高考物理復(fù)習(xí)專題二十八交變電流變壓器專題演練(含兩年高考一年模擬)

1、1考點(diǎn)考點(diǎn) 2828交變電流交變電流變壓器變壓器遠(yuǎn)距離輸電兩年高考真題演練1(2015四川理綜，4)小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線圈中心軸OO，線圈繞OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，不計(jì)線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓()A峰值是e0B峰值是 2e0C有效值是22Ne0D有效值是2Ne02(2015新課標(biāo)全國(guó)卷，16)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為 31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻， 原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓

2、為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()AU66 V，k19BU22 V，k19CU66 V，k13DU22 V，k133(2015天津理綜，6)(多選)如圖所示， 理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表， 副線圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q來(lái)調(diào)節(jié)， 在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭。在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則()A保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小4(2015海南單科，1

3、0)(多選)如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為 41，原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載2電阻的阻值R11R0，是理想電壓表，現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為 5.0 V，則()A此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為 34 VB此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為 24 VC原線圈兩端原來(lái)的電壓有效值約為 68 VD原線圈兩端原來(lái)的電壓有效值約為 48 V5(2015廣東理綜，15)如圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭

4、P，使輸出電壓有效值由 220 V降至 110 V，調(diào)節(jié)前后()A副線圈中的電流比為 12B副線圈輸出功率比為 21C副線圈的接入匝數(shù)比為 21D原線圈輸入功率比為 126(2015安徽理綜，16)圖示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電流表 A1的示數(shù)增大了 0.2 A，電流表 A2的示數(shù)增大了 0.8 A，則下列說(shuō)法正確的是()A電壓表 V1示數(shù)增大B電壓表 V2、V3示數(shù)均增大C該變壓器起升壓作用D變阻器滑片是沿cd的方向滑動(dòng)7(2015福建理綜，15)圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，

5、兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器 T 的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在 T 的原線圈兩端接入一電壓uUmsint的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為 2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為()3A(n1n2)U2m4rB(n2n1)U2m4rC4(n1n2)2(PUm)2rD4(n2n1)2(PUm)2r8(2014新課標(biāo)全國(guó)卷，21)(多選)如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈通過(guò)一理想電流表接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大。用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端

6、的電壓分別為Uab和Ucd，則()AUabUcdn1n2B增大負(fù)載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C負(fù)載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍9(2014山東理綜，17)(多選)如圖，將額定電壓為 60 V 的用電器，通過(guò)一理想變壓器接在正弦交變電源上。閉合開(kāi)關(guān) S 后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為 220 V 和 2.2 A。以下判斷正確的是()A變壓器輸入功率為 484 WB通過(guò)原線圈的電流的有效值為 0.6 AC通過(guò)副線圈的電流的最大值為 2.2 AD變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n211310(2014廣東理綜，19)(多

7、選)如圖所示的電路中，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合電鍵 S，下列說(shuō)法正確的是()AP向下滑動(dòng)時(shí)，燈 L 變亮BP向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓不變CP向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電流變小DP向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率變大11(2014福建理綜，16)圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1n4n2n3，四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R，A1、A2為相同的理想交流電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻RL2R，忽略燈絲電阻隨溫度的變化。當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時(shí)()4AA1、A2兩表的示數(shù)相同BL1、L2兩燈泡的亮度相同CR1消

8、耗的功率大于R3消耗的功率DR2兩端的電壓小于R4兩端的電壓12(2014四川理綜，1)如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖象，則()A用戶用電器上交流電的頻率是 100 HzB發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是 500 VC輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí)，輸電線上損失的功率減小13(2014浙江理綜，15)如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2。則()A用戶端的電

9、壓為I1U1I2B輸電線上的電壓降為UC理想變壓器的輸入功率為I21rD輸電線路上損失的電功率為I1U5考點(diǎn) 28交變電流變壓器遠(yuǎn)距離輸電一年模擬試題精練1(2015云南名校統(tǒng)考)將阻值為 100 的電阻絲繞成一個(gè) 110 匝的閉合矩形線圈，讓其在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如圖乙所示。 則可以判斷()At0 時(shí)刻線圈應(yīng)轉(zhuǎn)到圖甲所示的位置B該線圈的轉(zhuǎn)速為 100 r/sC穿過(guò)線圈的磁通量的最大值為150WbD線圈轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的電熱為 9.68 J2(2015安徽安慶二模)一個(gè)匝數(shù)為 100 匝，電阻為 0.5 的閉合線圈處于某一磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面， 從

