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專題11 交變電流 一、選擇題 1．【2017安徽省黃山市屯溪一中高三第二次月考】有一理想變壓器，副線圈所接電路如圖所示，燈L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡。當S斷開時，燈L1正常發(fā)光．S閉合后，下列說法正確的是 A．電阻R消耗的電功率增大 B．燈L1、L2都能正常發(fā)光 C．原線圈的輸入功率減小 D．原、副線圈的電流比減小 【答案】A 考點：理想變壓器、功率 【名師點睛】關鍵是知道在理想的變壓器中的輸入功率和輸出功率的大小相等，電壓與匝數成正比，即；電流與匝數成反比，即，掌握了理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關系，再結合阻值的變化，本題即可得到解決。 2.【2017河南省鶴壁市高級中學高三上學期第五次周練】如圖，有一矩形線圈的面積為S，匝數為N，內阻不計，全部處于磁感應強度大小為B的水平勻強磁場中，繞水平軸以角速度勻速轉動，且軸與磁場垂直，矩形線圈通過滑環(huán)與外電路連接，外電路中為定值電阻，R為變阻箱，變壓器為理想變壓器，滑動接頭P上下移動時可改變原線圈的匝數，圖中儀表均為理想電表，從線圈平面與磁感應平行的位置開始計時，則下列判斷正確的是 A．矩形線圈產生的感應電動勢的瞬時值表達式為 B．矩形線圈從開始計時到時間內，穿過線圈平面磁通量變化量為BS C．當R不變時，將滑動接頭P向上移動，電流表讀數變大 D．若，則通過的電流方向每秒鐘改變50次 【答案】BC 考點：考查了交流電的產生，理想變壓器 【名師點睛】關注線圈的開始計時位置，得出最大值，區(qū)別與有效值，理解電阻的變化，只會改變電流與功率，不會影響電壓的變化 3.【2017山西省臨汾市第一中學高三10月月考】如圖所示，“”型導線框abcd與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，線框c、d兩端接入圖示電路，其中ab長為，ad長，線框繞過c、d的軸以恒定的角速度勻速轉動，開關S斷開時，額定功率為P、電阻恒為R的燈泡正常發(fā)光，理想電流表示數為I，線框電阻不計，下列說法正確的是（ ） A．閉合開關S前后，電流表示數保持不變 B．線框轉動的角速度為 C．變壓器原、副線圈的匝數比為 D．線框從圖中位置轉過時，感應電動勢的瞬時值為 【答案】CD 考點：變壓器的構造和原理、交流發(fā)電機及其產生正弦式電流的原理 【名師點睛】本題關鍵是抓住燈泡正常發(fā)光，可計算副線圈兩端電壓，同時要明確輸入電壓決定輸出電壓，輸出電流決定輸入電流，輸出功率決定輸入功率。 4.【2017黑龍江省大慶市高三上學期第一次質量檢測】如右圖所示，N匝矩形導線框在磁感應強度為B的勻強磁場中繞軸OO′勻速轉動，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計，外電路接有電阻R、理想電流表A和二極管D。電流表的示數為I，二極管D具有單向導電性，即正向電阻為零，反向電阻無窮大。下列說法正確的是 A．導線框轉動的角速度為 B．導線框轉動的角速度為 C．導線框轉到圖示位置時，線框中的磁通量最大，瞬時電動勢為零 D．導線框轉到圖示位置時，線框中的磁通量最大，瞬時電動勢最大 【答案】AC 【解析】線圈產生的最大感應電動勢Em=NBSω；根據二極管的特點可知，在一個周期內有半個周期回路中有電流，根據交流電電流的熱效應可知，解得ω＝，故A正確，B錯誤；導線框轉到圖示位置時，線圈位于中性面處，導線框中的磁通量最大，瞬時電動勢為零，故C正確，D錯誤；故選AC。 考點：交流電的產生及有效值； 【名師點睛】本題主要考查了利用交流電電流的熱效應求電流的有效值，明確二極管的特點是解題的關鍵。 5.【2017吉林省長春市高三質量檢測】如圖（甲）所示，理想變壓器的原線圈電路中裝有0.5A的保險絲L（電阻忽略不計），原線圈匝數n1=600，副線圈匝數n2=120。當原線圈接在如圖（乙）所示的交流電源上，要使整個電路和用電器正常工作，則副線圈兩端可以接（ ） A: 阻值為12Ω的電阻 B: 并聯(lián)兩盞的“36V 40W”燈泡 C: 工作頻率為10Hz的用電設備 D: 耐壓值為36 V的電容器 【答案】B 考點：交流電的有效值；變壓器 【名師點睛】本題考查了變壓器的特點及交流電的有效值及最大值的關系，突破口在于保險絲的數值，結合歐姆定律進行判斷。 6.【2017河南省開封市高三上學期定位考試】國家電網公司推進智能電網推廣項目建設,擬新建智能變電站1400座。變電站起變換電壓作用的設備是變壓器,如圖所示,理想變壓器原線圈輸入電壓u=200sin 100πt(V),電壓表、電流表都為理想電表。則下列判斷正確的是(　　) A.