(备战2015年高考)2014年全国名校物理试卷分项解析汇编：交变电流

2014高考物理模拟题精选分类解析（第06期）专题11 交变电流1. （2014河北省唐山一模）如图所示，理想变压器的原副线圈匝数之比为2:1，原线圈接在2202sin100()u t V π= 的交流电源上，副线圈一端接有R=55Ω的负载电阻、熔断电流为1A 的保险丝和一个灯泡D ，电流表为理想电表。

下列说法正确的是2. （2014洛阳市二模）如图所示是某种交变电流的电流随时间变化的图线，i>0部分的图线是一个正弦曲线的正半周，i<0部分的图线是另一个正弦曲线的负半周，其最大值如图中所示，则这种交变电流的有效值为 （ ）0I 03I02I06I3．（2014江西省上饶市二模）2013年4月20日在四川省雅安市芦山县发生7．0级地震、地震发生后，某下列说法中正确的是：A ．输电线路中的电流为20 AB ．输电线路损失的电功率为8000 WC ．发电机实际输出电压是260VD ．如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压的峰值是300 V项D 错误。

【考点定位】考查电能输送及其相关知识。

（2014四川省凉山州二诊）理想变压器的输入电压如图7所示，输出端并联2只相同的小灯泡21L L ，，如图8所示，灯泡的额定电压为20V ，额定功率为10W ，电路连接了两理想电流表21A A ，，导线电阻不计，开始电键S 断开，1L 恰好正常发光，则( )A.原副线圈的匝数比为1n ∶2n =3 2∶1B.流过灯1L 的电流方向每秒改变10次C.电键S 闭合后，灯1L 变暗D.电键S 闭合后，电流1A 的读数变大,21A A 的比值也变大5.（18分）（2014年3月北京市东城区高三适应性训练）有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用。

图1中，线圈的匝数为n ，ab 长度为L 1，bc 长度为L 2 。

图2是此装置的侧视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B ，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是900 。

