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第三章交变电流（选修第二册）-【人教版期末真题精选】安徽省高二下学期物理期末复习专题练习
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这是一份第三章交变电流（选修第二册）-【人教版期末真题精选】安徽省高二下学期物理期末复习专题练习，共30页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第三章 交变电流（选修第二册）-【人教版期末真题精选】安徽省高二下学期物理期末复习专题练习
一、单选题
1．（2022春·安徽黄山·高二期末）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入功率为 B．电流表的读数为
C．电压表的读数为 D．副线圈输出交流电的周期为50s
2．（2022春·安徽阜阳·高二统考期末）某型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，原、副线圈匝数比为。若原线圈上加有最大电压值为220V的正弦交流电，则副线圈上可获得电压的有效值为（ ）
A．0.2V B．1V C．5V D．5V
3．（2022春·安徽芜湖·高二期末）关于涡流、互感和自感、电磁阻尼和电磁驱动，下列说法正确的是（ ）
A．变压器的铁芯不用整块的硅钢铁芯，其目的是为了增大涡流
B．微安表的表头在运输时要把两接线柱短接，其原理属于电磁驱动
C．自感现象不是电磁感应现象，自感电动势的方向总是与原电流的方向相反
D．互感现象和自感现象说明了磁场具有能量，互感现象是变压器工作的基础
4．（2022春·安徽滁州·高二期末）如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0串联后接在电压U0=36V的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1:3，已知R0=4Ω，R的最大阻值为100Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电源的输出功率变小
C．当R=4Ω时，电压表示数为108V
D．当R=36Ω时，R获得的功率最大
5．（2022秋·安徽六安·高二期末）一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=（V），则（ ）
A．该交变电流的频率是100 Hz
B．当t=0.02s时，线圈平面恰好位于中性面
C．当t=0.01s时，e有最大值
D．该交变电流电动势的有效值为220 V
6．（2022春·安徽滁州·高二期末）如图所示，理想变压器的原线圈接有电压为U的正弦交流电源。和为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随照射光强度的增大而减小。现减小照射光强度，则：（ ）
A．两端的电压增大 B．消耗的功率增大
C．L的亮度增大 D．通过原线圈的电流增大
7．（2021春·安徽·高二期末）一电阻R接一直流电源，通过4 A的电流时热功率为P，若该电阻换接一正弦交流电源，它的热功率变为2P，则该交流电电流的最大值为（ ）
A．8 A B．4 A
C．6 A D．8 A
8．（2021春·安徽·高二期末）在一小型交流发电机中，矩形金属线圈的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴（从上往下看逆时针转动）以角速度匀速转动，从如图甲所示的位置作为计时的起点，产生的感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是（ ）
A．在时间内，通过电阻R电流方向先向上然后向下
B．在时间内，穿过线圈的磁通量的变化量为零
C．时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为
D．在时间内，通过电阻R的电荷量为
9．（2021春·安徽·高二期末）如图甲所示，在匀强磁场中，一单匝矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势与时间的关系图像如图乙中正弦曲线a、b所示，则曲线b表示的交变电动势的有效值为（ ）
A．8V B． C． D．
10．（2021春·安徽·高二期末）一个长为宽为单匝的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中按照下图中的甲、乙、丙三种情景以相同的角速度绕匀速转动给相同的小灯泡供电。其中甲图和乙图中的为线框的左右对称轴，丙图的和边重合，则以下三种情况所产生的交变电流有效值的比值是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2021春·安徽·高二期末）在图甲电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，电压表为理想电表，定值电阻R1＝0.8Ω、R2＝2Ω、R3＝3Ω，变压器原线圈两端a、b接正弦交流电源后，通过R2的电流i2随时间t的变化规律如图乙。下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R1的电流方向每秒钟改变50次 B．变压器的输入电流为2.5A
C．电压表的示数为6V D．变压器的输入功率为25W
12．（2021秋·安徽池州·高三统考期末）如图所示的电路中，变压踞为理想变压器，电表为理想电表，R，是定值电阻，R2是滑动变阻器，在a、b两端输入最大电压恒定的正弦交流电，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数变小，则下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数变小
B．R1消耗的功率变小
C．滑动变阻器的滑片向下移动
D．变压器原线圈输入功率变小
二、多选题
13．（2022春·安徽滁州·高二期末）如图所示，n匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I，下列说法正确的是（ ）
A．线框中感应电流的有效值为
B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为
C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为
