第1講直流電路與交流電路做真題明考向真題體驗(yàn)透視命題規(guī)律授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第54頁真題再做1(2018高考全國卷，T16)一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u0，周期均為T，如圖所示則Q方Q正等于()A1B.1C12D21解析：由有效值概念知，一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生熱量Q方T，Q正TTT，故知Q方Q正21.答案：D2.(2016高考全國卷，T16)一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3、1和4，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A2B3C4D5解析：設(shè)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為n，開關(guān)斷開時(shí)，電路如圖甲所示，原、副線圈的電流比，通過R2的電流I2nI，根據(jù)變壓器的功率關(guān)系得，UII2R1(nI)2(R2R3)；開關(guān)閉合時(shí)，電路如圖乙所示，原、副線圈的電流比，通過R2的電流I24nI，根據(jù)功率關(guān)系有U4I(4I)2R1(4nI)2R2，聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)解得n3，選項(xiàng)B正確答案：B3(2016高考全國卷，T17)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為()A.B.C.D.解析：S斷開時(shí)等效電路如圖甲所示電容器兩端電壓為U1RE；S閉合時(shí)等效電路如圖乙所示電容器兩端電壓為U2RE，故由QCU得，故選項(xiàng)C正確答案：C4.(多選)(2016高考全國卷，T21)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；過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面現(xiàn)使線框M、N在t0時(shí)從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()A兩導(dǎo)線框中均會產(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TC在t時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相等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解析：兩導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；導(dǎo)線框的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T，則感應(yīng)電流的周期也為T，選項(xiàng)B正確；在t時(shí)，切割磁感線的有效長度相同，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相等，選項(xiàng)C正確；M導(dǎo)線框中一直有感應(yīng)電流，N導(dǎo)線框中只有一半時(shí)間內(nèi)有感應(yīng)電流，所以兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí)，感應(yīng)電流的有效值不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC考情分析命題特點(diǎn)與趨勢怎么考1從近幾年高考試題可以看出以下特點(diǎn)：應(yīng)用串、并聯(lián)電路規(guī)律，閉合電路歐姆定律及部分電路歐姆定律進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析，穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)含電容電路的分析，電路故障的判斷分析，交變電流的產(chǎn)生及“四值”，多以選擇題形式出現(xiàn)變壓器的原理，電壓比、電流比及功率關(guān)系，變壓器的動(dòng)態(tài)分析是考查的重點(diǎn)，題型以選擇題為主22019年高考題會以部分電路歐姆定律與閉合電路歐姆定律的應(yīng)用為主線，重點(diǎn)考查電路的動(dòng)態(tài)分析與功率的計(jì)算；與日常生活、生產(chǎn)相聯(lián)系的交變電流規(guī)律、遠(yuǎn)距離輸電也可能會成為新命題點(diǎn)解題要領(lǐng)怎么做1理解串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，閉合電路歐姆定律的含義理解交變電流的“四值”含義和變壓器、遠(yuǎn)距離輸電的原理2掌握以下應(yīng)考技法(1)程序法；(2)等效法；(3)分析推理法；(4)守恒法建體系記要點(diǎn)知識串聯(lián)熟記核心要點(diǎn)授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第55頁網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點(diǎn)熟記1閉合電路歐姆定律(1)閉合電路的歐姆定律：I.(2)路端電壓與電流的關(guān)系：UEIr.(3)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系：UIREE，路端電壓隨外電阻的增大而增大，隨外電阻的減小而減小2正弦式交變電流的“四值”(1)最大值EmNBS.(2)瞬時(shí)值eNBSsin t.(從中性面開始計(jì)時(shí))(3)有效值：正弦式交變電流的有效值E；非正弦式交變電流的有效值必須根據(jù)電流的熱效應(yīng)，用等效的思想來求解(4)半個(gè)周期內(nèi)的平均值：，常用來計(jì)算通過電路的電荷量3理想變壓器的基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：P入P出(2)電壓關(guān)系：.(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，.