2024年高考物理選修二練習(xí)第三章《交變電流》素養(yǎng)檢測(cè)

第三章《交變電流》素養(yǎng)檢測(cè)

【刷速度】

1.［湖南三湘名校聯(lián)盟2021高二下期中］如圖甲所示，將阻值為R=5。的電阻接到內(nèi)

阻不計(jì)的正弦式交變電源上，電阻上電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，電流表為理想電表,

下列說(shuō)法正確的是()

A.電阻R兩端電壓變化規(guī)律的函數(shù)表達(dá)式為u=2.5sinlOOnt(V)

B.電阻R消耗的電功率為1.25W

C.若此交變電流由一矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，如圖丙所示，當(dāng)線框的轉(zhuǎn)

速提升一倍時(shí)，電流表的示數(shù)為1A

D.圖乙交變電流與圖丁所示電流的有效值之比為七

答案：D

解析：圖乙所示電流的最大值/m=0.5A,由歐姆定律得Um=/mR=2.5V,周期為T(mén)=

0.01s,公=下=200兀rad/s,所以電阻尺兩端電壓的表達(dá)式"=2.5sin200兀/(V),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

乙圖中電流的有效值為/=%,電阻R消耗的電功率為P=/2R=0.625W,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；該

交變電流由圖丙所示矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，當(dāng)轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的最

導(dǎo)號(hào)

大值為原來(lái)的2倍，電路中電流的有效值也是原來(lái)的2倍，即，=2/=2x2

圖乙中的正弦式交變電流的有效值為黃A,

A^lA,選項(xiàng)C錯(cuò)誤圖丁所示的交變電流雖然

電流有效值之比為今,

方向發(fā)生變化，但大小恒為0.5A,故選項(xiàng)D正確.

2.可調(diào)理想變壓器原線圈與一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)相連，副線圈與燈泡L、可調(diào)電阻R、電

容器C連成如圖所示的電路.當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時(shí)，燈泡L能發(fā)光，要使

燈泡變亮，可以采取的方法有()

A.增大發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

B.將滑片P向下滑動(dòng)

C.將可調(diào)電阻R阻值減小

D.增大電容器兩極板間的距離

答案：A

解析：根據(jù)E=NSS。，＜u=2m可得增大發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，則交流電源的電壓增大，副線

圈兩端的電壓也增大，燈泡變亮，故A正確；滑片尸向下滑動(dòng)，副線圈匝數(shù)減少，副線圈

兩端的電壓減小，燈泡變暗，故B錯(cuò)誤；將可調(diào)電阻R阻值減小，副線圈兩端電壓不變,

通過(guò)燈泡的電流不變，燈泡亮度不變，故C錯(cuò)誤；增大電容器兩極板間的距離，即電容器C

的電容減小，容抗增大，通過(guò)燈泡的電流減小，燈泡變暗，故D錯(cuò)誤.

3.如圖所示，矩形閉合導(dǎo)線框ABCD繞垂直于磁場(chǎng)的軸00,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，

其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律為e=50S「sin200兀t（V）,該線框與一個(gè)有缺口的變

壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V60W”的燈泡，且燈泡正常發(fā)光，下列說(shuō)法正確

的是（）

A.交流電的頻率為50Hz

B.交流電壓的有效值為500V,圖示線框位置與中性面垂直

C.從圖示位置再經(jīng)過(guò)0.25T,穿過(guò)線框的磁通量變化率為零

D.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比小于25：11

答案：D

解析：由電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律可知甭速度0=200%rad/s,則頻率/=就=100Hz,

故A錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=500陋V,則交流電壓的有效值為500V,題圖所示線框

位置與中性面重合，故B錯(cuò)誤；周期7=金=0.01s,經(jīng)過(guò)0.25T,線框位置與中性面垂直，

穿過(guò)線框的磁通量為零，穿過(guò)線框的磁通量變化率不為零，故C錯(cuò)誤；理想變壓器原、副

線圈兩端的電壓之比等于匝數(shù)之比，原、副線圈兩端的電壓之比為500：220=25：11,變

壓器有缺口，不能很好地收攏磁感線，則原、副線圈匝數(shù)之比小于25：11,故D正確.

4.［重慶沙坪壩南開(kāi)中學(xué)2021高二上期末］如圖所示，一理想變壓器的原線圈一側(cè)接在

電壓為220V的正弦式交流電源上，原、副線圈的匝數(shù)比為9：1,原線圈串聯(lián)定值電阻Ri，

副線圈接滑動(dòng)變阻器R2.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片位于某一位置時(shí)，Ri、R2消耗的功率之比為2：9.