D．线框转动一周的过程中，产生的热量为
14．（2022秋·安徽宣城·高三统考期末）在如图所示的电路中，变压器为理想变压器电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V 3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，则（ ）
A．电流表的示数为
B．灯泡b的额定功率为9W
C．电压表的示数为27V
D．电路输入端的输入电压为36V
15．（2022春·安徽黄山·高二期末）如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器．升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝1：10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为4Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3：n4＝10：1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4＝200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其他因素的影响，则（ ）
A．T1的副线圈两端电压的最大值为2020V
B．T2的原线圈两端的电压为2000V
C．输电线上损失的电功率为100W
D．T1的原线圈输入的电功率为10.1kW
16．（2021春·安徽·高二期末）如图甲所示电路中，为标有“4V，2W”字样的小灯泡，、为两只标有“8V，6W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为1.5A B．交变电压的最大值
C．变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1 D．电压表的示数为24V
17．（2021春·安徽·高二期末）如图所示，匝数为100的矩形线圈处于方向水平的匀强磁场中，线圈面积，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，线圈通过金属滑环与原、副线圈匝数比为的理想变压器的原线圈相连。副线圈接入一只“”的灯泡，灯泡正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
A．发电机的输出电压 B．发电机的输出电流
C．匀强磁场的磁感应强度大小 D．匀强磁场的磁感应强度大小
18．（2021春·安徽·高二期末）如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻R1=R2=10Ω，C为电容器，在变压器原线圈输入如图乙所示的正弦交流电压，电阻R1消耗的功率为40W，电容器不会被击穿，则（ ）
A．变压器原副线圈的匝数比为5∶1
B．变压器原副线圈的匝数比为4∶1
C．仅增大变压器输交流电的频率，R1、R2消耗的功率均不变
D．仅增大变压器输入交流电的频率，R1消耗的功率不变、R2消耗的功率增大
19．（2021春·安徽阜阳·高二统考期末）在如图所示的电路中，理想电压表的示数，额定功率为10W的小灯泡和100W的电动机均正常工作，已知电动机的内阻，电动机的热功率为4W。以下说法正确的是（ ）
A．通过电动机的电流为0.5A
B．电动机的额定电压为200V
C．小灯泡的额定电压为20V
D．理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1
20．（2021春·安徽·高二期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=10：1，原线圈输入电压表达式为e=220sin100t（V），副线圈接有滑动变阻器R1、定值电阻R2和额定电压为12V、内阻r=2电动机，两个交流电流表均为理想电表。闭合开关，电动机正常工作，电流表A1的示数为2A、电流表A2的示数为1A，下列说法正确的是（ ）
A．电动机的输出功率为12W
B．滑动变阻器接入电路的阻值为5
C．定值电阻R2的阻值为24
D．原线圈的输入功率为44W
21．（2021春·安徽·高二期末）如图所示，三个小灯泡规格相同，电表均为理想交流电表，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，副线圈电路中R是滑动变阻器，初始时刻滑片P处在正中间位置，不考虑灯泡的电阻随电压电流的变化。当滑片P向右滑动过程中，则（ ）
A．副线圈电路中的总电阻减小 B．交流电表的示数均表示其瞬时值
C．电压表V2的示数不变 D．电流表A1的示数变小
22．（2021春·安徽·高二期末）如图所示，理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压u=220sin100πt（V），电阻R=44Ω，电表均为理想交流电表。则下列说法中正确的是（ ）
A．交流电的频率为50Hz
B．电流表A1的示数为0.20A
C．变压器的输入功率为88W
D．电压表的示数为44V
23．（2021春·安徽·高二期末）图甲所示的理想变压器原、副线圈的匝数分别为100和20，现在变压器原线圈两端接入按图乙所示规律变化的正弦交变电压，则
A．变压器的输出电压为40V
B．变压器的输出功率小于输入功率
C．变压器副线圈中通过的电流的频率为5Hz
D．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
24．（2021春·安徽·高二期末）某发电厂原来用11kV的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220kV输电，输送的电功率都是P．若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的（）
A．根据公式，提高电压后输电线上的电流降为原来的．
B．根据公式，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
C．根据公式，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的
D．根据公式，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的400倍
25．（2021春·安徽合肥·高二安徽省肥东县第二中学校考期末）阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是 （ ）
