天津市2013届高三物理 各类考试分类汇编 专题十一 交变电流

1、专题十一 交变电流1.（2013·天津红桥二模，2题）如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈内电阻为l0，外接灯泡的电阻为90。则A在t=OOls的时刻，穿过线圈磁通量为零 B瞬时电动势的表达式为C电压表的示数为6VD通过灯泡的电流为06A【答案】D【解析】在t=0.01s的时刻，电动势为0，则线圈位置为中性面，穿过线圈磁通量最大，故A错误；电动势的最大值为Em=6V，周期为0.02S，则瞬时电动势的表达式为e=Emsin()（V），即e=6sin100t(V)，故B错误；电压表的示数为外电阻的电压：E=6&

2、#215;=5.4V，故C错误；通过灯泡的电流为I=0.6A，故D正确。2.（2013·天津宝坻高三模拟，7题）一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 的电阻，则O12U/Vt/×10-2s220-220A流过电阻的最大电流是20AB与电阻并联的电压表的示数是100VC变压器的输入功率是2.2×103WD变压器的输入功率是1×103 W【答案】BD【解析】由图象可知，原线圈中电压的最大值为220V，所以电压的有效值为220V，根据变压器原副线圈电压与匝数成正比可知，

3、副线圈的电压有效值为100V，副线圈的电阻为10，所以电流的为10A，所以A错误；电压表测量的是电压的有效值，所以电压表的读数为100V，所以B正确；原副线圈的功率是相同的，由于P= = W，所以变压器的输入功率是1×103W，所以C错误D正确故选BD图乙0.010.02/ / t/sU/V图甲A2VA13.（2013·天津第三次六校联考，3题）在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示。已知变压器原、副线圈的匝数比，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是：A变压器输出端交流电的频率为5Hz B电流表A2的示数为0.1AC电

4、压表V的示数为220V D变压器的输出功率为220W【答案】D【解析】由图乙可知，交流电的周期为0.02s，由可知其频率为50Hz， A错误；原副线圈的电流跟线圈匝数成反比，故电流表A2的示数为10A，B错误；由图乙可知交流电的最大值是V，故其有效值为220V，即电压表V的示数为220V，C错误；由P=UI可知变压器的输出功率为220W，D正确。4.（2013·天津市五区县高三第一次质量调查，5题）如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1=1000匝，副线圈的匝数n2=100匝，R0、R1、R2均为定值电阻，原线圈接入u=的交流电，开关S处于断开状态，则（ ）A.电压表示数为22VB.闭

5、合开关S，电压表示数将变大C.闭合开关S，电流表示数将变小D.闭合开关S，变压器的输出功率将变大【答案】D【解析】由可知副线圈两端电压的有效值为22V，开关S断开时，电压表测的是R1两端的电压，故电压表示数一定小于22V，A错误；闭合开关S后，副线圈总电阻减小，总电流增大，R0分得的电压增大，加在副线圈两端的电压不变，故电压表示数减小，由可知原线圈中的电流增大，由P=UI可知原线圈的输出功率增大，选项BC错误D正确。5.（2013·天津市五区县高三第二次质量调查，4题）夏季来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，用户消耗的功率增大。如图所示，发电厂的输出电压U1和输电线的电阻、理想变

6、压器均不变，则下列说法正确的是（ ）A.变压器的输出电压U2增大，且U2U1B.变压器的输出电压U4增大，且U4U3C.输电线损耗的功率占总功率的比例减小D.输电线损耗的功率增大【答案】D【解析】由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故A错误由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，根据U损=I线R，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3=U2-U损可得，降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故B错误根据P损=I线2

7、R，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故D正确根据可知，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大，故C错误故选D6.（2013·天津市十二区县重点学校高三毕业班二联，6题）如图所示，理想变压器副线圈通过导线接两个相同的灯泡和。导线的等效电阻为R。现将开关S闭合，若变压器原线圈两端的交流电压保持不变，则下列说法中正确的是A电阻R两端的电压变大B通过灯泡的电流增大C原线圈中的电流减小D变压器的输入功率变大【答案】AD【解析】开关S闭合后，副线圈的电阻减小，电流变大，R的电阻没有变，电流增大，所以

8、R两端的电压增大，故A正确；副线圈电压由原线圈的电压和匝数比决定，而原线圈电压和匝数比都没有变，所以副线圈输出电压不变，故灯泡两端的电压减小，通过灯泡的电流减小，B错误；原副线圈的电流跟匝数成反比，副线圈电流增大，原副线圈匝数比没有变，所以原线圈电流增大，C错误；副线圈的电压不变，电流增大，则输出功率增大，故变压器的输入功率变大，故D正确故选AD。7.（2013·天津红桥一模，6题）如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=l100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压(V)，电阻R=44，电压表、电流表均为理想电表，则 A交流电的频率为50Hz B电流表A l的示数为0.2A C