則下列說(shuō)法正確的是（）廠匚_______T

A.副線圈回路中電阻兩端的電壓為等V1'

B.此時(shí)定值電阻與滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值之比18：1,?%卜

C.若滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，電阻Ri消耗的功率增大」口

D.若原、副線圈的匝數(shù)比變?yōu)?：1,電阻Ri消耗的功率減小

答案：B

解析：變壓器的輸入與輸出功率總是相等，則&消耗的功率也就等于輸入功率，所以

Ri的消耗功率與變壓器輸入功率之比為2：9,則以、原線圈兩端的電壓之比也是2：9,則

92

原線圈電壓為Ui=1wU=180V,R兩端電壓為〃1=屋W。=40丫，根據(jù)變壓器原、副線

圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系有半=整，則副線圈電壓為U2=^UI=20V,副線圈回路中電阻兩端的

u2

電壓等于副線圈電壓，即以=。2=20丫，A錯(cuò)誤；由尸=五得定值電阻與滑動(dòng)變阻器接入

的阻值之比為患=囂；2,=早,B正確；若滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則副線圈電流減小,

原線圈電流也減小，電阻Ri的功率也減小，C錯(cuò)誤；若原、副線圈的匝數(shù)比變?yōu)?：1,副

線圈的電壓增大，電流增大，功率增大，所以原線圈電流也增大，電阻Ri的功率也增大，

D錯(cuò)誤.

5.如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比m:血=22:5,電阻RI=R2

=25。，D為理想二極管，原線圈接u=22(A「sin100M(V)的交流電，貝1()

A.交流電的頻率為100Hz

B.通過(guò)R2的電流的有效值為1A

C.通過(guò)R2的電流的有效值為吸A

D.變壓器的輸入功率為200W

答案：C

解析：交流電的頻率尸與詈Hz=50Hz,A錯(cuò)誤；由表達(dá)式知原線圈兩端電壓有效值

為220V,副線圈兩端電壓有效值為專(zhuān)x220V=50V,由于二極管的單向?qū)щ娦?，根?jù)電流

熱效應(yīng)有—冠—亍=瓦7,所以&兩端的電壓U=25也V,通過(guò)&的電流/'=五=巾A,

502(25^2)2

B錯(cuò)誤，C正確；副線圈消耗的功率2=夯W+------芯----W=150W,變壓器輸入功率

等于輸出功率，D錯(cuò)誤.

6.［浙江名校協(xié)作體2021高二下月考］風(fēng)能是一種清潔無(wú)公害的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電

作為新型環(huán)保能源越來(lái)越得到人們的重視.如圖所示為某風(fēng)力發(fā)電站的風(fēng)車(chē)陣，它將風(fēng)的動(dòng)

能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，通過(guò)升壓變壓器升壓后將電能輸送至千里之外的城市，再通過(guò)降壓變壓

器降壓后將電能輸送到千家萬(wàn)戶(hù).若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是()

A.升壓變壓器的輸出電壓不等于降壓變壓器的輸入電壓

B.夏天用戶(hù)用電器增加時(shí)，輸電線上損失的功率增大

C.輸電線路中的電流由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定

D.無(wú)論發(fā)電機(jī)發(fā)出的是交流電還是直流電，都可以通過(guò)變壓

器后采用高壓輸電減少輸電過(guò)程的能量損耗

答案：AB

解析：電能輸送過(guò)程中，輸電線有電阻，則輸電線上有電壓降,所以升壓變壓器的輸出

電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，A正確；當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于電路中的總的電阻減小，

所以干路的電流變大，則輸電線上的電流變大，輸電線上損失功率增大，B正確；由公式/

=￡可知，輸電線路中的電流由輸電功率與輸電電壓決定，C錯(cuò)誤；由于變壓器的工作原理

為互感現(xiàn)象，當(dāng)電流為直流電時(shí)，變壓器不能起到升壓的作用，D錯(cuò)誤.