A．电压的有效值为10V
B．通过电阻的电流有效值为A
C．电阻消耗电功率为5W
D．电阻每秒种产生的热量为10J
三、解答题
26．（2021春·安徽·高二期末）某同学发现直流电动机可以作为发电机使用，把直流电动机连接成如甲图所示电路，若用机械带动线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，回路中便会产生电流。已知线框所处匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈面积为，线圈匝数为匝，线圈转动角速度为，定值电阻的阻值为，其他电阻不计。
（1）在乙图中画出输出的电压u随时间t变化规律的图线并标出电动势的最大值；
（2）求线圈转动一周电阻R中产生的焦耳热。（计算结果可以保留）
27．（2021春·安徽·高二期末）如图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中的电阻R=110Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原、副线圈匝数比为n1：n2＝2：1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求：
(1)正弦交流电压的函数表达式；
(2)电流表的示数I。
28．（2021春·安徽·高二期末）如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈abcd共50匝，线圈电阻，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度，外电路电阻。求：
(1)转动过程中感应电动势的最大值。
(2)由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势。
(3)由图示位置转过30°角的过程中产生的平均感应电动势。
(4)交变电压表的示数。
(5)线圈转动一周外力做的功。
参考答案：
1．B
【详解】D．副线圈输出交流电的周期为
故D错误；
ABC．根据
可知原线圈的输入电压为
根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，可得
可知电压表示数为；原线圈的输入功率为
可得原线圈电流为
故AC错误，B正确。
故选B。
2．C
【详解】由已知条件知，原线圆两端电压的有效值为220V，设副线圈两端电压的有效值为U，则有
=
解得
选项C正确。
3．D
【详解】A．涡流要损耗能量，变压器的铁芯不用整块的硅钢铁芯，其目的是为了减小涡流，选项A错误；
B．微安表两接线柱连接后由于电磁阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针打坏，选项B错误；
C．自感现象是特殊的电磁感应现象，自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反，当电流减小时，自感电动势的方向与原来电流方向相同，选项C错误；
D．自感现象和互感现象产生时，电能与磁场能发生了转化，说明磁场具有能量，变压器工作原理是互感，选项D正确。
故选D。
4．D
【详解】A．由理想变压器的特点可知
可知
滑动变阻器R的滑片P向下滑动，R减小， 则I1变大， I2变大，故电流表示数变大，原线圈两端电压
所以U1减小，则U2减小，电压表示数减小，故A错误；
B．据前面分析，由于I1变大，电源的输出功率为
则电源的输出功率变大，故B错误；
C．当R=4Ω时，电压表示数副线圈两端电压U2，根据变压器的工作原理有
依题意有
联立解得
即电压表示数为10.8V，故C错误；
D．等效电路思想，根据理想变压器输入、输出功率相等这一特点，R获得的功率最大，即变压器原线圈的输入功率达到最大，相当于将原线圈替换为一电阻，其阻值为
将R0视为交流电源U0的内阻，可知当R1=R0时，R1会获得最大的功率；
此时根据电路特点依题意有
根据变压器规律有
则滑动变阻器的阻值为
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】A．交变电流的
ω=100π=2πf
所以频率为f=50Hz，故A错误；
B．t=0.02s时，电动势为零，线圈平面处于中性面，故B正确；
C．当t=0.01s时，e=0，故C错误；
D．由表达式知最大值为220V，所以该电动势的有效值为220V，故D错误；
故选B。
6．B
【详解】A．理想变压器输出电压一定，光照减小，则光敏电阻阻值增大，副线圈总电阻增大，根据欧姆定律，副线圈干路电流减小。故两端电压
也减小，故A错；
B．两端电压减小，由于副线圈电压不变，故R2两端电压增大，由
可知R2消耗的功率增大，故B正确；
C．由于干路电流减小，且等于两支路电流之和，通过R2电流增大，故通过灯泡L的电流减小，亮度减小，故C错误；
D．根据
可知，副线圈中电流减小，故原线圈中电流I1减小，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】由题意根据
P=I2R
可知接直流电时
P=42×R
接交流电时
解得
Im=8A
故选D。
8．D
【详解】A．在时间内根据右手定则可知电流方向不变，始终向上，A选项错误；
B．在时间内，穿过线圈的磁通量由正向变为负向，磁通量的变化量为
不为零，故B选项错误；
C．时刻线圈产生的感应电动势最大，为，根据法拉第电磁感应定律
所以磁通量的变化率大小为
故C错误；
D．在时间内，通过电阻R的电荷量
故
故D选项正确。
故选D。
9．D
【详解】联立
解得
又有
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
10．C
【详解】三种情况产生的交流电如下图
设电流中总电阻为，结合上图按照有效值定义可以得到交流电电流有效值分别为
又因为
即
所以三者比值为
=
故选C。
11．B
【详解】A．电流的频率
故电流方向每秒钟改变100次，选项A错误；
B．通过的电流
R2两端的电压
通过的电流
通过副线圈的电流
故通过原线圈的电流
选项B正确；
C．电压表的示数
选项C错误；
D．变压器的输入功率
选项D错误；
故选B。
12．D
【详解】A．原线圈输入电压不变，根据变化比可知，副线圈输出电压不变，电压表的示数不变，A错误；
B．两端的电压不变，消耗的功率不变，B错误；
C．由于中电流不变，一定是的原线圈输入电流减小，副线圈输出电流减小，则一定是的阻值变大，即滑片向上移动，C错误；
D．原线圈电压不变，输入电流减小，输入功率减小，D正确.