輸入電壓有效值為200 V,電流頻率為50 Hz B.S打到a處,當變阻器的滑片向下滑動時,兩電壓表示數都增大 C.S打到a處,當變阻器的滑片向下滑動時,兩電流表的示數都減小 D.若變阻器的滑片不動,S打到b處,電壓表和電流表的示數都減小 【答案】AD 考點：變壓器；電功率 【名師點睛】電路的動態(tài)變化的分析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法。 7.【2017甘肅省蘭州第一中學高三9月月考】某理想變壓器的原、副線圈按如圖所示電路連接，圖中電表均為理想交流電表，且R1＝R2，電鍵S原來閉合．現(xiàn)將S斷開，則電壓表的示數U、電流表的示數I、電阻R1上的功率P1、變壓器原線圈的輸入功率P的變化情況分別是 A．U增大 B．I增大 C．P1減小 D．P減小 【答案】AD 【解析】當S斷開時，負載減少總電阻增大，原副線圈中電流都減小，故B錯誤；電流減小R1兩端電壓U增大，消耗的功率P1增大，故A正確C錯誤；副線圈中電壓不變，電流減小，輸出功率減小，由輸入功率等于輸出功率知P減小，故D正確．故選AD. 考點：變壓器；電功率 【名師點睛】做好變壓器的題目要嚴格按照變壓器的特點，電壓與匝數成正比，電流與匝數成反比，輸入功率等于輸出功率。 8.【2017河北省定州中學高三（高補班）上學期第二次月考】關于電容器和電感線圈對交流電的影響，下列說法中正確的是： A．電容器對于高頻交變電流的阻礙作用大于它對低頻交變電流的阻礙作用 B．電感線圈對于高頻交變電流的阻礙作用大于對低頻交變電流的阻礙作用 C．電容器對于高頻交變電流的阻礙作用小于它對低頻交變電流的阻礙作用 D．電感線圈對于高頻交變電流的阻礙作用小于對低頻交變電流的阻礙作用 【答案】BC 考點：考查了電感電容對交流電的阻礙作用 【名師點睛】根據電容器和電感線圈的特性分析選擇．電容器內部是真空或電介質，隔斷直流．能充電、放電，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性．電感線圈可以通直流，通過交流電時產生自感電動勢，阻礙電流的變化，具有通直阻交，通低阻高的特性．根據感抗和容抗的大小分析對高頻和低頻的阻礙 9.【2017河北省衡水中學高三摸底聯(lián)考】理想變壓器原、副線圈匝數之比為，原線圈接入如圖乙所示的正弦式交流電壓，副線圈接一個的負載電阻，電流表、電壓表均為理想電表，則下述結論正確的是（ ） A．副線圈中電壓表的讀數為 B．副線圈中輸出交流電的頻率為 C．原線圈中電流表的讀數為 D．原線圈中的輸入功率為 【答案】AD 【解析】由瞬時值的表達式可知，原線圈的電壓最大值為，所以原線圈的電壓的有效值為，再根據電壓與匝數成正比可知，副線圈的電壓的有效值為，即為電壓表的讀數，故A正確；變壓器不會改變電流的周期，電流的周期為，則頻率為，故B正確；副線圈的電流為，根據電流與匝數成反比可得，原線圈的電流大小為，故C錯誤；變壓器的輸入功率和輸出功率相等，副線圈的功率為，所以原線圈中的輸入功率也為，故D正確。 考點：變壓器的構造和原理、電功、電功率、交變電流 【名師點睛】根據瞬時值的表達式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，再根據電壓與匝數成正比即可求得結論。 10.【2017湖南省長沙市長郡中學高三摸底測試】如圖所示，負載電阻R接在理想變壓器的副線圈上，虛線部分可以用一個電阻來等效替代，稱為等效電阻，這里的等效，是指輸入電路的電壓、電流、功率不變。若理想變壓器的原、副線圈的匝數之比為，則有（ ） A、 B、 C、 D、 【答案】B 考點：變壓器的構造和原理 【名師點睛】解決本題的關鍵是掌握理想變壓器的變壓比規(guī)律和變流比規(guī)律，再結合歐姆定律即可順利求解，題目較新穎。 11.【2017河北省定州中學高三上學期第二次月考】理想變壓器的原線圈連接一只電流表，副線圈接入電路的匝數可以通過滑動觸頭Q調節(jié)，如圖．在副線圈上連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑動觸頭．原線圈兩端接在電壓為U的交流電源上．則（ ） A．保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表的讀數變大 B．保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表的讀數變小 C．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表的讀數變大 D．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表的讀數變小 【答案】BC 考點：變壓器；電路的動態(tài)分析 【名師點睛】本題是關于變壓器的動態(tài)分析問題；解題的關鍵在于P位置不動時 總電阻不變，Q不變時輸出電壓不變，完全利用變壓器特點。