高考物理复习专题二十八交变电流变压器专题演练(含两年高考一年模拟)

1、1考点考点 2828交变电流交变电流变压器变压器远距离输电两年高考真题演练1(2015四川理综，4)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e0B峰值是 2e0C有效值是22Ne0D有效值是2Ne02(2015新课标全国卷，16)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

2、为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则()AU66 V，k19BU22 V，k19CU66 V，k13DU22 V，k133(2015天津理综，6)(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，电流表读数变小C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小4(2015海南单科，1

3、0)(多选)如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为 41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载2电阻的阻值R11R0，是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为 5.0 V，则()A此时原线圈两端电压的最大值约为 34 VB此时原线圈两端电压的最大值约为 24 VC原线圈两端原来的电压有效值约为 68 VD原线圈两端原来的电压有效值约为 48 V5(2015广东理综，15)如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头

4、P，使输出电压有效值由 220 V降至 110 V，调节前后()A副线圈中的电流比为 12B副线圈输出功率比为 21C副线圈的接入匝数比为 21D原线圈输入功率比为 126(2015安徽理综，16)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变阻器滑片是沿cd的方向滑动7(2015福建理综，15)图为远距离输电示意图，

5、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uUmsint的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为 2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为()3A(n1n2)U2m4rB(n2n1)U2m4rC4(n1n2)2(PUm)2rD4(n2n1)2(PUm)2r8(2014新课标全国卷，21)(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

6、的电压分别为Uab和Ucd，则()AUabUcdn1n2B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9(2014山东理综，17)(多选)如图，将额定电压为 60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关 S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为 220 V 和 2.2 A。以下判断正确的是()A变压器输入功率为 484 WB通过原线圈的电流的有效值为 0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为 2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n211310(2014广东理综，19)(多

7、选)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键 S，下列说法正确的是()AP向下滑动时，灯 L 变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变CP向上滑动时，变压器的输入电流变小DP向上滑动时，变压器的输出功率变大11(2014福建理综，16)图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1n4n2n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL2R，忽略灯丝电阻随温度的变化。当A、B端接入低压交流电源时()4AA1、A2两表的示数相同BL1、L2两灯泡的亮度相同CR1消

8、耗的功率大于R3消耗的功率DR2两端的电压小于R4两端的电压12(2014四川理综，1)如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则()A用户用电器上交流电的频率是 100 HzB发电机输出交流电的电压有效值是 500 VC输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小13(2014浙江理综，15)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则()A用户端的电

9、压为I1U1I2B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为I21rD输电线路上损失的电功率为I1U5考点 28交变电流变压器远距离输电一年模拟试题精练1(2015云南名校统考)将阻值为 100 的电阻丝绕成一个 110 匝的闭合矩形线圈，让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动， 产生的感应电动势如图乙所示。 则可以判断()At0 时刻线圈应转到图甲所示的位置B该线圈的转速为 100 r/sC穿过线圈的磁通量的最大值为150WbD线圈转一周所产生的电热为 9.68 J2(2015安徽安庆二模)一个匝数为 100 匝，电阻为 0.5 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面， 从

10、某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化。 则线圈中产生交变电流的有效值为()A5 2 AB2 5 AC6 AD5 A3(2015郑州市一模)图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R10 的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是 10 V。图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图象，则()A电阻R上的电功率为 20 WB0.02 s 时R两端的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u14.1cos 100t(V)D通过R的电流i随时间t变化的规律是icos 50t(A)

11、4(2015德州期末)6图中理想变压器原、 副线圈的匝数之比为2 1， 现在原线圈两端加上交变电压u311 sin(100t) V 时，灯泡 L1、L2均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表。则下列说法中正确的是()A该交流电的频率为 100 HzB电压表的示数为 155.5 VC若将变阻器的滑片P向上滑动，则电流表读数变大D若将变阻器的滑片P向上滑动，则 L1将变暗、L2将变亮5(2015陕西八校联考)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2225，电阻R1R225 ，D 为理想二极管，原线圈接u220 2sin 100t(V)的交流电，则()A交流电的频率为 100 HzB