故选D。
13．CD
【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势
电流
线框转过时的感应电流为
电流的有效值
故A错误；
B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为BS，又
解得
BS=
所以B错误；
C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为
故C正确；
D．转一周产生的热量代入解得
故D正确。
故选CD。
14．CD
【详解】A．灯泡a上标有“9V 3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，则正常发光的电流为
则变压器的原线圈的电流为
根据理想变压器的电流比等于匝数的反比，有
根据并联分流原理，可得电流表的示数为
故A错误；
B．灯泡b的额定功率为
故B错误；
C．电压表的示数为
故C正确；
D．电路输入端的输入电压为
故D正确；
故选CD。
15．BCD
【详解】AB．T2副线圈电流
根据电流与匝数成反比得输电线中的电流I3，则有
得
根据电压与匝数成反比，得T2原线圈两端的电压为U3，则
得
输电线上的损失电压为
T1的副线圈两端电压
T1的副线圈两端电压的最大值为，故A错误，B正确；
C．输电线上损失的功率
故C正确；
D．T1的原线圈输入的电功率为
故D正确。
故选BCD。
16．ACD
【详解】A．、的额定电流为
所以电流表的示数为
故A正确；
C．通过原线圈的电流等于L1的额定电流，为
所以变压器原、副线圈的匝数之比为
故C正确；
D．副线圈两端电压等于L2和L3的额定电压，为
所以电压表的示数，即原线圈两端电压为
故D正确；
B．根据闭合电路欧姆定律可得
解得
故B错误。
故选ACD。
17．BD
【详解】A．由于灯泡正常发光，根据
可得发电机的输出电压的有效值
最大值为
因此发电机的输出电压
A错误；
B．流过灯泡的电流
根据
因此发电机的输出电流有效值
最大值为
因此发电机的输出电流
B正确；
C．根据
可得匀强磁场的磁感应强度
C错误，D正确。
故选BD。
18．AD
【详解】AB．设副线圈两端的电压为U2，则
解得
因此原副线圈的匝数比
B错误A正确；
CD．仅增大变压器输入交流电的频率，电容器对交流电的阻碍变小，因此R2中的电流变大，功率变大，R1中的电流不变，功率不变，C错误D正确。
故选AD。
19．CD
【详解】ABC．因理想变压器的输入功率等于输出功率，则
解得通过原线圈的电流
小灯泡两端的电压
原线圈两端的电压
解得
选项AB错误，C正确；
D．由变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，可得
D正确。
故选CD。
20．BD
【详解】
A.电动机正常工作，电压，根据串并联电路的规律可知，通过电动机的电流
则电动机消耗的功率
电动机内阻消耗的功率
根据能量守恒可知，电动机的输出功率
A错误；
B．根据正弦式交变电流的最大值与有效值关系可知，原线圈输入电压：U1=220V，根据变压比可知，副线圈输出电压，根据
解得
分析副线圈电路，则滑动变阻器两端电压为10V，通过的电流为2A，根据欧姆定律可知
B正确；
C．电阻R2两端的电压为12V，通过的电流为1A，根据欧姆定律可知
C错误；
D．副线圈输出功率
则原线圈输入功率等于输出功率，为44W，D正确。
故选BD。
21．AC
【详解】A．当滑片在中点时电阻最大，离中点越近，电阻越大，当滑片P向右滑动过程中，副线圈电路中的总电阻减小，选项A正确；
B．两电流表的示数表示电流的有效值，两电压表的示数表示电压的有效值，选项B错误；
CD．电压表读数表示副线圈电压有效值，因变压器匝数比和原线圈电压一定，则不变，无论滑片P向左滑动还是向右移动，副线圈电阻均减小，电流变大，由知，变大，选项C正确，D错误．
故选AC。
22．ABD
【详解】A．交流电的周期为
交流电的频率为
故A正确；
BCD．原线圈的电压有效值为220V，根据可得副线圈的电压为
即电压表的示数为44V，根据欧姆定律可得副线圈的电流为
根据可得原线圈的电流为
即电流表的示数为0.2A
变压器的输出功率为
所以变压器的输入功率为
故B、D正确，C错误。
故选ABD。
23．ACD
【详解】A.根据图乙得到输入电压的最大值为 ，故电压的有效值为200V，副线圈上的输出电压：，故A正确．
B.理想变压器忽略了各种损耗，输入功率等于输出功率，故B错误；
C.根据图乙得到输入电压的周期为0.2s，故频率为5Hz，故C正确；
D.输入电压的周期为0.2s，则，变压器原线圈两端的电压瞬时值表达式为，故D正确．
24．AC
【详解】AB. 输电线上电流为，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20．也可以用来表示，其中为输电线电阻R两端的电压，而不是输送电压，故A正确，B错误；
C. 输电线上的功率损失为，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1/400,C正确；
D. 如果用，则U应为R两端的电压，故D错误．
25．BC
【详解】由U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值．故A错误．通过电阻的电流．故B正确．根据，知电阻消耗的电功率．故C正确，电阻每秒产生热量．故D错误．
故选BC．
26．（1）；（2）
【详解】（1）线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中会产生正弦交流电，由于线圈输出端是换向器而不是滑环，输出的电压u随时间t变化规律如图所示。其电动势的最大值
（2）输出电压的有效值
根据焦耳定律
线圈转动一周电阻R中产生的焦耳热
27．(1)u＝220sin100πtV；(2)1A
【详解】(1)由交流电规律可知
u＝Emsinωt
代入图中数据可得
u＝220sin100πt(V)
(2)根据理想变压器特点和欧姆定律有
＝
其中U1=220V，解得
U2=110V
联立得
I2＝1A
28．(1)6V；(2)2V；(3)3.82V；(4)2.26V；(5)5.024J
【详解】(1)感应电动势的最大值为
(2)转过60°时的瞬时感应电动势为
(3)由图示位置转过30°角的过程中产生的平均感应电动势为
(4)电压表示数为外电路电压的有效值
(5)转动一周所做的功等于电流产生的热量