研考向提能力考向研析掌握應(yīng)試技能授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第55頁考向一直流電路的動(dòng)態(tài)分析直流電路動(dòng)態(tài)分析的3種常用方法(1)程序法遵循“局部整體部分”的思路，按以下步驟分析：(2)結(jié)論法“串反并同”“串反”：指某一電阻增大(減小)時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大)“并同”：指某一電阻增大(減小)時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小)(3)極限法因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，使電阻最大或電阻為零去討論1(多選)在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端滑向b端的過程中，以下說法正確的是()A電源內(nèi)阻消耗的功率一定增大B電源內(nèi)阻消耗的功率一定減小C電源的輸出功率一定減小D電源的輸出功率可能減小解析：閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端滑向b端的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻增大，所在支路的電阻增大，外電路電阻增大，電源輸出電流減小，電源內(nèi)阻消耗的功率PrI2r一定減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)電源輸出功率最大的條件可知，當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端滑向b端的過程中，電源的輸出功率可能減小，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤答案：BD2如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則()A電壓表示數(shù)增大B.電流表示數(shù)減小C質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)DR1上消耗的功率逐漸減小解析：由題圖可知，滑動(dòng)變阻器R2與R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，電容器與R3并聯(lián)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，R2接入電路的阻值減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流增大，路端電壓減小，R1兩端的電壓增大，可知并聯(lián)部分的電壓減小，電壓表讀數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；并聯(lián)部分電壓減小，流過R3的電流減小，而電路中總電流增大，故流過R2的電流增大，即電流表示數(shù)增大，故B錯(cuò)誤；因電容器兩端電壓減小，板間場強(qiáng)減小，質(zhì)點(diǎn)受到的向上電場力減小，故質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，故C正確；因通過R1的電流增大，由PI2R可知，R1上消耗的功率增大，故D錯(cuò)誤答案：C3(多選)(2018百校聯(lián)盟四月聯(lián)考)在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，D為理想二極管(具有單向?qū)ㄗ饔?，R1為定值電阻，C為電容器，電壓表和電流表均為理想電表，S1、S2均斷開，則下列說法正確的是()A僅閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，電壓表、電流表示數(shù)均變大B僅閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，電容器的帶電荷量不變C先閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，再閉合S2電容器有放電現(xiàn)象D同時(shí)閉合S1、S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，定值電阻R1兩端的電壓增大解析：僅閉合S1，回路中只有R1與R2串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移時(shí)，R2的有效阻值減小，故總電阻減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得，總電流增大，路端電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，因電容器與二極管串聯(lián)，電容器不能放電，故電容器的帶電荷量不變，故A錯(cuò)誤，B正確；先閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，再閉合S2，電容器與R2形成閉合回路，電壓減小，故電容器所帶的電荷量減小，電容器對外放電，故C正確；同時(shí)閉合S1、S2，二極管與R1并聯(lián)，而二極管的正向?qū)щ姷碾娮铻榱悖蚀藭r(shí)R1被短接，故D錯(cuò)誤答案：BC考向二交變電流的產(chǎn)生和描述典例展示1如圖所示，N50匝的矩形線圈abcd，ab邊長l120cm，ad邊長l225cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4T的勻強(qiáng)磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO軸以n3000r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻r1，外電路電阻R9，t0時(shí)線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里則()At0時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e314sin100t(V)C線圈轉(zhuǎn)一圈外力做的功為98.6JD從圖示位置起到線圈轉(zhuǎn)過90的過程中通過電阻R的電荷量為0.01C解析根據(jù)右手定則，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由轉(zhuǎn)速n3000r/min可知線圈的角速度100 rad/s，圖示位置的感應(yīng)電動(dòng)勢最大，其大小為EmNBl1l2，代入數(shù)據(jù)得Em314V，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式eEmcost314cos100t(V)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T0.02s，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，外力做功的大小等于電阻產(chǎn)生的熱量的大小，即WI2(Rr)T，代入數(shù)據(jù)得W98.6J，選項(xiàng)C正確；從圖示時(shí)刻起到線圈轉(zhuǎn)過90的過程中，通過電阻R的電荷量q，代入數(shù)據(jù)得q0.1C，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案C(1)有效值計(jì)算的三點(diǎn)注意計(jì)算有效值時(shí)要根據(jù)串聯(lián)電路中，“相同時(shí)間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”列式求解分段計(jì)算電熱，求和得出一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量利用兩個(gè)公式QI2Rt和Qt可分別求得電流有效值和電壓有效值(2)交變電流“四值”應(yīng)用的三點(diǎn)提醒在解答有關(guān)交變電流的問題時(shí)，要注意電路結(jié)構(gòu)注意區(qū)分交變電流的最大值、瞬時(shí)值、有效值和平均值，其中最大值是瞬時(shí)值中的最大值，有效值是以電流的熱效應(yīng)等效來定義的與電磁感應(yīng)問題一樣，求解與電能、電熱相關(guān)的問題時(shí)，要用有效值，如例題中C項(xiàng)，計(jì)算功，先用有效值計(jì)算熱量；而求解通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量時(shí)，要用平均值，如例題中D項(xiàng)(3)交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式書寫的基本思路(如例題中B選項(xiàng))確定正弦式交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象或由公式EmNBS求出相應(yīng)峰值，其中2f2n.