7.如圖所示，導(dǎo)線框abed與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，線框c、d兩端接入圖

示電路，其中ab長(zhǎng)為/i,ad長(zhǎng)為⑸線框繞過(guò)c、d的軸以恒定的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)關(guān)S

斷開(kāi)時(shí)，額定功率為P、電阻恒為R的燈泡Li正常發(fā)光，理想電流表示數(shù)為/,線框電阻不

計(jì)，下列說(shuō)法正確的是()

A.閉合開(kāi)關(guān)S前、后，電流表的示數(shù)保持不變

p

B.線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為血

c.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為噂

D.線框從圖中位置轉(zhuǎn)過(guò)今時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為$

答案：CD

解析：閉合開(kāi)關(guān)S后，副線圈中電阻減小，電壓不變，輸出功率P2=*變大，輸入功

率變大，輸入電壓不變，電流表的示數(shù)變大，故A錯(cuò)誤；S斷開(kāi)時(shí)，燈泡Li正常發(fā)光，輸

pP

出功率為P,故原線圈輸入功率也為P,原線圈兩端電壓的有效值為了，最大值為爽了，由

于Em=Bl"所以線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度口=加^故B錯(cuò)誤；S斷開(kāi)時(shí)，副線圈中的電流

/f

=原、副線圈匝數(shù)之比等于電流的反比，有普=斗^=^^￥，故C正確；線框從中

性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為6=爽*由當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò);時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬

時(shí)值為華sin%華x羋=f,故D正確.

8.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一不計(jì)電阻的矩形線圈，繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生如圖甲所示

的正弦式交流電，把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理

想電表，Rt為熱敏電阻(溫度升高時(shí)，其阻值減小)，R為定值電阻.下列說(shuō)法正確的是()

A.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=36正sin50?rt(V)

B.t=0.01s時(shí)，穿過(guò)該矩形線圈的磁通量的變化率為零

C.氐處溫度升高時(shí)，因變壓器線圈匝數(shù)比不變，所以電壓表Vi、V2示數(shù)的比值不變

D.R處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，變壓器輸入功率變大

答案：BD

解析：由題圖甲知最大電壓為36啦V,周期為0.02s,故角速度。=^=1007crad/s,

所以原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=36,sin1007tf(V),z=0.01s時(shí)，u=0,此時(shí)穿

過(guò)該線圈的磁通量最大，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為零，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；尺處

溫度升高時(shí)，阻值減小，原、副線圈電壓比不變，副線圈兩端電壓不變，電流增大，則R

兩端電壓增大，所以R兩端電壓減小，V2示數(shù)減小，則電壓表Vi、V2示數(shù)的比值增大，故

C項(xiàng)錯(cuò)誤；Rt處溫度升高時(shí)，阻值減小，電流增大，故電流表的示數(shù)變大，而輸出電壓不

變，所以變壓器輸出功率增大，變壓器輸入功率等于輸出功率，所以變壓器輸入功率增大,

故D項(xiàng)正確.

9.(18分)如圖所示，圓形線圈共100匝，半徑為r=0.1m,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞過(guò)直徑的

軸。。，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=°.1T,角速度為乎rad/s,電阻為R=l。。，求：

(1)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90。時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流；,0

(2)寫(xiě)出線圈中電流的表達(dá)式(磁場(chǎng)方向如圖所示，圖示位置為t=0時(shí)刻)；

(3)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱功率.

解析：(1)當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90P時(shí)，線圈中感應(yīng)電流最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為

&=AB&>=30V,4專(zhuān)=3A

300

⑵由題意知，=癡1函，即i=3sinw/(A).

(3)感應(yīng)電流的有效值/卷爆A,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱功率扇2X10WW5W

10.(18分)如圖甲所示為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的

一個(gè)接頭，原線圈輸入的正弦式交變電壓的Uab—t圖像如圖乙所示.若只在c、e間接一個(gè)

Rce=400Q的電阻，或只在d、e間接一個(gè)Rde=225Q的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率

均為80W.

(1)請(qǐng)寫(xiě)出原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值Uab的表達(dá)式；

(2)求只在c、e間接400。電阻時(shí)，原線圈中的電流11；

(3)求c、e和d、e間線圈的匝數(shù)比詈.

□de

解析：(1)由題圖乙知①=200兀rad/s,

原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式物b=400sin200兀/(V).

⑵輸入電壓的有效值U1=200小V,

Pi_80A=*A.