交变电流（一、选择题：共13小题.每题4分，在每小题给出的四个选项中，1～9小题只有一个选项正确，10～13小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1．（4分）关于交变电流，下列说法正确的是（）A．在一个周期内交变电流的方向改变一次B．如果交变电流的最大值是5 A，那么交变电流的有效值一定是 AC．用交流电流表测定正弦交变电流的电流时，指针偏转一定角度不变D．白炽灯泡上标有“220 V40 W”，其中的220 V是指灯泡正常工作时承受的最大电压2．（4分）在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器的输出电压为U1，降压变压器的输入电压为U2，变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻R均不变．随着用户的增多，降压变压器的输出功率的增大，下列说法中正确的有（）A．U1将增大B．U2将增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率可用计算3．（4分）如图所示，单匝闭合导线框在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场的转轴匀速转动，从图示位置转过60°角时的电压瞬时值为U，则这段时间内导线框产生的平均电动势是（）A．B．C． D．4．（4分）一交流发电机的线圈电阻为2Ω，将其输出端接在电阻为20Ω的电阻丝上，其输出电压从某时刻开始随时间变化的图象如图所示，则（）A．线圈转动的角速度为25 rad/sB．交流发电机的电动势有效值为50VC．电阻丝的发热功率为250 WD．若将此发电机接在匝数比为1：2的理想变压器上可使输出频率提高1倍5．（4分）在某次军事演习中，我解放军用一台柴油发电机给演习部队临时供电，供电线路如图所示．该发电机说明书的部分内容如表所示．若发电机到部队的距离L=400m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻r=2.5×10﹣4Ω．演习部队用电器的总功率P=44kW，当这些额定电压U=220V的用电器都正常工作时，则（）型号AED6500S60kW最大输出功率输出电压范220～300V围A．输电线路中的电流为20 AB．发电机的实际输出电压为260 VC．在输电线路上损失的电功率为4 kWD．如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是311 V6．（4分）如图所示，L1和L2是输电线，用电压互感器和电流互感器测输电功率．若已知甲的两线圈匝数比为50：1，乙的两线圈匝数比为1：20，并且已知加在电压表两端的电压为220V，通过电流表的电流为5A，则（）A．甲是电压互感器，乙是电流互感器，输电线的输送功率为1.21×107 WB．乙是电压互感器，甲是电流互感器，输电线的输送功率为1.21×107 WC．甲是电压互感器，乙是电流互感器，输电线的输送功率为1.1×106 WD．乙是电压互感器，甲是电流互感器，输电线的输送功率为1.1×106 W7．（4分）电阻R1、R2与交流电源按如图所示的方式连接，R1=10Ω，R2=30Ω，其中R1与二极管并联．二极管具有单向导电性，正向导通时，电阻可看做零，反向接上电压时，电阻无穷大，可看做断路．交流电源的电压随时间t的变化关系是u=40sin 100πt （V）．则R2两端的电压有效值为（）A．20 V B．25V C．30V D．25 V8．（4分）一台发电机最大输出功率为4000kW、电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R=1kΩ．到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡“220V 60W”．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则下列说法错误的是（）A．T1原、副线圈的电流分别为1000 A和20 AB．T2原、副线圈的电压分别为1.8×105 V 和220 VC．T1和T2的变压比分别为1：50和40：1D．有6×104盏“220 V60 W”灯泡正常发光9．（4分）（2015春•金昌校级期末）为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后（）A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数变小，V1与V2示数的比值不变10．（4分）图中闭合金属线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，能产生正弦式交变电流的是（）A．B．C．D．11．（4分）图示是一种理想自耦变压器示意图．线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头．AB间接交流电压U，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头．当开关S闭合，P处于如图所示的位置时，两灯均能发光．下列说法正确的是（）A．P不动，将Q向右移动，变压器的输入功率变大B．P不动，将Q向左移动，两灯均变亮C．Q不动，将P沿顺时针方向移动，变压器的输入功率变大D．P、Q都不动，断开开关S，L1将变亮12．（4分）由于台风“达维”和“苏拉”的影响，我国沿海多个城市普降暴雨．在某城市的某小区内，受其影响形成内涝、断水、断电．现用临时发电机给小区供电、排涝．发电机给理想变压器输入的交流电如图甲所示，原线圈的保险丝额定电流为150A，副线圈向三台“4.2kW 220V”的抽水机和小区居民及危险处的信号灯供电，如图乙所示．其中10盏信号灯L0均标有“220V15W”，居民的白炽灯泡L均标有“220V60W”．若各用电器均正常工作，忽略电路的电压损失，变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（）A．原副线圈的匝数之比是1：2B．副线圈的磁通量变化率是原线圈的2倍C．白炽灯泡中的电流方向每秒改变50次D．副线圈最多可以给62盏白炽灯泡供电13．（4分）如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接在一交流电源上，副线圈上接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻R=4Ω．当输入端接通电源后，电流表示数I=5.0A，电动机带动一质量为15kg的重物以3m/s的速度匀速上升．除电动机内阻外，不考虑其他因素的能量损失，则下列判断正确的是（）A．原线圈中的电流为10 AB．变压器的输入功率为550 WC．电动机内阻上消耗的功率为550 WD．原线圈的输入电压是220 V二、非选择题：共4小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.14．（10分）如图所示，是交流发电机示意图，正方形线圈的匝数N=50匝，线圈的边长L=0.6m，正方形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度的大小B=0.1T，线圈总电阻r=1.5Ω，外接电阻R=7.5Ω，线圈以n=r/s的转速在磁场中匀速转动．求：（1）线圈产生的感应电动势的最大值．（2）若线圈从中性面开始计时，写出回路中的电流随时间变化的关系式．（3）交流电流表和交流电压表的示数．15．（12分）如图所示，圆形线圈共100匝、半径r=0.1m，在匀强磁场中绕过直径的轴OO′顺时针（从上往下看）匀速转动，轴OO′和磁场的方向垂直，磁感应强度的大小B=T，角速度ω=300rad/s，总电阻R=10Ω，请回答下列问题：（1）在图示时刻，圆形线圈中感应电流的方向如何？（2）写出从图示时刻线圈感应电动势的瞬时值表达式．（3）线圈转一圈外力做功多少？（4）从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多少？16．（12分）如图所示，理想变压器的原线圈接入u=1100sin 100πt （V）的交变电压，副线圈通过电阻r=5Ω的导线对“220V880W”电器R L供电，该电器正常工作．求：（1）原副线圈的匝数比．（2）原线圈电流表的示数．（3）原线圈的输入功率多大？17．（14分）在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个电站，输送的电功率P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电能表一昼夜的示数相差为4800kW•h．（1）求这时的输电效率η和输电线的总电阻r．（2）若使输电效率提高到90%，又不改变输电线，那么应使用多高的电压输电？（3）在第（2）问的情况下，若用户得到电压为220V，则进入用户前的降压变压器的变压比为多大？2014年4月全国100所名校单元检测卷物理（十四）交变电流（全国东部）参考答案一、选择题：共13小题.每题4分，在每小题给出的四个选项中，1～9小题只有一个选项正确，10～13小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1．C；2．C；3．D；4．C；5．B；6．C；7．B；8．C；9．A；10．AD；11．BD；12．AD；13．BD；二、非选择题：共4小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.14．；15．；16．17．。

