高考物理高频考点穿透卷专题25交变电流（含解析）

专题25 交变电流

一.题型研究一 （一）真题再现

1.(2016全国丙卷)如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期

T逆时针匀速转动，则( )

A．两导线框中均会产生正弦交流电 B．两导线框中感应电流的周期都等于T

C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等

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D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等 【答案】BC

T【题型】多选题 【难度】一般 （二）试题猜想

2．如图所示，交流电流表与灯泡串联，先后在M、N间加上不同的交变电压，第一次加电压随时间按甲图的正弦规律变化；第二次加电压随时间按乙图规律变化。若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则这两次交流电流表读数之比I1：I2为( )

1

A. 1：5 B. 5:1 C. 5:2 D. 1:2 【答案】A

【题型】选择题 【难度】一般 二.题型研究二 （一）真题再现

3.(2016·全国乙卷T16)一含有理想变压器的电路如图11所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为( )

图11

A．2 C．4 【答案】B

【解析】设原、副线圈的匝数比为k，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，则原线圈电流为I时，副线圈电流为kI；原线圈电流为4I时，副线圈电流为4kI.根据变压器的输入功率等于输出功率得

B．3 D．5

UI－I2R1＝(kI)2(R2＋R3)

2

4UI－(4I)R1＝(4kI)R2

联立两式代入数据解得k＝3选项B正确． 【题型】选择题 【难度】一般

4.(2016·全国丙)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )

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A．原、副线圈匝数比为9∶1 B．原、副线圈匝数比为1∶9 C．此时a和b的电功率之比为9∶1 D．此时a和b的电功率之比为1∶9 【答案】AD

【题型】多选题 【难度】一般

5.(2015全国卷Ⅰ)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为

U.原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )

1

A．U＝66 V，k＝ 91

C．U＝66 V，k＝

3【答案】A

1

B．U＝22 V，k＝

91

D．U＝22 V，k＝

3

I1n21I21U11R【解析】设原、副线圈中的电流分别为I1、I2，则＝＝，故k＝2＝.设原线圈两端的电压为U1，则

I2n13I2R9U

3

n131U＝＝，故U1＝3U，而原线圈上电阻分担的电压为U，故＋3U＝220 V，解得U＝66 V．选项A正确． n2133

【题型】选择题 【难度】一般

6. (2014全国卷Ⅱ)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表?接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则( )

A．Uab∶Ucd＝n1∶n2

B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小 C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大 D．将二极管短路，电流表的读数加倍 【答案】BD

【题型】多选题 【难度】较难

7.（2012新课标）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。己知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为

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