《课标ⅰ专用2018年高考物理总复习必考部分专题十二交变电流习题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课标ⅰ专用2018年高考物理总复习必考部分专题十二交变电流习题课件（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十二 交变电流,高考物理 (新课标专用),A组 统一命题课标卷题组 1.(2016课标,16,6分)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 , 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.2 B.3 C.4 D.5,五年高考,答案 B 设原、副线圈匝数比为n,根据能量守恒,当S断开时,UI=I2R1+(nI)2(R2+R3);当S闭合时,4 UI=(4I)2R1+(4nI)2R2,联立解得n=3,所以B正确。,误区警示 变压
2、器原线圈上串联电阻之后,属于非纯电阻电路,不能在含有线圈的电路中应用欧 姆定律。要计算原线圈上消耗的功率,只要计算出副线圈电阻上消耗的功率即可。,2.(2016课标,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 ( ) A.原、副线圈匝数比为91 B.原、副线圈匝数比为19 C.此时a和b的电功率之比为91 D.此时a和b的电功率之比为19,答案 AD 由题意知U=10U灯,a、b均正常发光,则变压器输入电压U1=9U灯,而输出电压U2=U灯, 所以原、副线圈匝数比n1n2=U1U2=
3、91;而I1I2=n2n1=19,所以两灯功率之比PaPb=U灯 I1U灯I2=19,选项A、D正确。,审题指导 两灯均正常发光,Ua=Ub=U灯,U=Ua+U1=10U灯,则U1=9U灯。,评析 本题考查变压器原、副线圈的电压关系和电流关系等知识,难度为易,弄清变压器输入电 压U1与U灯的关系是解决本题的关键。,3.(2016课标,21,6分)(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线 框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON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在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸
4、面、 且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则 ( ) 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 C.在t= 时,两导线框中产生的感应电动势相等 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 本题中导线框的半径旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电流,故A项错误;两 导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同,B项正确;在t= 时,两导线框切割磁感线的 导线长度相同,且切割速度大小相等,故产生的感应电动势相等,均为E= BR2,C项正确;两导线 框中感应电流随时间变化的图象如图所示,故两导线框中感应电流的有效值不相等,D项错误
5、。,疑难突破 设M导线框中的电流有效值为IM,则 rT=2 r ,得IM= ;设N导线框中电 流有效值为IN,则 rT=2 r ,得IN= ,故IM= IN。,评析 本题考查感应电动势及其相关知识,通过比较的方式对交流电的产生、感应电动势的产 生及有效值等知识进行考查,难度中等,考生需要对导线框转动过程进行细致周全的分析,能力 要求较高。,4.(2015课标,16,6分,0.664)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31,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,如图所示。设副 线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比
6、值为k,则 ( ) A.U=66 V,k= B.U=22 V,k= C.U=66 V,k= D.U=22 V,k=,答案 A 设原线圈中电流为I,由 = 知副线圈中的电流I2=3I,由题意知副线圈中电阻两端的 电压U=3IR,则原线圈回路中R两端的电压UR=IR= ,原线圈两端的电压U1=3U,由闭合电路中电 压关系可知U1+UR=220 V,即 +3U=220 V,U=66 V,原线圈回路中电阻消耗的功率P1=I2R,副线圈 回路中电阻消耗的功率P2=(3I)2R, =k= = ,选项A正确。,解题指导 理想变压器:U1U2=n1n2,I1I2=n2n1。原线圈回路UR+U1=220 V。,
7、评析 此题为常见题型,但原线圈回路加一电阻,使试题难度大为增加。,5.(2014课标,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 a、b端的电压为正弦式交变电压,故电压表测
8、得的电压Uab= 。副线圈两端电压 也为正弦式交变电压,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 T= ,即Ucd= ,故UabUcd= n1n2,A错误。因R增大时消耗 的功率P= 减小,原线圈输入功率减小,故U1不变时I1减小,B正确。由UabUcd= n1n2可知 Ucd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,其有效值Ucd= ,故此时R消耗的功率P= 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。,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 = 。,B组 自主命
