1、专题11 交变电流（解析版）一、单项选择题1【2013河南省焦作市高三期末】在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是At0.01s时穿过线框的磁通量最小B该交变电动势的有效值为11VC该交变电动势的瞬时值表达式为e22cos（100t）VD电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45（100t）=，线圈平面与初始位置所在平面的夹角为45，与中性面的夹角也为45，选项D正确。2【2013河北省唐山市高三期末考试】一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时
2、间t的变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定At1时刻穿过线框的磁通量为BL2 Bt2时刻穿过线框的磁通量为零Ct3时刻穿过线框的磁通量变化率为零 D线框转动的角速度为3【2013河北唐山市高三摸底考试】如图所示，理想变压器原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2，最初电键S是断开的，现闭合电键S，则A副线圈两端电压变大 B灯泡L1变亮C电流表A1示数变大 D电阻R中的电流变小4【2013湖南省重点中学高三月考】图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为41，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接图乙所示的正弦交流电，图中R1为阻值随温
3、度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻。下列说法正确的是（ ）A交流电压u的表达式36sin100t（V）B变压器原、副线圈中的电流之比为41C变压器输入、输出功率之比为14DR1处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大5【2013河北省唐山市高三下学期第二次模拟】一个理想变压器的线圈绕向如图甲所示。右线圈输入电流i，i t图象如图乙所示，第1s内电流方向如图甲所示，则下列判断正确的是（ ） A通过灯泡中的电流是恒定电流B通过灯泡中的电流方向交替变化，周期为4sC第1s内变压器铁芯中磁通量的变化率时刻相同D第2s内，灯泡中的电流方向从下到上6【2013河南省中原名校高三联考】如图所示的交流电路
4、中，理想变压器输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表当滑动变阻器R1的滑动头向下移动时A灯L变亮 B各个电表读数均变大C因为U1不变，所以P1不变 DP1变大，且始终有P1P27.【2013湖北省黄冈市高三3月份质量检测】如图所示，电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过单刀双掷开关改变，为交流电流表。在变压器原线圈a、b两端加上一峰值不变的正弦交变电压。下列分析正确的是A.只将S1从1拨向2时，电流表示数变小 B.只将S2从3拨向4时，电流表示数变大.C.只将R的滑片上移，R2的电功率变大 D.只将R的滑片上移，R2端的输入功率减小7.D 解析：只将S1
5、从1拨向2时，输出电压增大，输出功率变大，输入功率也变大，输入电压不变时，输入电流变大，电流表示数变大，选项A错误；只将S2从3拨向4时，输出电压变小，输出功率变小，输入功率也变小，输入电流变小，电流表示数变小，选项B错误；只将R的滑片上移，副线圈总电阻变大，输出电流减小，R2的电功率变小，选项C错误，D正确。8【2013湖北省重点中学高三期末联考、河南省中原名校高三联考】如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n。原线圈接电压为u= U0sint的正弦交流电，输出端接有一个交流电流表和个电动机，电动机的线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，此时电流表的示数
6、为I，重力加速度为g，下列说法错误的是A电动机两端电压为IR B原线圈中的电流为C电动机消耗的电功率为 D重物匀速上升的速度为二、多项选择题9【2013河南省豫北六校高三年级第三次精英联考】某小型旋转电枢式发电机所产生的交流电电动势为110 V、频率为60 Hz，要使它产生的电动势变为220 V、频率变为50 Hz，需要调整线圈的转速n、匝数N或磁感应强度B的大小。下列调整合适的是（ ）A使n变为原来的，B变为原来的2倍，N不变B使n变为原来的，B变为原来的24倍，N不变C使n变为原来的，N变为原来的2倍，B不变D使n变为原来的，N变为原来的24倍，B不变10.【2013湖南省十二校高三4月第
7、二次联考】某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个可看作理想的小变压器给一个灯泡供电，电路如图，当线圈以较大的转速n匀速转动时，额定电压为U0的灯泡正常发光，电压表示数是U1。巳知线圈电阻是r，灯泡电阻是R，则有（ ）A.变压器输入电压的瞬时值是 B.变压器的匝数比是U1:U0C电流表的示数是 D.线圈中产生的电动势最大值是11【2013商丘市高三三模考试题】一台理想变压器，开始时开关S接1，此时原、副线圈的匝数比是11：1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电。一只理想二级管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上，如图所示。则下列判断正确的是A原、副线圈中的功率之比为11：1B若滑动变阻器接入电路的阻
8、值为10，则1 min内滑动变阻器产生的热量为1200 JC若只将S从1拨到2，电流表示数减小D若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则两电表示数均减少12【2014江西省江西师大附中高三开学摸底考试】某小型水电站的电能输送示意图如图8所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，降压变压器副线圈两端交变电压u220sin (100t) V，降压变压器的副线圈与阻值R011 的电阻组成闭合电路若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（）A通过R0电流的有效值是20 AB降压变压器T2原、副线圈的电压比为41C升压变压器
9、T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率 13【2014湖北省武汉市部分学校高三起点调研测试】 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压保持不变，副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是：A电压表示数为1100 VB抽油烟机上电压的瞬时值表达式为C热水器的实际功率增大D变压器的输入功率增大14【2013陕西五校高三第三次模拟考试】如图所示的电路中变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器
10、的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原、副线圈中的电流。下列说法正确的是A保持P的位置和U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B保持P的位置和U1不变，S由a切换到b，则I2减小C保持P的位置和U1不变，S由b切换到a，则I1增大D保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小15.【2013湖北省八市高三三月联考试卷】一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是51，原线圈接入电压220V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是A原、副线圈中的电流之比为51B电压表的
11、读数约为31.11VC若滑动变阻器接入电路的阻值为20 ，则1分钟内产生的热量为2904 JD若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小15.BC 解析：由n1I1=n2I2可得，I1I2=n2n1=15，选项A错误；U1=220V，U2=44V，电压表测量的是电阻R两端的电压，其示数表示有效期，需要根据电流的热效应计算电压的有效值，取交流电的一个周期T，考虑到二极管具有单向导电性，则，代入数据可得U有效=22V=31.11V，选项B正确；1min内电阻R上产生的热量为=2904 J，选项C正确；若将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，但滑动变阻器两端电压的有效值不变