明確線圈的初始位置，找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式a若線圈從中性面開始計(jì)時(shí)，則et圖象為正弦函數(shù)，eEmsint；b若線圈從垂直中性面開始計(jì)時(shí)，則et圖象為余弦函數(shù)，eEmcost.4(2018湖北武漢高中畢業(yè)生調(diào)研)如圖所示，豎直長導(dǎo)線通有恒定電流，一矩形線圈abcd可繞其豎直對稱軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)線圈繞軸以角速度沿逆時(shí)針(沿軸線從上往下看)方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是()At0時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大B0時(shí)間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaCt時(shí)，線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢也為零D線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變一次解析：由右手定則可知，直導(dǎo)線右側(cè)的磁場方向垂直紙面向外，則t0時(shí)，線圈中的磁通量最大，磁通量的變化率最小，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；0時(shí)間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過90角，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，選項(xiàng)B正確；t時(shí)，線圈的磁通量為零，由于線圈的ab和cd邊切割磁感線的速度方向與磁場方向不平行，則感應(yīng)電動(dòng)勢不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變兩次，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B5(2018湖南永州高三下學(xué)期第三次模擬)邊長為a的N匝正方形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線且與線圈在同一平面內(nèi)的對稱軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，線圈所圍面積內(nèi)的磁通量隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示，圖象中0為已知下列說法正確的是()At1時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢最大Bt2時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向發(fā)生變化C勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式為e2nN0sin2nt解析：t1時(shí)刻通過線圈的磁通量最大，而磁通量的變化率等于零，故感應(yīng)電動(dòng)勢為零，故A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻磁通量為零，線圈與磁場平行，磁通量變化率最大，線圈中感應(yīng)電流為最大值，電流不會改變方向，故B錯(cuò)誤；磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B，故C正確；線圈中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e2nN0cos2nt，故D錯(cuò)誤答案：C6某小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，其矩形線圈abcd的面積S0.03m2，共有10匝，線圈總電阻r1，線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為T的勻強(qiáng)磁場中，并可繞與磁場方向垂直的固定軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過滑環(huán)和電刷與電阻R9的外電路相連在外力作用下線圈以10rad/s的角速度繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是()A電阻R的發(fā)熱功率是3.6WB交流電流表的示數(shù)是0.6AC用該交流發(fā)電機(jī)給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電時(shí)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔一定為0.02sD如果將電阻R換成標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡，小燈泡能正常工作解析：線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值EmnBS100.0310V6V，則電動(dòng)勢的有效值E6V，根據(jù)閉合電路歐姆定律得電路中的電流IA0.6A，電阻的發(fā)熱功率PI2R3.24W，A錯(cuò)誤，B正確；交流電的周期Ts0.2s，所以用該交流發(fā)電機(jī)給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電時(shí)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.2s，C錯(cuò)誤；如果將電阻換成小燈泡，根據(jù)題意可知小燈泡的電阻RL12，則電路中的電流IA0.46A，小燈泡兩端的電壓ULIRL5.52V，小燈泡不能正常發(fā)光，D錯(cuò)誤答案：B考向三變壓器與遠(yuǎn)距離輸電典例展示2(多選)如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