9、题省(区、市)卷题组 1.(2017江苏单科,7,4分)(多选)某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有 低频成分,则 ( ) A.电感L1的作用是通高频 B.电容C2的作用是通高频 C.扬声器甲用于输出高频成分 D.扬声器乙用于输出高频成分,答案 BD 电感线圈具有“阻高频通低频”的特性,电容器具有“通交流隔直流”“通高频 阻低频”的特性,当输入端既有高频成分,也有低频成分时,低频成分通过电感L1,到达扬声器甲, 高频成分通过电容C2,到达扬声器乙,选项B、D正确。,2.(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
10、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82 J,答案 AD 本题考查正弦交流电的产生、有效值,焦耳热。由-t图可知,t=0时,=0,则线圈平 面平行于磁感线,选项A正确;t=1 s时=0,此时电动势最大,t=0.5 s和t=1.5 s时,最大,此时电动势 为0,电流改变方向,选项B、C错误;交流电电动势的最大值Em=nBS=nm =4 V,有效值E= Em=2 V,一个周期内线圈产生的热量Q
11、= T=82 J,D正确。,疑难突破 由E=n 知随时间按正弦规律变化,则E随时间按余弦规律变化。电流改变 方向的时刻在E=0时刻,即最大时刻。计算电流产生的焦耳热应使用电动势的有效值。,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 sin 100t(V)的交流电源 上,副线圈接有R=55 的负载电阻,原、副线圈匝数之比为21,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 W B.电流表的读数为1 A C.电压表的读数为110 V D.副线圈输出交流电的周期为50 s,答案 B 本题考查交变电流、变压器。由题知,变压器的
12、输入电压U1= V=220 V,所以U2 = U1=110 V;副线圈电流I2= =2 A,原线圈电流I1= I2=1 A。本题中电压表、电流表的读数 为有效值,故B项正确,C项错误;原线圈输入功率P1=U1I1=220 W,A项错误;交流电的周期T= = s=0.02 s,D项错误。,易错点拨 交流电的最大值与有效值,1.在正弦交流电中,U= 。,2.在交流电路中,电表的读数为有效值。,4.(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,R1消耗的功率变大 B.当滑动变阻器的滑
13、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A1示数变大 D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大、A2示数变大,答案 B 由于原、副线圈两端电压不变,当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时,连入电路的电 阻变大,所在电路总电阻变大,副线圈中电流减小,R1中电流减小,R1消耗的功率减小,A项错误;R1 中电流减小,则R1两端电压减小,而副线圈两端电压不变,所以滑动变阻器两端电压增大,电压表 示数变大,B项正确;副线圈中电流减小,原线圈中电流随之减小,故C项错误;若闭合开关S,负载电 路的总电阻减小,副线圈中电流增大,R1中电流增大,则R1两端电压升高,R2两端电
14、压减小,A2示数 变小,D项错误。,反思总结 此题是变压器工作电路中的动态问题,要注意其中的因果关系:原线圈电压决定副线 圈输出电压,副线圈的输出电压和负载电阻共同决定副线圈中的电流,副线圈中的电流决定原线 圈中的电流。,5.(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,R0为定值电阻,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A1的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是 ( ) A.电压表V1示数增大 B.电压表V2、V3示数均增大 C.该变压器起升压作用 D.变阻器
15、滑片是沿cd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V1、V2示数不变,选项A、B均错误;I1、I2增加,则副线圈电路中总电阻减小,故变阻器滑片应 沿cd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出知,调节滑动变 阻器前I1n1=I2n2,调节滑动变阻器后I1n1=I2n2,联立得(I1-I1)n1=(I2-I2)n2,即I1n1=I2n2, = = = 4,故该变压器起降压作用,选项C错误。,6.(2015福建理综,15,6分)图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、 副线圈匝数
16、分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压u=Um sin t的交流电源,若输送电功率为 P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为 ( ) A.( ) B.( ) C.4( )2( )2r D.4( )2( )2r,答案 C T的输入电压U1= ,则P=U1I1,I1= = ,又因为 = ,所以I2= I1= ,则输 电线上损失的电功率P损= 2r=4 r,C项正确。,7.(2015天津理综,6,6分)(多选)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈 匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻 器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则 ( ) A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大 B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,