10、某時(shí)刻起穿過(guò)線圈的磁通量按圖示規(guī)律變化。 則線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為()A5 2 AB2 5 AC6 AD5 A3(2015鄭州市一模)圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R10 的電阻連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，示數(shù)是 10 V。圖乙是矩形線圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖象，則()A電阻R上的電功率為 20 WB0.02 s 時(shí)R兩端的電壓瞬時(shí)值為零CR兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u14.1cos 100t(V)D通過(guò)R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是icos 50t(A)

11、4(2015德州期末)6圖中理想變壓器原、 副線圈的匝數(shù)之比為2 1， 現(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓u311 sin(100t) V 時(shí)，燈泡 L1、L2均正常發(fā)光，電壓表和電流表可視為理想電表。則下列說(shuō)法中正確的是()A該交流電的頻率為 100 HzB電壓表的示數(shù)為 155.5 VC若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，則電流表讀數(shù)變大D若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，則 L1將變暗、L2將變亮5(2015陜西八校聯(lián)考)如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2225，電阻R1R225 ，D 為理想二極管，原線圈接u220 2sin 100t(V)的交流電，則()A交流電的頻率為 100 HzB

12、通過(guò)R2的電流為 1 AC通過(guò)R2的電流為 2 AD變壓器的輸入功率為 200 W6(2015東城區(qū)模擬)如圖所示， 理想變壓器原線圈a、b兩端接正弦交變電壓u，u220 2sin 100t(V)，原、副線圈的匝數(shù)比n1n2101，電壓表接在副線圈c、d兩端，輸電線的等效電阻為R，原來(lái)開(kāi)關(guān) S 是斷開(kāi)的。則當(dāng) S 閉合一段時(shí)間后()A電壓表示數(shù)不變，示數(shù)為 22 VB電壓表示數(shù)不變，示數(shù)為 220 2VC燈泡 L 兩端的電壓將變大D電流表示數(shù)一定為 07(2015廣東茂名一模)(多選)遠(yuǎn)距離輸電裝置如圖所示，升壓變壓器和降壓變壓器均是理想變壓器。當(dāng) S 由 2 改接為 1 時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

13、()A電壓表讀數(shù)變大B電流表讀數(shù)變大7C電流表讀數(shù)變小D輸電線損失的功率減小8(2015豫南九校質(zhì)檢)(多選)一理想變壓器的原、 副線圈匝數(shù)分別為 500 匝和 100 匝， 現(xiàn)將原線圈接上交流電壓，交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u200 2sin 100t(V)，副線圈接上理想交流電壓表和定值電阻R，如圖所示?，F(xiàn)在A、B兩點(diǎn)間接入不同的電子元件，則下列說(shuō)法正確的是()A 若在A、B兩點(diǎn)間串聯(lián)一只電阻R， 則穿過(guò)副線圈的磁通量的最大變化率為 0.4 2 Wb/sB若在A、B兩點(diǎn)間接入理想二極管，則電壓表的示數(shù)為 40 VC若在A、B兩點(diǎn)間接入一只電容器，只提高交流電的頻率，則電壓表的示數(shù)增加D若在A、

14、B兩點(diǎn)間接入一只電感線圈，只提高交流電的頻率，則電阻R消耗的電功率增大參考答案考點(diǎn) 28交變電流變壓器遠(yuǎn)距離輸電兩年高考真題演練1D矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，所以發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)峰值為 2Ne0，A、B 錯(cuò)誤；由于不計(jì)線圈的電阻，所以電機(jī)的輸出電壓峰值為 2Ne0，故有效值為2Ne02 2Ne0，故 D 正確。2A原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比，根據(jù)副線圈負(fù)載電阻的電壓U，可知副線圈電壓為U，原線圈電壓為 3U，副線圈電流I2UR，根據(jù)I1I2n2n1得原線圈電流I1U3R，那么原線圈輸入電壓 220 V3UU3RR，整理可得U66 V；原、副線圈電阻消耗的功率根據(jù)PI