2014年全国15套高考物理试题(含答案)2014年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷）理科综合（物理部分）参考答案一、选择题选择题题号 13 14 15 16 17 18 19 2021 答案 B A C B AC AD BD BD AC 非选择题 34、（18分）（1）①1.30②A ③B ④短路（2）①50 ②相等③滑块的动能④正比压缩量 35、（18分）解：(1)P1、P2碰撞过程，动量守恒mv1=2mv ① 解得v= v12=3m/s ② 碰撞损失的动能ΔE＝12mv21－12(2m)v2 ③ 解得ΔE ＝9J ④ (2) 由于P与挡板的碰撞为弹性碰撞.故P在AC间等效为匀减速运动，设P在AC段加速度大小为a，由运动学规律，得μ(2m)g ＝2ma⑤ 3L=vt-12at2⑥ v2＝v-at⑦ 由①⑤⑥⑦解得v1=t2+24tv2=24-t22t ⑧ 由于2s≤t≤4s 所以解得v1的取值范围10m/s≤v1≤14m/s ⑨ v2的取值范围1m/s≤v2≤7m/s 所以当v2=7m/s时，P向左经过A 点时有最大动能 E=12(2m)v22=49J ⑩ 36、（18分）解：（1）粒子在电场中，由动能定理有 qEd=12mv2 -0 ① 粒子在Ⅰ区洛伦兹力提供向心力 qvB0＝mv2r ② 当k=1时，由几何关系得r=L ③ 由①②③解得E=qB02L22md ④ （2）由于2<k<3时，由题意可知粒子在Ⅱ区只能发生一次偏转，由几何关系可知(r-L)2+(kL)2=r2 ⑤ 解得r=(k2+1)2L ⑥ 由②⑥解得v=(k2+1)qB0L2m ⑦ 粒子在Ⅱ区洛伦兹力提供向心力 qvB＝mv2r1 ⑧ 由对称性及几何关系可知 k(3-k)=rr1 ⑨ 解得r1=(3-k) (k2+1)2kL ⑩ 由⑧⑩解得 B＝k(3-k) B0 2014高考物理海南卷 1．如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方。

交变电流的产生及描述（2014·湖北襄阳五中五月月考）1. 某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π，磁场均沿半径方向．匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab ＝cd ＝l 、bc ＝ad ＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc 边和ad 边同时进入磁场．在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B 、方向始终与两边的运动方向垂直．线圈的总电阻为r ，外接电阻为R 。

则（ ）A ．线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E m =2Bl 2ωB ．线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小FC ．线圈旋转一圈时，流过电阻R 的净电荷量为零。