12、通过R2的电流为 1 AC通过R2的电流为 2 AD变压器的输入功率为 200 W6(2015东城区模拟)如图所示， 理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u，u220 2sin 100t(V)，原、副线圈的匝数比n1n2101，电压表接在副线圈c、d两端，输电线的等效电阻为R，原来开关 S 是断开的。则当 S 闭合一段时间后()A电压表示数不变，示数为 22 VB电压表示数不变，示数为 220 2VC灯泡 L 两端的电压将变大D电流表示数一定为 07(2015广东茂名一模)(多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。当 S 由 2 改接为 1 时，下列说法正确的是

13、()A电压表读数变大B电流表读数变大7C电流表读数变小D输电线损失的功率减小8(2015豫南九校质检)(多选)一理想变压器的原、 副线圈匝数分别为 500 匝和 100 匝， 现将原线圈接上交流电压，交流电压的瞬时值表达式u200 2sin 100t(V)，副线圈接上理想交流电压表和定值电阻R，如图所示。现在A、B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是()A 若在A、B两点间串联一只电阻R， 则穿过副线圈的磁通量的最大变化率为 0.4 2 Wb/sB若在A、B两点间接入理想二极管，则电压表的示数为 40 VC若在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电的频率，则电压表的示数增加D若在A、

14、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电的频率，则电阻R消耗的电功率增大参考答案考点 28交变电流变压器远距离输电两年高考真题演练1D矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以发电机的电动势峰值为 2Ne0，A、B 错误；由于不计线圈的电阻，所以电机的输出电压峰值为 2Ne0，故有效值为2Ne02 2Ne0，故 D 正确。2A原、副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压U，可知副线圈电压为U，原线圈电压为 3U，副线圈电流I2UR，根据I1I2n2n1得原线圈电流I1U3R，那么原线圈输入电压 220 V3UU3RR，整理可得U66 V；原、副线圈电阻消耗的功率根据PI

15、2R，电阻相等，I1I213，可得功率之比为P1P219，即k19。根据以上分析可知选项A 正确。3BCQ位置不动，副线圈电压U2不变，当P上滑时，R增大，由PU22RR0可知总功率减小，原线圈电压U1不变，由PU1I1可知原线圈电流I1减小，故 A 错误，B 正确；当P位置不动，Q上滑时，由U2U1n2n1知U2增大，同理分析原线圈电流I1增大，故 C 正确，D 错误。 4AD当负载电阻的阻值减小为R5R0时，根据串、并联电路规律，R两端电压为R0两端电压的 5 倍，因为电压表测量R两端的电压，所以UR0155 V1 V，故副线圈两端8电压为U26 V，根据公式U1U2n1n2可得此时原线圈

16、两端电压的有效值为U124 V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为 24 2 V34 V，A 正确，B 错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前、后电流也不变，则变化后电压U2IR05IR06IR0，变化前，U2IR011IR012IR0，所以U22U212 V，根据公式U1U2n1n2可得原线圈两端原来的电压有效值约为 48 V，D 正确，C 错误。5C在输入电压U1和原线圈匝数n1不变的情况下，使输出电压U2有效值由 220 V 降至 110 V，由U2U1n2n1知，副线圈接入匝数应该减为原来的一半，故副线圈的接入匝数之比为21，故 C 正确；副线圈电压减半，电阻

17、不变，电流也随之减半，所以电流之比为 21，故 A 错误；由PUI知，输出功率之比为 41，故 B 错误；副线圈输出功率等于原线圈输入功率，所以原线圈输入功率之比为 41，故 D 错误。6D由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表 V1示数不变，选项 A错误；由理想变压器原理公式U1U2n1n2且U1、n1、n2不变，则U2不变，即 V2的示数不变，V3的示数U3U2I2R0应减小，故选项 B 错误；由公式I1I2n2n1得：n1n2I2I10.80.24，则n1n2，该变压器起降压作用，故 C 错误；又I2U2R0R，I2增大，R应减小，故滑片应沿cd方向滑动，故 D 正确。7C

18、原线圈电压的有效值：U1Um2，根据U1U2n1n2可求；U2n2n1Um2，又因为是理想变压器，所以 T 的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率P，所以输电线上的电流IPU2，输电线上损失的电功率为PI22r4rn1n22PUm2，所以 C 正确，A、B、D 错误。8BD设副线圈两端电压为U2，则有UabU2n1n2，由于二极管具有单向导电性，根据有效值定义可知，U22R1T2U2cdR1T，则UcdU22，故选项 A 错误；增大负载电阻，则变压器的输出功率减小，输入功率也减小，由P1UabI1可知，电流表读数减小，选项 B 正确；cd间的电压Ucd与R大小无关，选项 C 错误；将二极管短路