15、2R，電阻相等，I1I213，可得功率之比為P1P219，即k19。根據(jù)以上分析可知選項(xiàng)A 正確。3BCQ位置不動(dòng)，副線圈電壓U2不變，當(dāng)P上滑時(shí)，R增大，由PU22RR0可知總功率減小，原線圈電壓U1不變，由PU1I1可知原線圈電流I1減小，故 A 錯(cuò)誤，B 正確；當(dāng)P位置不動(dòng)，Q上滑時(shí)，由U2U1n2n1知U2增大，同理分析原線圈電流I1增大，故 C 正確，D 錯(cuò)誤。 4AD當(dāng)負(fù)載電阻的阻值減小為R5R0時(shí)，根據(jù)串、并聯(lián)電路規(guī)律，R兩端電壓為R0兩端電壓的 5 倍，因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量R兩端的電壓，所以UR0155 V1 V，故副線圈兩端8電壓為U26 V，根據(jù)公式U1U2n1n2可得此時(shí)原線圈

16、兩端電壓的有效值為U124 V，所以此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為 24 2 V34 V，A 正確，B 錯(cuò)誤；因?yàn)樽兓^(guò)程中變壓器的輸入電流不變，所以對(duì)于副線圈中變化前、后電流也不變，則變化后電壓U2IR05IR06IR0，變化前，U2IR011IR012IR0，所以U22U212 V，根據(jù)公式U1U2n1n2可得原線圈兩端原來(lái)的電壓有效值約為 48 V，D 正確，C 錯(cuò)誤。5C在輸入電壓U1和原線圈匝數(shù)n1不變的情況下，使輸出電壓U2有效值由 220 V 降至 110 V，由U2U1n2n1知，副線圈接入匝數(shù)應(yīng)該減為原來(lái)的一半，故副線圈的接入匝數(shù)之比為21，故 C 正確；副線圈電壓減半，電阻

17、不變，電流也隨之減半，所以電流之比為 21，故 A 錯(cuò)誤；由PUI知，輸出功率之比為 41，故 B 錯(cuò)誤；副線圈輸出功率等于原線圈輸入功率，所以原線圈輸入功率之比為 41，故 D 錯(cuò)誤。6D由于a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，故電壓表 V1示數(shù)不變，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；由理想變壓器原理公式U1U2n1n2且U1、n1、n2不變，則U2不變，即 V2的示數(shù)不變，V3的示數(shù)U3U2I2R0應(yīng)減小，故選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；由公式I1I2n2n1得：n1n2I2I10.80.24，則n1n2，該變壓器起降壓作用，故 C 錯(cuò)誤；又I2U2R0R，I2增大，R應(yīng)減小，故滑片應(yīng)沿cd方向滑動(dòng)，故 D 正確。7C

18、原線圈電壓的有效值：U1Um2，根據(jù)U1U2n1n2可求；U2n2n1Um2，又因?yàn)槭抢硐胱儔浩?，所?T 的副線圈的輸出功率等于原線圈的輸入功率P，所以輸電線上的電流IPU2，輸電線上損失的電功率為PI22r4rn1n22PUm2，所以 C 正確，A、B、D 錯(cuò)誤。8BD設(shè)副線圈兩端電壓為U2，則有UabU2n1n2，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)有效值定義可知，U22R1T2U2cdR1T，則UcdU22，故選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；增大負(fù)載電阻，則變壓器的輸出功率減小，輸入功率也減小，由P1UabI1可知，電流表讀數(shù)減小，選項(xiàng) B 正確；cd間的電壓Ucd與R大小無(wú)關(guān)，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；將二極管短路

19、，變壓器的輸出功率P2U22R2U2cdR，為原來(lái)的2 倍，由P2P1UabI1可知，電流表的讀數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍，選項(xiàng) D 正確。9BD理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，所以有P1U1I1U2I2602.2 W132W，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；原線圈電流I1P1U10.6 A，選項(xiàng) B 正確；副線圈電流最大值I2max 2I292.2 2 A，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；原副線圈匝數(shù)比n1n2U1U222060113，選項(xiàng) D 正確。10BDP向上或向下滑動(dòng)時(shí)，由變壓器的電壓特點(diǎn)U1U2n1n2可知，U2是不變的，燈 L 亮度也不變，A 項(xiàng)錯(cuò)誤，B 項(xiàng)正確；P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值減小，由PU2R可知，

