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1、一、单项选择题 1.(2016江苏单科,4,3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组 自主命题江苏卷题组,五年高考,A.U2U1,U2降低 B.U2U1,U2升高 C.U2U1,U2降低 D.U2U1,U2升高,答案 C 由图可知变压器的原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2,因 = ,则U2U1;在将滑动触 头从M点顺时针转到N点的过程中,n2减小,U2降低,选项C正确,选项A、B
2、、D错误。,2.(2015江苏单科,1,3分)一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为 ( ) A.200 B.400 C.1 600 D.3 200,答案 B 由理想变压器的变压比等于匝数比,即 = ,解得n2= n1=400,选项B正确。,3.(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 1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,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 ( ) A. = B.I2= C.I1U1= R D.I1U
3、1=I2U2,答案 D 由理想变压器可知 = ,选项A错;I2= ,而U2=UR+U3,故I2 ,B错;P入=P出,即U1I1= U2I2,而U2I2R,C项错,D项正确。,4.(2017江苏单科,7,4分)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.电感线圈L1的作用是通高频 B.电容器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,二、多项选择题,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
4、, 高频成分通过电容C2,到达扬声器乙,选项B、D正确。,规律总结 分析电路,识记电感、电容的特性。,5.(2013江苏单科,8,4分)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。,考点一
5、 交变电流的产生和描述 一、单项选择题 1.(2015四川理综,4,6分)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 Ne0 D.有效值是 Ne0,B组 统一命题、省（区、市）卷题组,答案 D 发电机输出电压峰值是2Ne0,A、B错误;有效值是 2Ne0= Ne0,C错误,D正确。,2.(2013福建理综,15,6分)如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r
6、=1.0 ,外接R=9.0 的电阻。 闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10 sin 10t(V),则 ( ),A.该交变电流的频率为10 Hz B.该电动势的有效值为10 V C.外接电阻R所消耗的电功率为10 W D.电路中理想交流电流表 的示数为1.0 A,答案 D 由交变电流电动势的表达式e=10 sin 10t (V)=Em sin t可知,该交变电流的频率 为f= = Hz=5 Hz,A错误。该交变电流电动势的有效值E= = V=10 V,B错误。电流 的有效值I= = A=1.0 A,外接电阻R所消耗的电功率PR=I2R=1.029.0 W=9 W,故
7、C错 误,D正确。,评析 本题为交变电流的描述题,重点考查交变电流的表达式,易错点是电流表的示数是有效值。,3.(2017天津理综,6,6分)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82 J,二、多项选择题,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;
8、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= 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。,4.(2016课标,21,6分)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
9、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
10、线 框中感应电流随时间变化的图像如图所示,故两导线框中感应电流的有效值不相等,D项错误。,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。,5.(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像如图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23 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,答
11、案 AC 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的周期之比TaTb=23,再由周期与转速的关系n= 得nanb=32,故B 错误。因Ta=410-2 s,故fa= =25 Hz,C正确。因Ema=15 V,而Em=NBS= ,故Emb= Ema=10 V,Eb= =5 V,D错误。,评析 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像。条件设置较为 隐蔽,陷阱设置比较巧妙,对考生的分析能力要求较高,试题难度中等。,1.(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
12、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,考点二 变压器 远距离输电 一、单项选择题,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
13、= = s=0.02 s,D项错误。,2.(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,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 变压器原线圈上串联电阻之后,属于非纯电阻电路,不
14、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。,3.(2016四川理综,2,6分)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,其他条件不变,则 ( ) A.小灯泡变亮 B.小灯泡变暗 C.原、副线圈两端电压的比值不变 D.通过原、副线圈电流的比值不变,答案 B 由 = 得U2= U1 由 = 得 U2= U1 由/得: = = ,因为n2n1,所以 1,即U2U2,故小灯泡变暗,B正确,A 错。由以上分析过程可以看出,C错。由 = 和 = 可见,D错。,疑难突破 审题要细心。原、副线圈减少相同匝数
15、,不是减少相同的倍数。 比较两个代数式的大小,有“做差”和“做商”两种思路,要视代数式的特征而定。,4.(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
16、( )2( )2r,C项正确。,5.(2015课标,16,6分,)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U=IR= ,原线圈两端的电压U1=3U,由闭合电路中电 压关系可知U1+U=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
