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1、（江蘇專用）2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練：基礎(chǔ)回扣練14 交變電流和變壓器
1．(多選)(2018·揚(yáng)州中學(xué)5月模擬)如圖1所示，理想變壓器原線圈接入電壓有效值恒定的正弦交流電，副線圈接一定值電阻R.調(diào)節(jié)觸頭P，使副線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則調(diào)節(jié)前后( )
圖1
A．原線圈中的電流之比為4∶1
B．副線圈中的電流之比為1∶2
C．變壓器的輸入功率之比為4∶1
D．變壓器的輸出功率之比為1∶2
答案 AC
2．阻值為R的電爐絲通以大小為I的恒定電流時(shí)其電功率為P，當(dāng)把它接在某正弦交流電源兩端時(shí)其電功率也為P.則該交流電源電壓的最大值為( )
A.IR B.I
2、R C．IR D．2IR
答案 B
解析 電爐絲通以大小為I的恒定電流時(shí)，經(jīng)t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，則有：Q＝Pt＝I2Rt；電爐絲接在某正弦交流電源兩端時(shí)，經(jīng)t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q′，則有：Q′＝Pt＝I有2Rt，根據(jù)熱效應(yīng)有：Q＝Q′，即I2Rt＝I有2Rt，解得：I有＝I，則電壓的有效值為U有＝I有R＝IR，故該交流電源電壓的最大值為Um＝U有＝IR，故選B.
3．(多選)如圖2所示，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形均勻線圈，以AB邊所在直線為軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，若以圖示位置為零時(shí)刻，則下列選項(xiàng)反映四條邊上的電勢(shì)差隨時(shí)間的變化正確的有( )
圖2
3、
答案 AD
解析 線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，只有CD邊產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝BL2ω，結(jié)合題圖可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e＝BL2ωcos ωt，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知AB、BC、AD邊的電勢(shì)差最大為Em′＝BL2ω，故這三個(gè)邊的電壓的瞬時(shí)值為e′＝BL2ωcos ωt，結(jié)合產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向可知，A、D正確，B錯(cuò)誤；CD端的電壓即為路端電壓，故瞬時(shí)值為e″＝BL2ωcos ωt，故C錯(cuò)誤．
4．如圖3甲所示，阻值為50 Ω、匝數(shù)為311匝的閉合矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如圖乙所示．則可以判斷( )
圖3
4、A．t＝0時(shí)刻線圈應(yīng)轉(zhuǎn)到圖甲所示的位置
B．線圈的角速度為50 rad/s
C．穿過(guò)線圈的磁通量的最大值為 Wb
D．線圈轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的熱量為968 J
答案 C
解析 t＝0時(shí)刻產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為零，所以線圈應(yīng)處于中性面，即線圈平面與磁場(chǎng)垂直，故A錯(cuò)誤；據(jù)題圖乙可知，T＝0.02 s，據(jù)T＝可得：ω＝100π rad/s，故B錯(cuò)誤；據(jù)Em＝nBSω＝nΦmω可知，Φm＝ Wb＝ Wb，故C正確；電動(dòng)勢(shì)有效值E＝≈220 V，據(jù)焦耳定律可知，線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量：Q＝×0.02 J＝19.36 J，故D錯(cuò)誤．
5．(2018·東臺(tái)市創(chuàng)新學(xué)校模擬)圖4是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，下列說(shuō)法正確的
5、是( )
圖4
A．a(chǎn)是升壓變壓器，b是降壓變壓器
B．a(chǎn)是降壓變壓器，b是升壓變壓器
C．a(chǎn)的輸出電壓等于b的輸入電壓
D．a(chǎn)的輸出電壓等于輸電線上損失的電壓
答案 A
解析 因能量損失與輸送電壓的平方成反比，故為了減小電路能量損耗，要用高壓送電，到用戶要進(jìn)行降壓，故a為升壓變壓器，b是降壓變壓器，故A正確，B錯(cuò)誤；因輸電線有電阻，會(huì)有電壓損失，故a的輸出電壓要大于b的輸入電壓，且a的輸出電壓減去輸電線上損失的電壓等于b的輸入電壓，故C、D錯(cuò)誤．
6．(多選)(2018·揚(yáng)州中學(xué)下學(xué)期開(kāi)學(xué)考)如圖5所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，原線圈接有u＝311sin
6、 (100πt) V的交變電壓，副線圈上接有定值電阻R、線圈L、燈泡L1及理想電壓表V，以下說(shuō)法正確的是( )
圖5
A．副線圈中電流的變化頻率為50 Hz
B．燈泡L1兩端電壓為55 V
C．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則燈泡L1的亮度將變暗
D．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則電壓表V的示數(shù)將減小
答案 AC
7．(多選)(2018·蘇州市模擬)如圖6所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1，電阻R＝25 Ω，C為電容器，原線圈接u＝200sin (100πt) V的交流電．則( )
圖6
A．該交流電的頻率為50 Hz
7、B．交流電流表的讀數(shù)為0
C．電阻R的功率為200 W
D．電容器的耐壓值應(yīng)大于50 V
答案 AD
8．(多選)如圖7所示，面積為0.02 m2、內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100 rad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T．矩形線圈通過(guò)滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動(dòng)，副線圈所接電阻R＝50 Ω，電表均為理想交流電表．當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．下列說(shuō)法正確的是( )
圖7
A．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝100cos (100t) V
B．P上移時(shí)，電流表示數(shù)減小
C．t＝0時(shí)，電壓表示數(shù)為100 V
8、D．當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2∶1時(shí)，電阻上消耗的功率為50 W
答案 AD
解析 矩形閉合線圈ABCD在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電的最大值為：Em＝NBSω＝100××0.02×100 V＝100 V，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝100cos (100t) V，故A正確；P上移時(shí)，原線圈的匝數(shù)減小，導(dǎo)致副線圈電壓增大，那么副線圈電流也增大，則原線圈的電流會(huì)增大，電流表示數(shù)增大，故B錯(cuò)誤；由于正弦式交流電最大值為有效值的倍，所以交流電壓的有效值為U＝100 V，當(dāng)t＝0時(shí)，電壓表示數(shù)為100 V，故C錯(cuò)誤；當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2∶1時(shí)，電阻上消耗的功率為：PR＝＝ W＝50 W，故D正確．
（江蘇專用）2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練：基礎(chǔ)回扣練14 交變電流和變壓器