對(duì)理想變壓器，有尸I=P2=80W,原線圈中的電流人=

22所

(3)設(shè)a、b間線圈的匝數(shù)為則有9=答，同理有

"1"ce"1"de

由題意知,二%，解得效=、/聯(lián)，代入數(shù)據(jù)解得卷=*

【刷真題】

【題型1丈流電的產(chǎn)生及描述】

1.[課標(biāo)III理綜201621](多選)如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM，N是圓心角為

直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON，兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)，兩圓弧半徑相等，過(guò)直

線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.現(xiàn)使線框M、N在t=0

時(shí)從圖示位置開(kāi)始，分別繞垂直于紙面且過(guò)OM和ON的軸以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，

貝立）

A.兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電

B.兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T

C.在1=/時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等

D.兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等

答案:BC

解析：當(dāng)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，兩導(dǎo)線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度不變且勻速旋轉(zhuǎn)切割磁感

線，?E=BRV=BR（^COR）=^BR2CO,可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，故產(chǎn)生恒定的電流而非

正弦交流電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；感應(yīng)電流的周期和導(dǎo)線框的運(yùn)動(dòng)周期相等，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電

流的周期都等于7,選項(xiàng)B正確；在/=/時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，都等于E

選項(xiàng)c正確；導(dǎo)線框M在整個(gè)周期T內(nèi)，始終有一個(gè)邊在切割磁感線，線框N

T13T

在進(jìn)入磁場(chǎng)后，0?4和?彳內(nèi)有感應(yīng)電流，其余時(shí)間沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以二者感應(yīng)

電流的有效值不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

2.［天津理綜2019-8］（多選）單匝閉合矩形線框電阻為R,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線垂直

的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量①與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖所示.下列說(shuō)法正確的是（）

A.千時(shí)刻線框平面與中性面垂直白B,

B.線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為吟?1

C.線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為是祥

K1

D.從t=0到t=（過(guò)程中線框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為噤

答案：BC

解析：由題圖可知，號(hào)時(shí)刻穿過(guò)線框的磁通量最大，線框平面與中性面平行，選項(xiàng)A錯(cuò)

2710m

誤；線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=BSa）=――,則線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為U

=余=立展'選項(xiàng)B正確；線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為線框所產(chǎn)生的焦耳熱，即W=%T

2九2⑦1T①m40m

=RT,選項(xiàng)C正確；從f=0到過(guò)程中線框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)￡=亍=方=，選項(xiàng)

4

D錯(cuò)誤.

【題型2支流電的峰值與有效值】

3.［課標(biāo)III理綜2018J6］—電阻接到方波交流電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；

若該電阻接到正弦交流電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正.該電阻上電壓的峰值均為

uo，周期均為T(mén),如圖所示.則Q方：Q正等于（）

A.1：啦

B.^2：1

C.1：2

D.2：1

答案：D

解析：由題圖可知，方波交流電電壓的有效值為劭，正弦交流電電壓的有效值為被.設(shè)

（沏）2

該電阻的阻值為R,則。方=登7,。正=（7=蕓7,即。方：Q正=2：1,選項(xiàng)D正確，

A、B、C錯(cuò)誤.

【題型3理想變壓器】

4.［廣東202L7］某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)充電裝置，如圖所示.假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在螺

線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電，周期為0.2s,電壓最大值為0.05V.理想變壓器原線圈接

螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為1：60.下列說(shuō)法正確的是（）

A.交流電的頻率為10Hz

永磁鐵

B.副線圈兩端電壓最大值為3V宮|充電:電咯|

C.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱無(wú)關(guān)

螺線管J

D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率

答案：B

解析：本題考查正弦式交流電的產(chǎn)生和理想變壓器原理.交流電的周期為0.2s,則交

流電的頻率為5Hz,A錯(cuò)誤；螺線管產(chǎn)生的電壓即為變壓器原線圈的輸入電壓，則原線圈

兩端電壓最大值為0.05V,原、副線圈匝數(shù)比為1：60,故副線圈兩端電壓最大值為3V,

B正確；永磁鐵磁場(chǎng)越強(qiáng)，一定時(shí)間內(nèi)永磁鐵在原線圈中引起的磁通量的變化量越大，原線

圈產(chǎn)生電壓的峰值越大，C錯(cuò)誤；理想變壓器沒(méi)有能量損失，則充電電路的輸入功率和變壓

器的輸入功率相等，D錯(cuò)誤.