，其中T1、T2為理想變壓器，輸電線電阻可等效為電阻r，燈L1、L2相同且阻值不變現(xiàn)保持變壓器T1的輸入電壓不變，滑片P位置不變，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，燈L1正常發(fā)光則下列說法正確的是()A僅閉合開關(guān)S，燈L1會變亮B僅閉合開關(guān)S，r消耗的功率會變大C僅將滑片P下移，r消耗的功率會變小D僅將滑片P上移，電流表示數(shù)會變小解析閉合S，負(fù)載電阻減小，變壓器T2副線圈電流增大，根據(jù)交變電流規(guī)律知，T2原線圈電流增大，即輸電線上電流增大，導(dǎo)線上損耗的電壓UIr增大，損耗的功率PI2r增大，T2的輸入電壓U3U2Ir減小，所以U4減小，即燈L1電壓減小，變暗，故A錯(cuò)誤，B正確；僅將滑片P下移，變壓器T1副線圈匝數(shù)增加(n2增加)，根據(jù)可知U2變大，由I2U2IrIR，I2n3I3n4得U2I2(rR)，因U2變大，r及R不變，則I2變大，即輸電線上電流變大，r消耗的功率會變大，故C錯(cuò)誤；僅將滑片P上移，同理可得輸電線電流減小，電流表示數(shù)會變小，所以D正確答案BD抓住“兩不變、兩損耗”巧解變壓器與遠(yuǎn)距離輸電問題(1)“兩不變”的動(dòng)態(tài)分析負(fù)載電阻不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變化情況，如例題C、D選項(xiàng)中僅移動(dòng)滑片P的位置，用來改變匝數(shù)比匝數(shù)比不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負(fù)載電阻的變化情況，如例題中滑片P位置不變，保證了T1的匝數(shù)比不變，選項(xiàng)A、B中僅閉合開關(guān)S，改變負(fù)載不論哪種情況，要注意兩點(diǎn)：一、根據(jù)題意分清變量和不變量；二、弄清“誰決定誰”的制約關(guān)系對電壓而言，輸入決定輸出；對電流、電功(率)而言，輸出決定輸入(2)“兩損耗”的輸電分析電壓損耗：輸電線上的電阻導(dǎo)致的電壓損耗，URU2U3IRR，如例題中電流變化引起r上電壓變化功率損耗：輸電線上的電阻發(fā)熱導(dǎo)致的功率損耗，PRP2P3IR.輸電線上的能量損耗是熱損耗，計(jì)算功率損耗時(shí)用公式PRIR或PR.7.如圖所示為原、副線圈匝數(shù)比為n1n2101的理想變壓器，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上u1220sin100tV的交變電壓，則下列說法正確的是()A當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22VB當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小C當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，原線圈的輸入功率變小D當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到適當(dāng)位置，有可能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)開關(guān)前、后原線圈輸入功率相等解析：當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比為101，原線圈兩端的輸入電壓的有效值為220V，根據(jù)變壓器原、副線圈的電壓關(guān)系，可知副線圈輸出電壓的有效值為22V，電壓表示數(shù)為22V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，因?yàn)殡妷罕淼氖緮?shù)不變，故電流表的示數(shù)變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，原線圈匝數(shù)減小為原來的一半，原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比為51，根據(jù)變壓器原、副線圈的電壓關(guān)系，可知副線圈輸出電壓的有效值為44V，輸出電流增大，輸出功率增大，根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率，可知原線圈的輸入功率增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，雖然副線圈輸出電壓的有效值為44V，但若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到適當(dāng)位置，使副線圈中的電流變?yōu)樵瓉淼?，則調(diào)節(jié)開關(guān)前、后副線圈的輸出功率不變，因此實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)開關(guān)前、后原線圈輸入功率相等，選項(xiàng)D正確答案：D8(2018江西贛州中學(xué)高三模擬)在如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為21，五個(gè)完全相同燈泡的額定電壓均為U，交流電源的電壓恒定不變當(dāng)閉合K3、K4而斷開K5時(shí)，燈泡L3和L4恰能正常工作，則以下判斷正確的是()A當(dāng)閉合K3、K4而斷開K5時(shí)，L1和L2都能正常工作B當(dāng)K3、K4、K5都閉合時(shí)，L1和L2都能正常工作C當(dāng)閉合K3、K4而斷開K5時(shí)，交流電源的電壓為2UD當(dāng)K3、K4、K5都閉合時(shí)，L1和L2的功率會減小解析：當(dāng)閉合K3、K4而斷開K5，副線圈中的L3、L4能正常工作，則此時(shí)副線圈兩端的電壓為U，則副線圈流過的電流為I2，根據(jù)，得流過原線圈的電流為I1I2，L1、L2串聯(lián)，則此時(shí)L1、L2兩端的電壓為UL1UL2I1RLU，即L1、L2能正常工作，根據(jù)，得原線圈兩端的電壓為U1U22U，則交流電源的電壓為UL1UL2U14U，故A正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)K3、K4、K5都閉合時(shí)，設(shè)此時(shí)副線圈兩端的電壓為U，則副線圈流過的電流為I2，根據(jù)得流過原線圈的電流為I1I2，L1、L2串聯(lián)，則此時(shí)L1、L2兩端的電壓為UL1UL2I1RL，根據(jù)得原線圈兩端的電壓為U1U22U，則交流電源的電壓4U2U3U，則UU，UL1UL2U，I1，故L1、L2不能正常工作，它們的功率會增大，故B、D錯(cuò)誤答案：A9(多選)如圖甲所示的遠(yuǎn)距離輸電示意圖中，變壓器均為理想變壓器升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1100，其輸入電壓如圖乙所示，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100.降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)溫度升高時(shí)其阻值變小電壓表V顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)未出現(xiàn)火情時(shí)，升壓變壓器的輸入功率為750kW.