12、，即电压表示数不变，变阻器消耗的功率变大，输出功率变大，输入功率和输入电流均变大，所以电流表示数变大，选项D错误。16【2013陕西省长安一中、高新一中、交大附中等五校第二次模拟】如图所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2 为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，原线圈两端接恒压正弦交流电源，当光照增强时A电压表V1示数变小 B电压表V2示数变大C电流表A1示数变大 D电流表A2示数变大17【2013河南省许昌市高三期末教学质量评估】如图甲所示的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数年n2之比为10：1。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，
13、两个阻值均为R11的定值电阻串联接在副线圈两端。两个交流电压表均为理想电表。则下列说法正确的是A通过两个定值电阻R的交变电流的频率为50HzB当t=110-2时，电压表V1示数为零C当t=1510-2s时，电压表V2示数为11VD原线圈的输入功率为22W18【2013河南省河南师范大学附属中学高三期末考试】如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，b是原线圈的中心轴头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sim100t（V），则A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为44VB当t=s时，c、d间的电压瞬时值为110VC单刀
14、双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头p向下移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由a扳到b时，电压表和电流表的示数均变大19【2013河南省豫南九校高三联考】图中T是绕有两组线圈的闭合铁心，线圈的绕向如图所示，D是理想的二极管，金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行，磁场方向垂直纸面向里。若电流计G中有电流通过，则ab棒的运动可能是A向左匀加速运动 B向右匀减速运动 C向左匀速运动 D向右匀速运动20.【2013河南省郑州市高中毕业年级考前测试】为探究理想变压器原、副线圈之间的电压关系和电流关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，
15、电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后A. A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B. A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C. V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D. V2示数不变，V1与V2示数的比值不变21.【2014河北省唐山一中高三第一次调研考试】 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为31，L1、L2、L3为三只规格均为“9V 6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图乙所示的交变电压，则以下说法中正确的是（ ）A.电流表的示数为2A B.电压表的示数为27VC.副线圈两端接入耐压值为8V
16、的电容器能正常工作D.变压器副线圈中交变电流的频率为50Hz22【2013河北省沧州市五校高三第二次联考】如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动，转动周期为T0。线圈产生的电动势的最大值为Em，则adbcoo A线圈产生的电动势的有效值为B线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为EmD经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次 专题11 交变电流全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资
17、料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一、单项选择题1.【2013陕西西安一中高三下学期期中考试】某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时 （ ）A升压变压器的
18、副线圈的电压变大 B高压输电线路的电压损失变大C降压变压器的副线圈上的电压变大 D降压变压器的副线圈上的电流变小2.【2014江西重点中学盟校高三第二次联考】如图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化规律如图乙所示，则在t1t2时间内 （ ）A.电流表A1的示数比A2的小 B.电流表A2的示数比A3的小C.电流表A1和A2的示数相同 D.电流表的示数都不为零3.【2013河南河大附中高三11月月考】如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A
19、均为理想电表。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u=220100t（V）。下列说法正确的是 A当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22VB当单刀双掷开关与b连接时, 电压表的示数为11VC当单刀双掷开关与a连接, 滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表的示数不变,电流表的示数变大D单刀掷开关由a扳向b时(滑动变阻器触头P不动),电压表和电流表的示数均变大误；单刀掷开关由a扳向b时(滑动变阻器触头P不动),原线圈匝数减小，据U2=U1n2/n1可知副线圈电压增加，则副线圈电流也增加，由于副线圈电流决定原线圈电流，所以电流表示数增加，D选项正确。考点：本题考查对理想
20、变压器的理解。4.【2013河北唐山高三4月二模】一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO 轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示。其中甲图中OO 轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为A1：B1：2C1：4 D1：14.A解析：甲图中的磁场只在轴的右侧，所以线框只在半周期内有感应电流产生，如图甲，电流表测得是有效值，所以 乙图中的磁场布满整个空间，线框中产生的感应电流如图乙，所以，则，即A正确。考点：本题重在考查交变电流的产生及有效值。二、多项选择题5.【3013河南十所名校高三第三次联考】如图所示，一只理想变压
21、器原线圈与频率为50 Hz的正弦交流电源相连。两个阻值均为20 的电阻串联后接在副线圈的两端。图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈的匝数分别为200匝和100匝，电压表的示数为5 V。则A电流表的读数为05 A B流过电阻的交流电的频率为100 HzC原线圈电压的最大值为20V D原线圈的输入功率为25 W6.【2013河北沧州五校第二次高三联考】如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴oo匀角速转动，转动周期为T0 。线圈产生的电动势的最大值为Em，则A线圈产生的电动势的有效值为 B线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为E
22、m D经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次7.【2013湖北黄冈等七市高三联考】如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1: n2=10：1, R1 =20,R2 =30, R3 =30, C为电容器。已知通过R1的正弦交流电电流如图乙所示，下列说法正确的是A.交流电的频率为0.02Hz B.原线圈输入电压的最大值为200VC.电阻R2的电功率约为6.67W D.通过R3的电流始终为零7.BC解析：根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50Hz，A错误；由图乙可知通过R1的电流最大值为Im=1A，根据欧姆定律可知其最大电压为Um=20V，再根据原副线圈的