5.［山東物理20205］圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比m：n2=22：3,輸入端a、

b所接電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示.燈泡L的電阻恒為15。，額定電壓為24V.定

值電阻Ri=10。、R2=5Q,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Q為使燈泡正常工作，滑動(dòng)變

阻器接入電路的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為（

A.1Q

B.5Q

C.6Q

D.8Q

答案：A

解析：由題圖乙可知，變壓器原線圈兩端電壓的有效值為220V,由理想變壓器的電壓

關(guān)系整變壓器的輸出電壓。2=孑d=黑220V=30V，若使燈泡正常發(fā)光，則電阻

U2及1ZZ

UT24V

Ri兩端的電壓。=。2—UL=30V—24V=6V,變壓器的輸出電流/=循=正石=1.6A,通

過(guò)電阻Ri的電流/i="=僵=0.6A,則通過(guò)電阻&的電流“=/—九=1A,滑動(dòng)變阻器

接入電路的電阻R=§—R2=l。，A正確，B、C、D錯(cuò)誤.

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6」北京物理20209］如圖所示,理想變壓器原線圈接在u=Umsin（cot+（p）的交流電源上，

副線圈接三個(gè)阻值相同的電阻R,不計(jì)電表內(nèi)電阻影響.閉合開(kāi)關(guān)$后（）

A.電流表A2的示數(shù)減小

B.電壓表Vi的示數(shù)減小

C.電壓表V2的示數(shù)不變

D.電流表Ai的示數(shù)不變

答案：A

解析：由于理想變壓器原線圈兩端接入電壓的有效值不變，原、副線圈的匝數(shù)比不變,

根據(jù)卷=胃可知副線圈兩端接入電壓的有效值保持不變，即電壓表Vi的示數(shù)不變，選項(xiàng)B

錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S閉合后，變壓器副線圈所在電路中的負(fù)載電阻減小，流過(guò)副線圈所在電路干

路中的電阻R的電流增大，其兩端電壓增大，而副線圈兩端電壓不變，則與電流表A2串聯(lián)

的電阻兩端電壓減小，即V2示數(shù)減小，由歐姆定律可知A2的示數(shù)減小，選項(xiàng)A正確，C

錯(cuò)誤；線圈匝數(shù)比不變，副線圈的電流增大，由理想變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)成反比可

知通過(guò)原線圈的電流也增大，故Ai示數(shù)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

7.［河北202L8］（多選）如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L、寬為L(zhǎng),匝數(shù)為N,放置在磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為no、m和n2,兩個(gè)

副線圈分別接有電阻Ri和R2.當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度?勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I.

不計(jì)線圈電阻，下列說(shuō)法正確的是（）

A.通過(guò)電阻R2的電流為斗

B.電阻R2兩端的電壓為嚕

ni

八,./士生/NBlAo

C.no與ni的比值為［R］

D.發(fā)電機(jī)的功率為^----------------

no

答案：BC

解析：本題考查交變電流與變壓器相結(jié)合的問(wèn)題.由題可知，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

EI-

的最大值Em=2NBL2co,電動(dòng)勢(shì)的有效值。0=求=也N3Z%,設(shè)R、兩端的電壓分別為

U1、3，則/=知由理想變壓器的原理有口=那會(huì)=*可得'%=3則&兩端的電壓

為也=和=喑\通過(guò)電阻&的電流為/2=信=:需故A錯(cuò)誤，B正確；詈=會(huì)=

立鑿%,故C正確；發(fā)電機(jī)的功率尸=。1/+。2/2=也出廠。據(jù)+土箱，故D錯(cuò)誤.

【題型4原線圈湍有負(fù)載的變壓器問(wèn)題】

8.［課標(biāo)m理綜202020］(多選)在圖(a)所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V,

理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,Ri、Rz、R3均為固定電阻，R2=10Q,R3=20Q,

各電表均為理想電表.已知流過(guò)電阻R2的電流i2隨時(shí)間t變化的正弦曲線如圖(b)所示.下

列說(shuō)法正確的是()

A.所用交流電的頻率為50Hz

B.電壓表的示數(shù)為100V

C.電流表的示數(shù)為L(zhǎng)OA

D.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W

答案：AD

解析：由題圖(b)可知，交流電的周期為0.02s,所以所用交流電的頻率為50Hz,故A

正確；由題圖(b)可知流過(guò)&電流的有效值/2=倏=1人，所以&兩端的電壓。2=/2&=10

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V,根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知原線圈兩端的電壓。1=/3=100V,根據(jù)串聯(lián)

分壓可知，員兩端的電壓U'=U一5=120V,即電壓表的示數(shù)為120V,故B錯(cuò)誤；根據(jù)

歐姆定律可得，流過(guò)&的電流/3=案=0.5A,即電流表的示數(shù)為0.5A,故C錯(cuò)誤；變壓

器傳輸?shù)碾姽β适?U2(/2+/3)=10X(1+0.5)W=15.0W,故D正確.