下列說法正確的是()A降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為50HzB輸電線中的電流為60AC輸電線路損耗功率為90kWD當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，電壓表V的示數(shù)變大解析：由圖乙知交變電流的周期T0.02s，所以降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為f50Hz，選項(xiàng)A正確；由圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知，副線圈電壓為25000V，所以輸電線中的電流為I30A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；輸電線損失的電壓為UIR30100V3000V，輸電線路損耗功率為PUI90kW，選項(xiàng)C正確；當(dāng)出現(xiàn)火情時(shí)，傳感器R2阻值減小，升壓變壓器副線圈兩端電壓U2不變，由I2U2IRI(R1R2)，I2n3I3n4，得U2I2R(R1R2)，因?yàn)镽2減小，U2不變，則I2增大，輸電線上電壓損失增大，降壓變壓器原、副線圈兩端電壓都減小，且定值電阻的分壓增大，所以電壓表V的示數(shù)變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：AC考向四交變電流的綜合問題典例展示3(多選)如圖所示為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，它可繞水平軸OO在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓，R0表示輸電線的電阻以線圈平面與磁場平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列判斷正確的是()A若發(fā)電機(jī)線圈某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到圖示位置，變壓器原線圈的電流瞬時(shí)值為零B發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為eNBSsin(t)C當(dāng)用戶增加時(shí)，為使用戶電壓保持不變，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑動(dòng)D當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)，變壓器原線圈兩端的電壓將升高解析若發(fā)電機(jī)線圈某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到圖示位置，線圈的邊CD和CD垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流最大，變壓器原線圈的電流瞬時(shí)值最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤以線圈平面與磁場方向平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為eNBSsin(t)，選項(xiàng)B正確當(dāng)用戶增加時(shí)，輸電線中電流增大，輸電線上損失電壓增大，為使用戶電壓保持不變，副線圈輸出電壓應(yīng)該增大，副線圈匝數(shù)應(yīng)該增多，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑動(dòng)，選項(xiàng)C正確當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)，變壓器副線圈輸出電壓降低，原線圈兩端的電壓不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案BC交變電流綜合問題一般會與變壓器問題相結(jié)合，常涉及交流電路最大值、有效值、平均值、瞬時(shí)值的計(jì)算，交變電流的圖象及與電磁感應(yīng)、安培力、閉合電路歐姆定律的綜合應(yīng)用等解答時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)分清交流電路中“四值”的不同計(jì)算方法和物理意義(2)學(xué)會將直流電路、閉合電路歐姆定律及變壓器分析的知識應(yīng)用在交流電路中10(多選)(2018河南洛陽一模)在如圖所示的含有理想變壓器的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為201，圖中電表均為理想交流電表，R為光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)，L1和L2是兩個(gè)完全相同的燈泡原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是()A交流電的頻率為50HzB電壓表的示數(shù)為22VC當(dāng)照射R的光強(qiáng)增大時(shí)，電流表的示數(shù)變大D若L1的燈絲燒斷后，電壓表的示數(shù)會變大解析：根據(jù)題圖乙所示的正弦交流電壓u隨時(shí)間t變化的圖象可知，交流電的周期為T0.02s，頻率為f50Hz，選項(xiàng)A正確；由正弦交流電壓u隨時(shí)間t變化的圖象可知，電壓最大值為220V，變壓器輸入電壓U1220V，根據(jù)變壓器變壓公式可得副線圈輸出電壓，即電壓表讀數(shù)為11V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)照射R的光強(qiáng)增大時(shí)，光敏電阻R的電阻值減小，變壓器輸出電流增大，輸出功率增大，根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率可知輸入功率增大，電流表的示數(shù)變大，選項(xiàng)C正確；根據(jù)變壓器輸入電壓決定輸出電壓，輸入電壓不變，若L1的燈絲燒斷后，變壓器輸出電壓不變，電壓表的示數(shù)不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：AC11(多選)(2018寧夏石嘴山高三適應(yīng)性測試)如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N、電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，軸OO垂直于磁感線，線圈通過兩電刷與含有理想變壓器的電路相連，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2.