19、，变压器的输出功率P2U22R2U2cdR，为原来的2 倍，由P2P1UabI1可知，电流表的读数变为原来的 2 倍，选项 D 正确。9BD理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有P1U1I1U2I2602.2 W132W，选项 A 错误；原线圈电流I1P1U10.6 A，选项 B 正确；副线圈电流最大值I2max 2I292.2 2 A，选项 C 错误；原副线圈匝数比n1n2U1U222060113，选项 D 正确。10BDP向上或向下滑动时，由变压器的电压特点U1U2n1n2可知，U2是不变的，灯 L 亮度也不变，A 项错误，B 项正确；P向上滑动时，滑动变阻器的阻值减小，由PU2R可知，

20、变压器的输出功率P2变大，又理想变压器的输入功率等于输出功率，则输入功率P1也变大，由P1U1I1及U1不变可知，变压器的输入电流变大，C 项错误，D 项正确。11D设两电流表示数分别为IA1、IA2，则IA2U2RRL。由题意知，升压变压器的升压比与降压变压器的降压比相等，设为k，由变压器匝数与电流、电压的关系可知，升压变压器副线圈两端电压U2kU，降压变压器副线圈中电流I4kIA1，U4I4RLkIA1RL，则降压变压器原线圈两端电压U3kU4k2IA1RL，则IA1U2U32R，解得IA1kU2Rk2RL，则IA1IA21，故IA1IA2，选项 A 错误；I4kIA1k2U2Rk2RL，

21、因I4IA21，故两灯泡亮度不同，选项 B 错误；由PI2R可知，PR1PR3，选项 C 错误；由UIR可知，UR2UR4，选项 D 正确。12D由图象知f1T50 Hz，选项 A 错误；发电机输出交变电流电压的有效值为5002V250 2 V，选项 B 错误；输电线的电流由降压变压器原、副线圈的匝数比及负载大小决定，选项 C 错误；用电器总电阻变大，则降压变压器原、副线圈中电流减小，输电线上损失功率也减小，选项 D 正确。13 A根据理想变压器原副线圈的功率相等， 有U1I1U2I2， 解得用户端电压为U2I1U1I2，选项 A 正确；输电线上的电压降为I1r，选项 B 错误；理想变压器的输

22、入功率为UI1I21r，选项 C 错误；输电线路上损失的电功率为I21r，选项 D 错误。一年模拟试题精练1D0 时刻产生的电动势为零，线圈应处于中性面，即线圈与磁场垂直，故 A 错误；由图象可知T0.02 s，据T2可得100 rad/s，所以转速为n250 r/s，故B 错误； 由EmnBS可知BS311110100Wb9103Wb， 故 C 错误； 由峰值可知，E0.707Em220 V，据焦耳定律可知线圈转一周产生的热量Q22021000.02 J9.68 J，故 D 正确。2B01 s 内线圈中产生的感应电动势E1nt1000.01 V1 V，11.2 s内线圈中产生的感应电动势E2

23、nt1000.010.2V5 V，对一个定值电阻，在一个周期10内产生的热量QQ1Q2120.51 J520.50.2 J12 J， 根据交变电流有效值的定义QI2Rt12 J 得I2 5 A，故 B 正确，A、C、D 错误。3 C电压表上的示数为有效值， 故可知电阻R上的电功率为PU2R10 W， 则 A 错误；由乙图可知， 0.02 s 时磁通量为 0， 但磁通量的变化率是最大的， 故此时的电压瞬时值最大，则 B 错误； 由于磁通量按正弦规律变化， 则电动势必按余弦规律变化， 且电压最大值为 10 2V，2T100 rad/s，所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u14.1cos 100t(V)，故 C 正确；同理可知通过R的电流i随时间t变化的规律是iuR1.41 cos 100t(A)，则 D 错误。4C根据2f可知f21002Hz50 Hz，A 错误；根据U1U2n1n2可知U2n2n1U1123112V110 V，B 错误；如果P向上滑动，RR总I，C 正确；因U2不变，L1灯亮度不变，I变大，IL2变大 ，L2灯变亮，D 错误。5C由原线圈交流电瞬时值表达式可知，交变电流的频率f1T250 Hz，A 项错误；由理想变压器变压规