D 【知识点】发电机模型、感应电动势大小求解规律—法拉第电磁感应定律、电荷量、安培力、功率。

【答案解析】CD解析：本题中的发电机模型中的磁场是幅向磁场，那么矩形线圈在磁场中始终垂直切割磁感线，产生的感应电动势为NBl 2ω，所以A 选项错误;安培力的大小为F ＝BIL ＝NB 2l 3ω/R+r,由此可知B 项错误；C 选项中线圈旋转一圈，磁通量的变化量为零，平均感应电动势为零—平均感应电流为零—流过R 的净电荷量为零，C 项正确；因为是匀速转动，外力做的功等于D 选项正确，从而选择CD 答案。

【思路点拨】要认真审题，知道是什么样的发电机模型—幅向磁场组成的发电机，再依据法拉第电磁感应定律切割磁感线电动势表达式、安培力表达式，功率表达式列式求解；但要注意的是求流过R 的电荷量时，要由平均感应电动势表达式和电流强度定义式列式求解，而一圈的整个过程中平均感应电动势为零，所以通过R 的净电荷量为零，这一点是本题求解的难点所在。

（2014·江苏徐州一中考前模拟）2. 如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”灯泡，灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A．下列说法正确的是（）A．图示位置穿过线框的磁通量为零BC．变压器原、副线圈匝数之比为25︰11D．变压器允许输出的最大功率为5000W【知识点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；电功、电功率；变压器的构造和原理．【答案解析】CD解析：A、图示位置穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故A错误；B、电动势的最大值E m=NBSω，则导线框中产生交变电压的有效值为500V，故B错误；C、交流电压的有效值U1C正确；D、由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=500×10=5000W，所以D正确．故选CD【思路点拨】根据E=NBSω求出线圈转动产生的电动势最大值，根据最大值求出有效值，根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．（2014·广东中山一中模拟）3. 高频焊接技术的原理如图（a）。

专题15 光、电磁波、相对论（选修3-4）一、单项选择题1.【2013·西安铁一中国际合作学校高三上学期期末考试】太阳表面温度约为6000K，主要发出可见光；人体温度约为310K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3K，所发出的辐射称为“3K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“3K背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段（）A．无线电波 B．紫外线 C．X射线 D．γ射线2.【2013·西安铁一中国际合作学校高三上学期期末考试】假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子发生碰撞后，电子向某一方向运动，光子将偏离原来的运动方向，这种现象称为光子的散射，散射后的光子跟原来相比A．光子将从电子处获得能量，因而频率增大B．散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上C．由于电子受到碰撞，散射光子的频率低于入射光子的频率D．散射光子虽改变原来的运动方向，但频率不变.【答案】C【解析】试题分析：由碰撞知识可得：光子与电子碰撞，一部分能量转移给电子，所以光子能量减小，可得v减小，即光子频率减小．所以散射后光子的频率小于入射光子的频率．故根据E hvAD错误，C正确；光子与电子碰撞后偏离原来的运动方向，根据动量守恒知，散射后光子的运动方向与电子的运动方向不在同一条直线上．故B错误．考点：本题关键抓住动量守恒和能量守恒，以及波速、波长、频率的关系进行分析求解．二、多项选择题3.【2014·桑植一中高三联考】关于光学镜头增透膜的以下说法中，正确的是 A 增透膜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度； B 增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4； C 增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4；D 因为增透墨的厚度一般适合绿光反射时相互抵消，红光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色。

三、非选择题4.【2013·景德镇高三第二次质检】（9分）如图，厚度为D 的玻璃砖与水平实验桌成45°角放置。

2014高考物理三轮冲刺经典试题交变电流（必考试题,含2014模拟试题）1.（2014重庆一中高三下学期第一次月考理综试题，3）如题3图所示，匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴匀速转动，线框面积为，线框的电阻为，电感不计，外电路接电阻、理想交流电流表。

下列说法正确的是（）A．图示位置线圈的感应电动势为B．交流电流表的示数C．一个周期内通过的电荷量D．两端电压的有效值2.（2013四川成都高三第二次诊断性检测理科综合试题，2）2012年，四川超特高压输电量首破千亿千瓦时。