當(dāng)線圈以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是()A當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變大B線圈位于圖示位置時(shí)磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢最大C電壓表V1的示數(shù)等于NBL2D變壓器的輸入與輸出功率之比為11解析：輸出電壓由輸入電壓及匝數(shù)之比決定，外電阻的變化不會影響電壓的大小，即當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V2的示數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；線圈位于圖示位置時(shí)，磁場方向與線圈平面平行，磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，故B正確；電壓表V1的示數(shù)為有效值，示數(shù)為U1，故C錯(cuò)誤；理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，故D正確答案：BD12如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N、電阻不計(jì)的正方形線圈abcd，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，制成一臺交流發(fā)電機(jī)，它與理想變壓器的原線圈連接，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為12，二極管的正向電阻為零，反向電阻無窮大，從正方形線圈處于圖示位置開始計(jì)時(shí)下列判斷正確的是()A交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為eNBL2sintB變壓器的輸入功率與輸出功率之比為21C電壓表V示數(shù)為NBL2D若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，電流表和電壓表示數(shù)均減小解析：圖示線圈位置是與中性面垂直的位置，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為eNBL2cost，A錯(cuò)理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，B錯(cuò)原線圈電壓的有效值U1NBL2，由得U2NBL2，由于二極管的單向?qū)щ娦?，副線圈中只有半個(gè)周期內(nèi)有電流，設(shè)電壓表示數(shù)為U，根據(jù)有效值的定義得T，所以電壓表的示數(shù)UNBL2，C對若滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，副線圈的總阻值增大，原線圈電壓不變，副線圈電壓也不變，電壓表示數(shù)不變，由歐姆定律得副線圈的電流變小，原線圈中的電流也變小，電流表示數(shù)變小，D錯(cuò)答案：C限訓(xùn)練通高考科學(xué)設(shè)題拿下高考高分單獨(dú)成冊對應(yīng)學(xué)生用書第143頁(45分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1如圖所示為一種變壓器的實(shí)物圖，根據(jù)其銘牌上所提供的信息，以下判斷正確的是()A這是一個(gè)升壓變壓器B原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多C當(dāng)原線圈輸入交流電壓220V時(shí)，副線圈輸出直流電壓12VD當(dāng)原線圈輸入交流電壓220V、副線圈接負(fù)載時(shí)，副線圈中電流比原線圈中電流小解析：根據(jù)銘牌信息，輸入電壓為220V，輸出電壓為12V，這是一個(gè)降壓變壓器，原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)原線圈輸入交流電壓220V時(shí)，副線圈輸出交流電壓12V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)原線圈輸入交流電壓220V、副線圈接負(fù)載時(shí)，根據(jù)變壓器功率關(guān)系，副線圈中電流比原線圈中電流大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B2.在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右移動(dòng)，則下列說法正確的是()A燈泡L變暗B電源內(nèi)部消耗的功率先變大后變小C電容器C上的電荷量增加D流過R1的電流方向由左向右解析：滑片P右移，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流增大，故燈泡L變亮，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電源內(nèi)部消耗的電功率P內(nèi)I2r，隨電流的增大，電源內(nèi)部消耗功率一直變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由UIR可知，燈泡兩端電壓和電源內(nèi)電壓均增大，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓減小，故與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)的電容器C兩端電壓減小，由QCU可知，電容器C上的電荷量減少，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電容器C帶電荷量減少，故電容器C處于放電狀態(tài)，流過R1的電流方向由左向右，D項(xiàng)正確答案：D3.某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()At0時(shí)刻發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)線圈位于中性面B在1s內(nèi)發(fā)電機(jī)的線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)50圈C將此交流電接到匝數(shù)比是110的升壓變壓器上，副線圈的電壓有效值為2200VD將此交流電與耐壓值是220V的電容器相連，電容器不會被擊穿解析：由題圖知t0時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，線圈位于與中性面垂直的平面，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；交流電的周期是0.02s，一個(gè)周期內(nèi)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，1s內(nèi)有50個(gè)周期，所以線圈轉(zhuǎn)動(dòng)50圈，選項(xiàng)B正確；原線圈電壓的有效值U1220V，由可得，副線圈電壓的有效值為2200V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此交流電電壓的最大值為220V，大于220V，所以耐壓值為220V的電容器會被擊穿，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B4.