9.［湖南20216］如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為m：血，輸入端C、D接入電壓

有效值恒定的交變電源，燈泡Li、L?的阻值始終與定值電阻Ro的阻值相同.在滑動(dòng)變阻器

R的滑片從a端滑動(dòng)到b端的過(guò)程中，兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以?xún)?nèi)，下列說(shuō)法

正確的是()

A.Li先變暗后變亮，L2一直變亮

B.Li先變亮后變暗，L2一直變亮

C.Li先變暗后變亮，L2先變亮后變暗

D.Li先變亮后變暗，L2先變亮后變暗

答案：A

解析：本題考查理想變壓器的性質(zhì)及動(dòng)態(tài)電路分析.設(shè)C、。端接入的電壓為U,變壓

器原、副線圈兩端的電壓、電流分別為。1、U2和/1、h,副線圈所接電路的電阻為R笄，變

壓器原線圈兩端的電壓為U1=U—/風(fēng)，由變壓器原理可得卷=￡,巳=扉又。2=/2氏并，

聯(lián)立可得尺并=黑?日一景?o,U2=^(U—Roh),滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑動(dòng)到b端的過(guò)程

中，R并先增大后減小，由上式可知Zi先減小后增大，流過(guò)燈泡Li的電流為/i,所以燈泡

Li先變暗后變亮，故仍先增大后減小，“先減小后增大；滑動(dòng)變阻器的滑片從。端滑到中

點(diǎn)的過(guò)程中，仿增大，燈泡L2所在支路的電阻(Ro+凡)減小，所以流過(guò)燈泡L2的電流增大，

L2變亮；滑動(dòng)變阻器的滑片從中點(diǎn)滑到6端的過(guò)程中，。2減小，/2增大，電阻Ro所在支路

的電阻（&+凡）增大，所以流過(guò)Ro所在支路的電流減小，則流過(guò)燈泡L2所在支路的電流增

大，L2變亮，故L?一直變亮，A正確.

【題型5變壓器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析】

10"天津理綜20184］教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流.利用該發(fā)電機(jī)（內(nèi)阻可忽

略）通過(guò)理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓

表V的讀數(shù)分別為I、U,R消耗的功率為P.若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的最貝1（）

A.R消耗的功率變?yōu)?X.

B.電壓表V的讀數(shù)變?yōu)?UI_11-

C.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?1|—a'

D.通過(guò)R的交變電流頻率不變

答案：B

解析：原線圈兩端電壓的最大值為Um=A?So,發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，即

0）變?yōu)樵瓉?lái)的一半，原線圈兩端的電壓U1=差變?yōu)樵瓉?lái)的一半，根據(jù)每二,可知，副線圈

兩端電壓也變?yōu)樵瓉?lái)的一半，電壓表V的讀數(shù)為日，選項(xiàng)B正確；電阻R消耗的功率

尸2=4"變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；副線圈的電流上=生變?yōu)樵瓉?lái)的一半，根據(jù)卷=

電流表A的讀數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；原、副線圈中電流的頻率相等，發(fā)電

機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，頻率也變?yōu)樵瓉?lái)的一半，通過(guò)R的交變電流的頻率變?yōu)樵?/p>

來(lái)的一半，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

11.［江蘇物理20164］一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在

a、b間作為原線圈.通過(guò)滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈.在a、b

間輸入電壓為5的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2,在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋

轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中（）

A.U2>Ui，U2降低

B.U2>Ui,U2升高

C.U2<U1，U2降低

D.U2<Ui,U2升IWJ

答案：C

解析：由題圖可知，c、d間的線圈為整個(gè)線圈的一部分，故其匝數(shù)比作為原線圈的整

個(gè)線圈的匝數(shù)少，根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知，U2<Ui,在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順

時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中，c、d間的線圈的匝數(shù)減少，所以輸出電壓降低，選項(xiàng)C正確.

【題型6電袞、電感對(duì)突變電流的影響】

12.［江蘇物理20174］（多選）某音響電路的簡(jiǎn)化電路圖如

圖所示，輸入信號(hào)既有高頻成分，也有低頻成分，I?貝M