第三章 交变电流（选修第二册）-【人教版期末真题精选】安徽省高二下学期物理期末复习专题练习
一、单选题
1．（2022春·安徽黄山·高二期末）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入功率为 B．电流表的读数为
C．电压表的读数为 D．副线圈输出交流电的周期为50s
2．（2022春·安徽阜阳·高二统考期末）某型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，原、副线圈匝数比为。若原线圈上加有最大电压值为220V的正弦交流电，则副线圈上可获得电压的有效值为（ ）
A．0.2V B．1V C．5V D．5V
3．（2022春·安徽芜湖·高二期末）关于涡流、互感和自感、电磁阻尼和电磁驱动，下列说法正确的是（ ）
A．变压器的铁芯不用整块的硅钢铁芯，其目的是为了增大涡流
B．微安表的表头在运输时要把两接线柱短接，其原理属于电磁驱动
C．自感现象不是电磁感应现象，自感电动势的方向总是与原电流的方向相反
D．互感现象和自感现象说明了磁场具有能量，互感现象是变压器工作的基础
4．（2022春·安徽滁州·高二期末）如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0串联后接在电压U0=36V的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1:3，已知R0=4Ω，R的最大阻值为100Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电源的输出功率变小
C．当R=4Ω时，电压表示数为108V
D．当R=36Ω时，R获得的功率最大
5．（2022秋·安徽六安·高二期末）一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=（V），则（ ）
A．该交变电流的频率是100 Hz
B．当t=0.02s时，线圈平面恰好位于中性面
C．当t=0.01s时，e有最大值
D．该交变电流电动势的有效值为220 V
6．（2022春·安徽滁州·高二期末）如图所示，理想变压器的原线圈接有电压为U的正弦交流电源。和为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随照射光强度的增大而减小。现减小照射光强度，则：（ ）
A．两端的电压增大 B．消耗的功率增大
C．L的亮度增大 D．通过原线圈的电流增大
7．（2021春·安徽·高二期末）一电阻R接一直流电源，通过4 A的电流时热功率为P，若该电阻换接一正弦交流电源，它的热功率变为2P，则该交流电电流的最大值为（ ）
A．8 A B．4 A
C．6 A D．8 A
8．（2021春·安徽·高二期末）在一小型交流发电机中，矩形金属线圈的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴（从上往下看逆时针转动）以角速度匀速转动，从如图甲所示的位置作为计时的起点，产生的感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是（ ）
A．在时间内，通过电阻R电流方向先向上然后向下
B．在时间内，穿过线圈的磁通量的变化量为零
C．时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为
D．在时间内，通过电阻R的电荷量为
9．（2021春·安徽·高二期末）如图甲所示，在匀强磁场中，一单匝矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势与时间的关系图像如图乙中正弦曲线a、b所示，则曲线b表示的交变电动势的有效值为（ ）
A．8V B． C． D．
10．（2021春·安徽·高二期末）一个长为宽为单匝的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中按照下图中的甲、乙、丙三种情景以相同的角速度绕匀速转动给相同的小灯泡供电。其中甲图和乙图中的为线框的左右对称轴，丙图的和边重合，则以下三种情况所产生的交变电流有效值的比值是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2021春·安徽·高二期末）在图甲电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，电压表为理想电表，定值电阻R1＝0.8Ω、R2＝2Ω、R3＝3Ω，变压器原线圈两端a、b接正弦交流电源后，通过R2的电流i2随时间t的变化规律如图乙。下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R1的电流方向每秒钟改变50次 B．变压器的输入电流为2.5A
C．电压表的示数为6V D．变压器的输入功率为25W
12．（2021秋·安徽池州·高三统考期末）如图所示的电路中，变压踞为理想变压器，电表为理想电表，R，是定值电阻，R2是滑动变阻器，在a、b两端输入最大电压恒定的正弦交流电，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数变小，则下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数变小
B．R1消耗的功率变小
C．滑动变阻器的滑片向下移动
D．变压器原线圈输入功率变小
二、多选题
13．（2022春·安徽滁州·高二期末）如图所示，n匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I，下列说法正确的是（ ）
A．线框中感应电流的有效值为
B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为
C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为
D．线框转动一周的过程中，产生的热量为
14．（2022秋·安徽宣城·高三统考期末）在如图所示的电路中，变压器为理想变压器电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V 3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，则（ ）
