 = 10 ，滑動變阻器R的阻值變化范圍為020 ，下列說法中正確的是A變壓器輸出電壓的頻率為100 HzB電壓表的示數(shù)為56.5 VC當(dāng)滑動變阻器阻值減小時，變