如圖所示，電阻不計(jì)的單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u100cos100t(V)下列說法正確的是()A當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，磁通量變化率最大B該交流電壓的頻率為100HzC穿過線圈的磁通量最大值是WbD用理想電壓表測量該電壓，其示數(shù)約為141V解析：當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大，此時(shí)磁通量變化率最大，A項(xiàng)正確；頻率fHz50Hz，B項(xiàng)錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值Em100V，根據(jù)EmNBS可知，BSWbWb，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電壓表測量的是有效值，則E100V，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：A5(2018高考天津卷)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)樵瓉淼模瑒t()AR消耗的功率變?yōu)镻B電壓表V的讀數(shù)變?yōu)閁C電流表A的讀數(shù)變?yōu)?ID通過R的交變電流頻率不變解析：由正弦交流電的產(chǎn)生原理可知，其電動(dòng)勢的最大值EmNBS，而2n，有效值EEm，線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?，則U1E變?yōu)樵瓉淼?由知U2變?yōu)樵瓉淼模妷罕碜x數(shù)變?yōu)樵瓉淼?，選項(xiàng)B正確；R消耗的功率P，故R消耗的功率變?yōu)樵瓉淼?，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由P入P出得，U1I1，故I1變?yōu)樵瓉淼?，即電流表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼模x項(xiàng)C錯(cuò)誤；變壓器不改變交變電流的頻率，故通過R的交變電流頻率變?yōu)樵瓉淼?，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B6.(2015高考全國卷)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖所示設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()AU66V，kB.U22V，kCU66V，kDU22V，k解析：設(shè)原線圈中電流為I，由知，副線圈中的電流I23I，由題意知副線圈中電阻兩端的電壓U3IR，則原線圈回路中R兩端的電壓UIR，原線圈兩端的電壓U13U，由閉合電路中電壓關(guān)系可知U1U220V，即3U220V，U66V，原線圈回路中電阻消耗的功率P1I2R，副線圈回路中電阻消耗的功率P2(3I)2R，k，選項(xiàng)A正確答案：A7(2018四川雅安高三第三次診斷)如圖甲所示，矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出交變電流的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)比為110的理想變壓器給一燈泡供電如圖丙所示，燈泡的額定功率為22W閉合開關(guān)后，燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是()At0.01s時(shí)穿過線框的磁通量為零B變壓器原線圈中電流表示數(shù)為1AC交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/sD燈泡的額定電壓為220V解析：由題圖乙可知，當(dāng)t0.01s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為零，則此時(shí)穿過線框回路的磁通量最大，故A錯(cuò)誤；原線圈輸入電壓為有效值為22V，則副線圈的電壓為220V，由PUI可知，副線圈電流I2A0.1A，則由，求得I11A，故B正確；由題圖乙可知，交流電的周期為0.02s，則轉(zhuǎn)速為n50r/s，故C錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光，故額定電壓為220V，故D錯(cuò)誤答案：B二、多項(xiàng)選擇題8(2018貴州普通高等學(xué)校招生適應(yīng)性考試)如圖所示，L1、L2、L3為三只完全相同的小燈泡，其中L1接在理想變壓器的原線圈上，L2、L3并聯(lián)在副線圈兩端，三只燈泡均正常發(fā)光已知輸入端電壓為U，則()A理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為12B理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為21C小燈泡額定電壓為D小燈泡額定電壓為解析：設(shè)每只小燈泡的額定電流為I，因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡均正常發(fā)光，所以副線圈中的總電流為2I，原、副線圈電流之比為12，所以原、副線圈的匝數(shù)之比為21，則有原、副線圈兩端的電壓之比為21，故B正確，A錯(cuò)誤；設(shè)小燈泡的額定電壓為U1，則有副線圈電壓為U1，所以原線圈電壓為2U1，又因?yàn)樵€圈與燈泡串聯(lián)，所以U2U1U1，解得U1，故D正確，C錯(cuò)誤答案：BD9某溫度檢測、光電控制加熱裝置原理圖如圖所示圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高，阻值減小)，用來探測加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻(隨光照強(qiáng)度增大，阻值減小)，接收小燈泡L的光照，除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻當(dāng)R處溫度升高時(shí)()AL變亮B流過R3的電流減小CE2的路端電壓增大DR的功率減小解析：當(dāng)R處溫度升高時(shí)，RT阻值變小，左側(cè)回路中的電流變大，L消耗的功率變大，所以L變亮，L的光照強(qiáng)度增大，RG阻值變小，通過R2的電流變大，E2的路端電壓變小，R兩端電壓變小，通過R的電流也變小，所以R消耗的電功率變小，通過R3的電流變大，選項(xiàng)A、D正確答案：AD10(2018河北衡水一中測試)如圖所示，理想變壓器原線圈接入正弦交流電，副線圈的匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭P調(diào)節(jié)RT為熱敏電阻，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，RT的阻值變小下列說法正確的有()AP向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)變大BP向下滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C若環(huán)境