A．电流表的示数为
B．灯泡b的额定功率为9W
C．电压表的示数为27V
D．电路输入端的输入电压为36V
15．（2022春·安徽黄山·高二期末）如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器．升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝1：10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为4Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3：n4＝10：1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4＝200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其他因素的影响，则（ ）
A．T1的副线圈两端电压的最大值为2020V
B．T2的原线圈两端的电压为2000V
C．输电线上损失的电功率为100W
D．T1的原线圈输入的电功率为10.1kW
16．（2021春·安徽·高二期末）如图甲所示电路中，为标有“4V，2W”字样的小灯泡，、为两只标有“8V，6W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为1.5A B．交变电压的最大值
C．变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1 D．电压表的示数为24V
17．（2021春·安徽·高二期末）如图所示，匝数为100的矩形线圈处于方向水平的匀强磁场中，线圈面积，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，线圈通过金属滑环与原、副线圈匝数比为的理想变压器的原线圈相连。副线圈接入一只“”的灯泡，灯泡正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
A．发电机的输出电压 B．发电机的输出电流
C．匀强磁场的磁感应强度大小 D．匀强磁场的磁感应强度大小
18．（2021春·安徽·高二期末）如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻R1=R2=10Ω，C为电容器，在变压器原线圈输入如图乙所示的正弦交流电压，电阻R1消耗的功率为40W，电容器不会被击穿，则（ ）
A．变压器原副线圈的匝数比为5∶1
B．变压器原副线圈的匝数比为4∶1
C．仅增大变压器输交流电的频率，R1、R2消耗的功率均不变
D．仅增大变压器输入交流电的频率，R1消耗的功率不变、R2消耗的功率增大
19．（2021春·安徽阜阳·高二统考期末）在如图所示的电路中，理想电压表的示数，额定功率为10W的小灯泡和100W的电动机均正常工作，已知电动机的内阻，电动机的热功率为4W。以下说法正确的是（ ）
A．通过电动机的电流为0.5A
B．电动机的额定电压为200V
C．小灯泡的额定电压为20V
D．理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1
20．（2021春·安徽·高二期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=10：1，原线圈输入电压表达式为e=220sin100t（V），副线圈接有滑动变阻器R1、定值电阻R2和额定电压为12V、内阻r=2电动机，两个交流电流表均为理想电表。闭合开关，电动机正常工作，电流表A1的示数为2A、电流表A2的示数为1A，下列说法正确的是（ ）
A．电动机的输出功率为12W
B．滑动变阻器接入电路的阻值为5
C．定值电阻R2的阻值为24
D．原线圈的输入功率为44W
21．（2021春·安徽·高二期末）如图所示，三个小灯泡规格相同，电表均为理想交流电表，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，副线圈电路中R是滑动变阻器，初始时刻滑片P处在正中间位置，不考虑灯泡的电阻随电压电流的变化。当滑片P向右滑动过程中，则（ ）
A．副线圈电路中的总电阻减小 B．交流电表的示数均表示其瞬时值
C．电压表V2的示数不变 D．电流表A1的示数变小
22．（2021春·安徽·高二期末）如图所示，理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压u=220sin100πt（V），电阻R=44Ω，电表均为理想交流电表。则下列说法中正确的是（ ）
A．交流电的频率为50Hz
B．电流表A1的示数为0.20A
C．变压器的输入功率为88W
D．电压表的示数为44V
23．（2021春·安徽·高二期末）图甲所示的理想变压器原、副线圈的匝数分别为100和20，现在变压器原线圈两端接入按图乙所示规律变化的正弦交变电压，则
A．变压器的输出电压为40V
B．变压器的输出功率小于输入功率
C．变压器副线圈中通过的电流的频率为5Hz
D．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
24．（2021春·安徽·高二期末）某发电厂原来用11kV的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220kV输电，输送的电功率都是P．若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的（）
A．根据公式，提高电压后输电线上的电流降为原来的．
B．根据公式，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
C．根据公式，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的
D．根据公式，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的400倍
25．（2021春·安徽合肥·高二安徽省肥东县第二中学校考期末）阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是 （ ）
A．电压的有效值为10V
B．通过电阻的电流有效值为A
C．电阻消耗电功率为5W
D．电阻每秒种产生的热量为10J
