高考物理（必考点+热考点+预测点）第二部分 热考点 专练3 交变电流和变压器

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1、专练3交变电流和变压器[命题特点]　高考对本考点的考查4年4考，通常综合有效值、最大值、功率、理想变压器的变压规律以及交变电流的动态分析问题.1.一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是(　　)答案　D2.阻值为50Ω、匝数为311匝的闭合矩形线圈，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1乙所示.则可以判断(　　)图1A.t＝0时刻线圈应转到图甲所示的位置B.线圈的角速度为50rad/sC.穿过线圈的磁通量的最大值为WbD.线圈转一周所产生的热量为968J答案　C解析　t＝0时刻产生的电动势为零

2、，所以线圈应处于中性面即线圈与磁场垂直，故A错误；据图象可知，T＝0.02s；据T＝可得：ω＝100πrad/s，所以转速为50r/s，故B错误；据Em＝nBSω可知，BS＝Wb＝Wb，故C正确；据峰值可知，E＝≈220V，据焦耳定律可知，线圈转一周产生的热量：Q＝×0.02J＝19.36J，故D错误.3.如图2所示，一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻为r，处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO′以角速度ω匀速转动.线圈通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路.已知理想电压表的示数为U，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，则(　　)图2A.R两

3、端电压瞬时值的表达式为uR＝UsinωtB.理想电流表的示数为C.从到的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零D.若ω＝100πrad/s，通过R的电流每秒钟方向改变50次答案　B4.如图3甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO′做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表.图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象，下列说法中正确的是(　　)图3A.从t1到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量为2nBSB.从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为

4、C.t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSωD.电流表的示数为答案　D解析　由图可知，t1和t3这两时刻穿过线圈的磁通量大小为0，故穿过线圈磁通量的变化量为0，故A错误；从t3到t4这段时间磁通量的变化为BS，则平均电动势＝，因此通过电阻R的电荷量为q＝Δt＝，故B错误；t3时刻电动势E＝nBSω，由法拉第电磁感应定律可知：E＝，则穿过线圈的磁通量变化率为BSω，故C错误；电流表的示数为有效值，则有：I＝，故D正确.5.(多选)如图4所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡L1与正弦式交流电相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态.当S

5、闭合后，所有灯泡都能发光.下列说法中正确的是(　　)图4A.灯泡L1和L2中的电流有效值可能相等B.灯泡L2两端的电压变小C.灯泡L1变亮，灯泡L2的亮度不变D.变压器原线圈的输入功率不变答案　AB6.理想变压器原线圈接在电压为u＝U0sinωt的交流电源上，在变压器副线圈中分别安装有甲、乙两个插座，导线电阻为2R，如图5所示.插座不接用电器时小灯泡正常发光.若将某一用电器接在甲或乙插座上，不计电流表内阻的影响.下列说法正确的是(　　)图5A.若接在甲上，电流表示数变大，灯变亮B.若接在甲上，电流表示数变小，灯变暗C.若接在乙上，电流表示数变大，灯变亮D.若接在乙上，电流表示

6、数变大，灯变暗答案　D7.(多选)如图6所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝55∶1，原线圈接入电压u＝220sin100πt(V)的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是(　　)图6A.副线圈中交变电流的频率为100HzB.t＝0.02s时，电压表的示数为4VC.电流表的示数先变小后变大D.电流表的示数先变大后变小答案　BC解析　由电压公式知交流电的ω＝100πrad/s，f＝＝Hz＝50Hz，故A错误；原线圈两端的输入电压有效值为220V，由电压与匝数成正比知，＝，所以副线圈两端电压

7、为：U2＝·U1＝×220V＝4V(即为电压表的读数)，故B正确；当滑动触头P位于中间位置时，并联电阻的电阻值最大，所以当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，电路中的总电阻先增大后减小，电路中的电流值将先减小后增大.变压器的输出电流先减小后增大，则输入的电流也是先减小后增大，即电流表的示数先变小后变大.故C正确，D错误.8.(多选)如图7所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为5∶1，原线圈与一可变电阻R0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R1，负载电阻的阻值R2＝7R