如图所示是远距离输电示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。

下列说法正确的是（）A. 若用户用电功率增加，升压变压器的输出电压将增大B. 若用户用电功率增加，降压变压器的输入电压将增大C. 若输电功率一定，采用特高压输电可减少输电线上损耗的功率D. 若输电功率一定，采用特高压输电会降低输电的效率3.（2014山西忻州一中、康杰中学、临汾一中、长治二中四校高三第三次联考理科综合试题，18）一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示，电压表和电流表均为理想交流电表。

则下列说法正确的是（）A．原、副线圈中的电流之比为5∶1B．电压表的读数约为44VC．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1 分钟内产生的热量为2904 JD．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均增大4.（2014山东潍坊高三3月模拟考试理科综合试题，17）如图所示，匀强磁场的磁感应强度T．单匝矩形线圈面积S=l m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴匀速转动．线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，为交流电流表．调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为1：2时，副线圈电路中标有“36V，36W” 的灯泡正常发光．以下判断正确的是（）A．电流表的示数为lAB．矩形线圈产生电动势的有效值为18VC．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律VD．若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移5.（2014山东青岛高三第一次模拟考试理综物理，17）用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是380V，通过负载的电流图象如图所示，则（）A．变压器原线圈中电流的频率为50HzB．变压器的输入功率38WC．变压器原、副线圈的匝数比是19: 11D．负载电流的函数表达式i=0.1sin50πt (A)6.（2013辽宁大连高三第一次模拟考试理科综合试题，21）如图所示，在第一、第二象限中存在垂直xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一半径为r的扇形金属线框在xoy平面内，以角速度ω绕O点逆时针匀速转动，∠POQ=120°，线框的总电阻为R。

专题12 交变电流传感器（解析版） 重庆理综卷物理部分有其特定的题命模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。

为了给重庆考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。

本资料以重庆考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对重庆考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。

一、单项选择题 1.【2014?重庆市杨家坪中学高三（上）入学考试】如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为 ， 为定值电阻， 是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压 ，设理想交流电压表 、 的示数分别是 、 ；理想交流电流表 、 示数分别是 、。

下列说法中正确的是（ ） A．电压表 的示数 B．滑片P向b端滑动过程中， 不变、 变大 C．滑片P向b端滑动过程中， 变小、 变大 D．通过原、副线圈的交变电流频率之比为 2.【2014?重庆市重庆一中高二上期期末】图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是 A．图甲表示交流电，图乙表示直流电 B．电压的有效值都是311V C．电压的有效值图甲大于图乙 D．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πt（V） 3．【2014?重庆市重庆一中高二上期期末】物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动，对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是 A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．直流电源的正负极接反了 D．所用套环的材料与老师的不同 二、多项选择题 4.【2014?重庆市重庆一中高二上期期末】如图所示，电源的电动势为E，内阻 忽略不计。

专题09 电路和电流（包括直流和交流）1. 【2014·上海卷】将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联，接在不计内阻的稳压电源两端。

开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等，保持Ⅰ温度不变，冷却或加热Ⅱ，则Ⅱ的电功率在（A）加热时变大，冷却时变小（B）加热时变小，冷却时变大（C）加热或冷却时都变小（D）加热或冷却时都变大2．【2014·天津卷】如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略。

平行板电容器C的极板水平放置。

闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。

如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是A．增大R1的阻值B．增大R２的阻值C．增大两板间的距离D．断开电键S3.【2014·上海卷】如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r 。

将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表123V V V 、、示数变化量的绝对值分别为123V V V ∆∆∆、、，理想电流表A 示数变化量的绝对值I ∆，则（A ）A 的示数增大 （B ）2V 的示数增大 （C ）3V ∆与I ∆的比值大于r （D ）1V ∆大于2V ∆4.【2014·天津卷】如图1所示，在匀强磁场中，一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，产生的交变电动势图象如图2中曲线a 、b 所示，则A．两次t=0是时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3C．曲线a表示的交变电动势频率为25HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10V5．【2014·海南卷】理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端，已知三个灯泡均正常发光。