三、解答题
26．（2021春·安徽·高二期末）某同学发现直流电动机可以作为发电机使用，把直流电动机连接成如甲图所示电路，若用机械带动线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，回路中便会产生电流。已知线框所处匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈面积为，线圈匝数为匝，线圈转动角速度为，定值电阻的阻值为，其他电阻不计。
（1）在乙图中画出输出的电压u随时间t变化规律的图线并标出电动势的最大值；
（2）求线圈转动一周电阻R中产生的焦耳热。（计算结果可以保留）
27．（2021春·安徽·高二期末）如图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中的电阻R=110Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原、副线圈匝数比为n1：n2＝2：1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求：
(1)正弦交流电压的函数表达式；
(2)电流表的示数I。
28．（2021春·安徽·高二期末）如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈abcd共50匝，线圈电阻，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度，外电路电阻。求：
(1)转动过程中感应电动势的最大值。
(2)由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势。
(3)由图示位置转过30°角的过程中产生的平均感应电动势。
(4)交变电压表的示数。
(5)线圈转动一周外力做的功。
参考答案：
1．B
【详解】D．副线圈输出交流电的周期为
故D错误；
ABC．根据
可知原线圈的输入电压为
根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，可得
可知电压表示数为；原线圈的输入功率为
可得原线圈电流为
故AC错误，B正确。
故选B。
2．C
【详解】由已知条件知，原线圆两端电压的有效值为220V，设副线圈两端电压的有效值为U，则有
=
解得
选项C正确。
3．D
【详解】A．涡流要损耗能量，变压器的铁芯不用整块的硅钢铁芯，其目的是为了减小涡流，选项A错误；
B．微安表两接线柱连接后由于电磁阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针打坏，选项B错误；
C．自感现象是特殊的电磁感应现象，自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反，当电流减小时，自感电动势的方向与原来电流方向相同，选项C错误；
D．自感现象和互感现象产生时，电能与磁场能发生了转化，说明磁场具有能量，变压器工作原理是互感，选项D正确。
故选D。
4．D
【详解】A．由理想变压器的特点可知
可知
滑动变阻器R的滑片P向下滑动，R减小， 则I1变大， I2变大，故电流表示数变大，原线圈两端电压
所以U1减小，则U2减小，电压表示数减小，故A错误；
B．据前面分析，由于I1变大，电源的输出功率为
则电源的输出功率变大，故B错误；
C．当R=4Ω时，电压表示数副线圈两端电压U2，根据变压器的工作原理有
依题意有
联立解得
即电压表示数为10.8V，故C错误；
D．等效电路思想，根据理想变压器输入、输出功率相等这一特点，R获得的功率最大，即变压器原线圈的输入功率达到最大，相当于将原线圈替换为一电阻，其阻值为
将R0视为交流电源U0的内阻，可知当R1=R0时，R1会获得最大的功率；
此时根据电路特点依题意有
根据变压器规律有
则滑动变阻器的阻值为
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】A．交变电流的
ω=100π=2πf
所以频率为f=50Hz，故A错误；
B．t=0.02s时，电动势为零，线圈平面处于中性面，故B正确；
C．当t=0.01s时，e=0，故C错误；
D．由表达式知最大值为220V，所以该电动势的有效值为220V，故D错误；
故选B。
6．B
【详解】A．理想变压器输出电压一定，光照减小，则光敏电阻阻值增大，副线圈总电阻增大，根据欧姆定律，副线圈干路电流减小。故两端电压
也减小，故A错；
B．两端电压减小，由于副线圈电压不变，故R2两端电压增大，由
可知R2消耗的功率增大，故B正确；
C．由于干路电流减小，且等于两支路电流之和，通过R2电流增大，故通过灯泡L的电流减小，亮度减小，故C错误；
D．根据
可知，副线圈中电流减小，故原线圈中电流I1减小，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】由题意根据
P=I2R
可知接直流电时
P=42×R
接交流电时
解得
Im=8A
故选D。
8．D
【详解】A．在时间内根据右手定则可知电流方向不变，始终向上，A选项错误；
B．在时间内，穿过线圈的磁通量由正向变为负向，磁通量的变化量为
不为零，故B选项错误；
C．时刻线圈产生的感应电动势最大，为，根据法拉第电磁感应定律
所以磁通量的变化率大小为
故C错误；
D．在时间内，通过电阻R的电荷量
故
故D选项正确。
故选D。
9．D
【详解】联立
解得
又有
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
10．C
【详解】三种情况产生的交流电如下图
设电流中总电阻为，结合上图按照有效值定义可以得到交流电电流有效值分别为
又因为
即
所以三者比值为
=
故选C。
11．B
【详解】A．电流的频率
故电流方向每秒钟改变100次，选项A错误；
B．通过的电流
R2两端的电压
通过的电流
通过副线圈的电流
故通过原线圈的电流
选项B正确；
C．电压表的示数
选项C错误；
D．变压器的输入功率
选项D错误；
故选B。
12．D
【详解】A．原线圈输入电压不变，根据变化比可知，副线圈输出电压不变，电压表的示数不变，A错误；
B．两端的电压不变，消耗的功率不变，B错误；
C．由于中电流不变，一定是的原线圈输入电流减小，副线圈输出电流减小，则一定是的阻值变大，即滑片向上移动，C错误；
D．原线圈电压不变，输入电流减小，输入功率减小，D正确.