20、變壓器的輸出功率P2變大，又理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，則輸入功率P1也變大，由P1U1I1及U1不變可知，變壓器的輸入電流變大，C 項(xiàng)錯(cuò)誤，D 項(xiàng)正確。11D設(shè)兩電流表示數(shù)分別為IA1、IA2，則IA2U2RRL。由題意知，升壓變壓器的升壓比與降壓變壓器的降壓比相等，設(shè)為k，由變壓器匝數(shù)與電流、電壓的關(guān)系可知，升壓變壓器副線圈兩端電壓U2kU，降壓變壓器副線圈中電流I4kIA1，U4I4RLkIA1RL，則降壓變壓器原線圈兩端電壓U3kU4k2IA1RL，則IA1U2U32R，解得IA1kU2Rk2RL，則IA1IA21，故IA1IA2，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；I4kIA1k2U2Rk2RL，

21、因I4IA21，故兩燈泡亮度不同，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；由PI2R可知，PR1PR3，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；由UIR可知，UR2UR4，選項(xiàng) D 正確。12D由圖象知f1T50 Hz，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；發(fā)電機(jī)輸出交變電流電壓的有效值為5002V250 2 V，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；輸電線的電流由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比及負(fù)載大小決定，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；用電器總電阻變大，則降壓變壓器原、副線圈中電流減小，輸電線上損失功率也減小，選項(xiàng) D 正確。13 A根據(jù)理想變壓器原副線圈的功率相等， 有U1I1U2I2， 解得用戶端電壓為U2I1U1I2，選項(xiàng) A 正確；輸電線上的電壓降為I1r，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；理想變壓器的輸

22、入功率為UI1I21r，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；輸電線路上損失的電功率為I21r，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。一年模擬試題精練1D0 時(shí)刻產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為零，線圈應(yīng)處于中性面，即線圈與磁場(chǎng)垂直，故 A 錯(cuò)誤；由圖象可知T0.02 s，據(jù)T2可得100 rad/s，所以轉(zhuǎn)速為n250 r/s，故B 錯(cuò)誤； 由EmnBS可知BS311110100Wb9103Wb， 故 C 錯(cuò)誤； 由峰值可知，E0.707Em220 V，據(jù)焦耳定律可知線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量Q22021000.02 J9.68 J，故 D 正確。2B01 s 內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1nt1000.01 V1 V，11.2 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2

23、nt1000.010.2V5 V，對(duì)一個(gè)定值電阻，在一個(gè)周期10內(nèi)產(chǎn)生的熱量QQ1Q2120.51 J520.50.2 J12 J， 根據(jù)交變電流有效值的定義QI2Rt12 J 得I2 5 A，故 B 正確，A、C、D 錯(cuò)誤。3 C電壓表上的示數(shù)為有效值， 故可知電阻R上的電功率為PU2R10 W， 則 A 錯(cuò)誤；由乙圖可知， 0.02 s 時(shí)磁通量為 0， 但磁通量的變化率是最大的， 故此時(shí)的電壓瞬時(shí)值最大，則 B 錯(cuò)誤； 由于磁通量按正弦規(guī)律變化， 則電動(dòng)勢(shì)必按余弦規(guī)律變化， 且電壓最大值為 10 2V，2T100 rad/s，所以R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u14.1cos 100t(V)，故 C 正確；同理可知通過(guò)R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iuR1.41 cos 100t(A)，則 D 錯(cuò)誤。4C根據(jù)2f可知f21002Hz50 Hz，A 錯(cuò)誤；根據(jù)U1U2n1n2可知U2n2n1U1123112V110 V，B 錯(cuò)誤；如果P向上滑動(dòng)，RR總I，C 正確；因U2不變，L1燈亮度不變，I變大，IL2變大 ，L2燈變亮，D 錯(cuò)誤。5C由原線圈交流電瞬時(shí)值表達(dá)式可知，交變電流的頻率f1T250 Hz，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；由理想變壓器變壓規(guī)