该变压器原、副线圈的匝数之比为A．1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶26.【2014·新课标全国卷Ⅱ】如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。

[] M单元　交变电流 变电流的产生及描述 7．[2014·天津卷] 如图1所示，在匀强磁场中，一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，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示，则( ) 图1 图2 A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合 B．曲线a、b对应的线圈转速之比为23 C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V AC　[解析] 本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识，从图像可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时，曲线a表示的交变电动势的周期为4×10－2 s，曲线b表示的交变电动势的周期为6×10－2 s，所以A、C正确，B错误；由Em＝NBSω可知，＝＝＝，故Emb＝Ema＝10 V，曲线b表示的交流电动势的有效值为5 V，D错误． 图X24-1 1．2014·福州质检一个固定的矩形线圈abcd处于范围足够大的可变化的匀强磁场中．如图X24-1所示，该匀强磁场由一对异名磁极产生，磁极以OO′为轴匀速转动．在t＝0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N离开纸面向外转动．规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则图X24-2中能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图像是( ) 图X24-2 1．C　[解析] 磁极以OO′为轴匀速转动可等效为磁场不变线圈向相反方向转动．在t＝0时刻，磁场的方向与线圈平面平行，感应电流最大，产生的感应电流方向为a→b→c→d→a.所以能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图像是图C. 图X24-3 2．2014·东北三校联考如图X24-3所示，空间有范围足够大的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在其间竖直放置两个彼此正对的相同的金属圆环，两环间距为L，用外力使一根长度也为L的金属杆沿环匀速率运动，用导线将金属杆和外电阻相连，整个过程中只有金属杆切割磁感线．已知磁感应强度的大小为B，圆环半径为R，金属杆转动的角速度为ω，金属杆和外电阻的阻值均为r，其他电阻不计，则( ) A．当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，流过外电阻的电流先变大后变小 B．当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，流过外电阻的电流先变小后变大 C．流过外电阻电流的有效值为 D．流过外电阻电流的有效值为 2．BC　[解析] 从金属杆在圆环的最高点开始计时，金属杆切割磁感线的速度v＝ωR，产生的感应电动势e＝BLvcos ωt＝BLRωcos ωt，当金属杆从最高点运动到最低点的过程中，电动势先变小后变大，流过外电阻的电流先变小后变大，选项B正确；电动势的有效值E＝，电流的有效值I＝＝，选项C正确． 图X24-6 5．2014·安徽“江南十校”联考如图X24-6所示的区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y＝2sinx曲线围成(x≤2 m)．现把边长为2 m的正方形单匝线框以水平速度v＝10 m/s匀速地拉过该磁场区域，磁场区域的磁感应强度B＝0.4 T，线框的电阻R＝0.5 Ω，不计一切摩擦阻力，则( ) A．水平拉力F的最大值为8 N B．拉力F的最大功率为12.8 W C．拉力F要做25.6 J的功才能让线框通过此磁场区 D．拉力F要做12.8 J的功才能让线框通过此磁场区 C　[解析] 线框穿过磁场区时，BC或AD边切割磁感线的有效长度为y，产生的感应电动势e＝Byv＝2Bvsinvt，线框所受的安培力F＝，当y＝2 m时，安培力最大，且最大值Fm＝ N＝12.8 N，拉力的最大功率Pm＝Fmv＝128 W，选项A、B错误；由能量守恒定律可知，线圈通过磁场区拉力做的功等于电阻产生的热量，即W＝Q＝I2Rt＝t＝×× J＝25.6J，选项C正确，选项D错误． 1．2014·河北邯郸摸底电阻为1 Ω的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的正弦式交流电的i-t图线如图G9-1中图线a所示；调整线圈的转速后，该线圈中产生的正弦式交流电的i-t图线如图线b所示．以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是( ) 图G9-1 A．