9、电流表A2的示数为A D电压表的示数为44V【答案】ABD【解析】交流电的频率f=50HZ故A正确。 电阻R的电流为=1A，根据原副线圈的电流与匝数成反比可以求得原线圈的电流为0.2A，所以B正确。 电流表A2的示数为=1A，C错误。电压表的示数为U2=U1=44V 故D正确。本题选ABD.8.（2013·天津耀华中学二模，4题）某交流电源电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，已知该电源输出功率为200kW，现用5000V的高压输电，输电线总电阻为25，用户端利用匝数比为20:1的变压器降压，则下列说法中正确的是A该交变电流电动势的有效值为B输电线中的电流为200AC用户端的交变电流

10、频率为2Hz、D用户端的电压为200V【答案】D【解析】由题图可知，交流电的周期T=2×10-2s，故频率f=50Hz，变压器不改变交流电的频率，所以C错误；由图象可知交流电的最大值为220V，因此其有效值为V=220V，故A错误；由题意可知，输电线中电流I= A=40A，故B错误；因输电线总电阻是10，输电线电阻损失电压为U损=IR=40×25V=1000V，由V200V，故D正确；故本题选D。9.（2013·天津河西一模，4题）如图所示，原、副线圈匝数比为l00：1的理想变压器，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈cd两端加上

11、交变电压，其瞬时值表达式为=310sin314t(V)，则 A副线圈两端的电压频率为50Hz B当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为3.IV C单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，原线圈输入功率变小【答案】A【解析】变压器不能改变电压的频率，将跟=310sin314t对比可知原副线圈的电压频率均为50Hz，选项A正确。根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为220V，所以副线圈的电压的最大值为2.2V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为V=2.2V，所以B错误当滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻

12、器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于副线圈电压不变，所以电压表的示数不变，电流表示数变小，所以C错误若当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由100：1变为50:1，所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，输出功率增大，故原线圈输入功率变大，D错误本题选A。10.（2013·天津河东二模，4题）如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在(V)的交流电源上，已知电阻，电流表A为理想交流电表。则下列说法正确的是( ) A穿过铁芯的磁通量的最大变化率为02Wb/sB交流电的频率为50Hz C电流表A的示数为04AD变

13、压器的输入功率是16W【答案】D【解析】接入电压u=200sin120t（V）可知：U1=200V，T=s，所以f=60Hz，故B错误；根据Em=n得：=Wb/s，故A错误；根据=5得：U2=40V，所以I=A=0.4A，故C错误；副线圈的输出功率P2=U2I2=40×0.4W=16W，而变压器的输入功率P1=P2=16W，故D正确故选D。11.（2013·天津河西二模，7题）如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想的电流表，开始时，开关S接通，当S断开时，以下说法中不正确的是（）A原线圈两端P、Q间的输

14、入电压减小B原线圈中电流表示数增大C等效电阻R上消耗的功率变大D灯泡L1和L2变亮【答案】ABC【解析】原线圈两端P、Q间的输入电压由交流电源决定，故不变，A错误；当S断开后，副线圈上的总电阻增大，由于原副线圈的匝数比不变，副线圈的输入电压不变，所以流过副线圈的电流减小，则流过原线圈的电流变小，电流表的示数减小，B错误；流过副线圈的电流减小，输电线上电压损失减小，电阻R上的功率变小，灯泡L1和L2两端电压增大，功率增大，灯泡L1和L2变亮，C错误D正确。故本题选ABC。12.（2013·天津和平一模，7题）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：10，接线柱a、b接在电压为V的正

15、弦交流电源上，R1为定值电阻，其阻值为100，R2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11V B时，电压表的读数为220V C当R2的温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大 D在1分钟内电阻R1上产生的热量为55000J【答案】BC【解析】t= s时，a、b两点间电压的瞬时值为u=22sin（100×）V=11V，所以A错误无论何时，最大值为U=22V，所以有效值U1=22V根据变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，即，所以U2=220V，即电压表读数为220V所以B正确当R2的温度升高时，R2的电阻减小，导致副线圈电路的总电阻减小，

16、所以电路中的总电流将会增加，电流表A测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以电压表V的示数不变，所以C正确计算热量用有效值R1两端的电压有效值为220V，所以在1分钟内电阻R1上产生的热量为Q=J所以D错误故选BC13.（2013·天津河北二模，5题）理想变压器原线圈两端输入的交变电压如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为112，如图乙所示，定值电阻R0 = 10 ，滑动变阻器R的阻值变化范围为020 ，下列说法中正确的是A变压器输出电压的频率为100 HzB电压表的示数为56.5 VC当滑动变阻器阻值减小时，变