故选D。
13．CD
【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势
电流
线框转过时的感应电流为
电流的有效值
故A错误；
B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为BS，又
解得
BS=
所以B错误；
C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为
故C正确；
D．转一周产生的热量代入解得
故D正确。
故选CD。
14．CD
【详解】A．灯泡a上标有“9V 3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，则正常发光的电流为
则变压器的原线圈的电流为
根据理想变压器的电流比等于匝数的反比，有
根据并联分流原理，可得电流表的示数为
故A错误；
B．灯泡b的额定功率为
故B错误；
C．电压表的示数为
故C正确；
D．电路输入端的输入电压为
故D正确；
故选CD。
15．BCD
【详解】AB．T2副线圈电流
根据电流与匝数成反比得输电线中的电流I3，则有
得
根据电压与匝数成反比，得T2原线圈两端的电压为U3，则
得
输电线上的损失电压为
T1的副线圈两端电压
T1的副线圈两端电压的最大值为，故A错误，B正确；
C．输电线上损失的功率
故C正确；
D．T1的原线圈输入的电功率为
故D正确。
故选BCD。
16．ACD
【详解】A．、的额定电流为
所以电流表的示数为
故A正确；
C．通过原线圈的电流等于L1的额定电流，为
所以变压器原、副线圈的匝数之比为
故C正确；
D．副线圈两端电压等于L2和L3的额定电压，为
所以电压表的示数，即原线圈两端电压为
故D正确；
B．根据闭合电路欧姆定律可得
解得
故B错误。
故选ACD。
17．BD
【详解】A．由于灯泡正常发光，根据
可得发电机的输出电压的有效值
最大值为
因此发电机的输出电压
A错误；
B．流过灯泡的电流
根据
因此发电机的输出电流有效值
最大值为
因此发电机的输出电流
B正确；
C．根据
可得匀强磁场的磁感应强度
C错误，D正确。
故选BD。
18．AD
【详解】AB．设副线圈两端的电压为U2，则
解得
因此原副线圈的匝数比
B错误A正确；
CD．仅增大变压器输入交流电的频率，电容器对交流电的阻碍变小，因此R2中的电流变大，功率变大，R1中的电流不变，功率不变，C错误D正确。
故选AD。
19．CD
【详解】ABC．因理想变压器的输入功率等于输出功率，则
解得通过原线圈的电流
小灯泡两端的电压
原线圈两端的电压
解得
选项AB错误，C正确；
D．由变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，可得
D正确。
故选CD。
20．BD
【详解】
A.电动机正常工作，电压，根据串并联电路的规律可知，通过电动机的电流
则电动机消耗的功率
电动机内阻消耗的功率
根据能量守恒可知，电动机的输出功率
A错误；
B．根据正弦式交变电流的最大值与有效值关系可知，原线圈输入电压：U1=220V，根据变压比可知，副线圈输出电压，根据
解得
分析副线圈电路，则滑动变阻器两端电压为10V，通过的电流为2A，根据欧姆定律可知
B正确；
C．电阻R2两端的电压为12V，通过的电流为1A，根据欧姆定律可知
C错误；
D．副线圈输出功率
则原线圈输入功率等于输出功率，为44W，D正确。
故选BD。
21．AC
【详解】A．当滑片在中点时电阻最大，离中点越近，电阻越大，当滑片P向右滑动过程中，副线圈电路中的总电阻减小，选项A正确；
B．两电流表的示数表示电流的有效值，两电压表的示数表示电压的有效值，选项B错误；
CD．电压表读数表示副线圈电压有效值，因变压器匝数比和原线圈电压一定，则不变，无论滑片P向左滑动还是向右移动，副线圈电阻均减小，电流变大，由知，变大，选项C正确，D错误．
故选AC。
22．ABD
【详解】A．交流电的周期为
交流电的频率为
故A正确；
BCD．原线圈的电压有效值为220V，根据可得副线圈的电压为
即电压表的示数为44V，根据欧姆定律可得副线圈的电流为
根据可得原线圈的电流为
即电流表的示数为0.2A
变压器的输出功率为
所以变压器的输入功率为
故B、D正确，C错误。
故选ABD。
23．ACD
【详解】A.根据图乙得到输入电压的最大值为 ，故电压的有效值为200V，副线圈上的输出电压：，故A正确．
B.理想变压器忽略了各种损耗，输入功率等于输出功率，故B错误；
C.根据图乙得到输入电压的周期为0.2s，故频率为5Hz，故C正确；
D.输入电压的周期为0.2s，则，变压器原线圈两端的电压瞬时值表达式为，故D正确．
24．AC
【详解】AB. 输电线上电流为，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20．也可以用来表示，其中为输电线电阻R两端的电压，而不是输送电压，故A正确，B错误；
C. 输电线上的功率损失为，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1/400,C正确；
D. 如果用，则U应为R两端的电压，故D错误．
25．BC
【详解】由U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值．故A错误．通过电阻的电流．故B正确．根据，知电阻消耗的电功率．故C正确，电阻每秒产生热量．故D错误．
故选BC．
26．（1）；（2）
【详解】（1）线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中会产生正弦交流电，由于线圈输出端是换向器而不是滑环，输出的电压u随时间t变化规律如图所示。其电动势的最大值
（2）输出电压的有效值
根据焦耳定律
线圈转动一周电阻R中产生的焦耳热
27．(1)u＝220sin100πtV；(2)1A
【详解】(1)由交流电规律可知
u＝Emsinωt
代入图中数据可得
u＝220sin100πt(V)
(2)根据理想变压器特点和欧姆定律有
＝
其中U1=220V，解得
U2=110V
联立得
I2＝1A
28．(1)6V；(2)2V；(3)3.82V；(4)2.26V；(5)5.024J
【详解】(1)感应电动势的最大值为
(2)转过60°时的瞬时感应电动势为
(3)由图示位置转过30°角的过程中产生的平均感应电动势为
(4)电压表示数为外电路电压的有效值
(5)转动一周所做的功等于电流产生的热量
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