溫度升高，變壓器的輸入功率變大D若環(huán)境溫度升高，燈泡消耗的功率變小解析：根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知，當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí)，副線圈的匝數(shù)變小，變壓器的輸出電壓變小，電壓表讀數(shù)變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知，當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí)，副線圈的匝數(shù)變小，變壓器的輸出電壓變小，副線圈電流減小，輸出功率變小，根據(jù)輸入功率等于輸出功率可知，原線圈電流也減小，所以電流表讀數(shù)變小，選項(xiàng)B正確；當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，RT的阻值會變小，在電壓不變的情況下，副線圈的電流就會變大，變壓器的輸出功率變大，變壓器的輸入功率也變大，選項(xiàng)C正確；當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，RT的阻值會變小，在電壓不變的情況下，副線圈的電流就會變大，根據(jù)PI2R可知燈泡消耗的功率變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC11(2018湖南張家界高三第三次模擬)如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1200匝，副線圈匝數(shù)n2100匝，交流電壓表和交流電流表均為理想電表，兩個(gè)電阻R的阻值均為125，圖乙為原線圈兩端的輸入電壓與時(shí)間的關(guān)系圖象，下列說法正確的是()A通過電阻的交流電頻率為50HzB電壓表的示數(shù)為250VC電流表的示數(shù)為0.25AD每個(gè)電阻R兩端電壓最大值為125V解析：由題圖乙知T0.02s，則f50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以輸出交流電的頻率仍為50Hz，A正確；由可知，電壓表的示數(shù)U2U1125V，B錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆定律可得副線圈中的電流I20.5A，又，則電流表的示數(shù)I1I20.25A，C正確；因?yàn)楦本€圈兩端電壓有效值為125V，故副線圈兩端最大電壓為125V，故副線圈中每個(gè)電阻R兩端電壓最大值為V，D錯(cuò)誤答案：AC12如圖所示，n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻不計(jì)線框繞垂直于磁場的軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器的原線圈相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡，燈泡正常發(fā)光從線圈通過中性面開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是()A圖示位置穿過線框的磁通量變化率最大B燈泡中的電流方向每秒改變次C線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為enBSsintD變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為解析：圖示位置線框位于中性面，穿過線框的磁通量最大，但是磁通量的變化率為零，A錯(cuò)誤；交流電的周期為T，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，則燈泡中的電流方向每秒改變次，B錯(cuò)誤；交流電的電動(dòng)勢最大值EmaxnBS，則線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為enBSsint，C正確；交流電的有效值為U1，則，D正確答案：CD13.如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比為n1n2110，在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電，輸電線的總電阻為2r2，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為n3n4101.若T2的用電設(shè)備兩端的電壓為U4200V，用電設(shè)備消耗的電功率為10kW，不考慮其他因素的影響，則()AT1的副線圈兩端電壓的最大值為2010VBT2的原線圈兩端的電壓為2000VC輸電線上損失的電功率為50WDT1的原線圈輸入的電功率為10.1kW解析：因?yàn)橛秒娫O(shè)備消耗的電功率為10kW，T2副線圈兩端的電壓為U4200V，則流過T2副線圈的電流為I450A，由變壓器原、副線圈的電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系，可得I35A，由，可知T2原線圈兩端的電壓為U32000V，B正確；輸電線的電阻分得的電壓為U線I32r52V10V，所以T1副線圈兩端的電壓為U2U3U線(200010)V2010V，其最大值為U2m2010V，A正確；輸電線上損失的電功率為P損I2r50W，C正確；由能量守恒定律可知T1副線圈的輸出功率為P出(1000050)W10050W，因此T1原線圈的輸入功率為10050W，D錯(cuò)誤答案：ABC14如圖所示，電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌PQ、MN水平平行放置，間距為L，導(dǎo)軌的P、M端接到匝數(shù)比為n1n212的理想變壓器的原線圈兩端，變壓器的副線圈接有阻值為R的電阻在兩導(dǎo)軌間x0區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面的磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度BB0sin2kx(T)，一阻值不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好開始時(shí)導(dǎo)體棒處于x0處，從t0時(shí)刻起，導(dǎo)體棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，則()A導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的交變電流的頻率為kvB交流電壓表的示數(shù)為2B0LvC交流電流表的示數(shù)為D在t時(shí)間內(nèi)力F做的功為解析：導(dǎo)體棒ab切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢EBLvB0Lvsin2kvt(V)，則產(chǎn)生的交變電流的頻率為kv，A正確；由EB0Lvsin2kvt(V)可知，原線圈所加交變電壓的有效值為U1，由得U2B0Lv，B錯(cuò)誤；因U2B0Lv，I2，由得I1，C錯(cuò)誤；依據(jù)能量守恒定律，得WFQRIRt，D正確答案：AD