t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B．线圈先后两次的转速之比为32 C．图线a对应的交流电的电动势的有效值为5 V D．图线b对应的交流电的电动势的最大值为5 V '1.BC　[解析] 在t＝0时刻，线圈产生的感应电动势和感应电流均为0，则穿过线圈的磁通量最大，选项A错误；由图像可得两电流的周期之比为23，则线圈先后两次的转速之比为32，选项B正确；图线a对应的交流电的电动势的最大值为10 V，有效值为5 V，选项C正确；由Em＝BSω可知，＝＝，故Emb＝Ema，图线b对应的交流电的电动势的最大值约为6.67 V，选项D错误． 变压器 远距离输电 15．[2014·浙江卷] 如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2.则( ) 第15题图 A. 用户端的电压为 B. 输电线上的电压降为U C. 理想变压器的输入功率为Ir D. 输电线路上损失的电功率为I1U 15．A　[解析] 本题考查电能的输送、理想变压器等知识．理想变压器输入端与输出端功率相等， U1 I1＝ U2I2，用户端的电压U2＝ U1，选项A正确；输电线上的电压降ΔU＝U－U1＝I1r，选项B错误；理想变压器输电线上损失的功率为Ir，选项C、D错误． 1．[2014·四川卷] 如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( ) 甲 乙 A．用户用电器上交流电的频率是100 Hz B．发电机输出交流电的电压有效值是500 V C．输出线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小 1．D　[解析] 从图乙得到交流电的频率是50 Hz，变压器在输电过程中不改变交流电的频率， A错误；从图乙得到发电机输出电压的最大值是500 V，所以有效值为250 V，B错误；输电线的电流是由降压变压器的负载电阻和输出电压决定的，C错误；由于变压器的输出电压不变，当用户用电器的总电阻增大时，输出电流减小，根据电流与匝数成反比的关系可知，输电线上的电流减小，由P线＝I线R线可知，输电线上损失的功率减小，D正确． 21．[2014·新课标卷] 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A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．UabUcd＝n1n2 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，c、d间的电压Ucd越大 D．将二极管短路，电流表的读数加倍 21．BD　[解析] 经交流电压表、交流电流表测得的值分别为交变电压和交变电流的有效值，根据变压器公式＝得到输出电压，而输出电压U2不等于c、d端电压，因二极管具有单向导电性，输入电压通过变压器变压后经二极管整流后有效值发生变化， Ucd＝＝，则UabUcd＝n1n2，故A错误．增大负载电阻的阻值R, Uab不变，Ucd也不变，根据P出＝可知输出功率减小，根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知，输入功率必减小，故电流表读数变小，B正确，C错误．二极管短路时，U′cd＝U2，输出功率P′出＝＝＝2P出，故输入功率P1也加倍，而输入电压U1不变，根据P1＝U1I1得电流表读数加倍，D正确． 19．[2014·广东卷] 如图11所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是( ) A．P向下滑动时，灯L变亮 B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小 D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大 19．BD　[解析] 由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；滑片P上滑，电阻减小，副线圈输出电流I2增大，则原线圈输入电流I1也增大，故选项C错误；此时变压器输出功率P2＝U2I2将变大，故选项D正确． 16．[2014·福建卷] 图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1＝n42R，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A、B端接入低压交流电源时( ) A．A1、A2两表的示数相同 B．L1、L2两灯泡的亮度相同 C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率 D．R2两端的电压小于R4两端的电压 D　[解析] 由于n1<n2，所以左边的理想变压器为升压变压器，低压交流电源经过理想升压变压器后，由于功率不变，所以电流变小，则A1表的示数小于A2表的示数，故A项错误；由＝，U3＝U2－IA1·2R及＝可知，L1两端的电压UL1＝U4＝U1－·IA1·2R，又L2两端的电压UL2＝U1－IA2·2R，因IA1UL2，由P＝可知，L1的功率大于L2的功率，所以L1的亮度大于L2，故B项错误；由于A1表的示数小于A2表的示数，由P＝I2R可知，R1消耗的功率小于R3消耗的功率，故C项错误；由于A1表的示数小于A2表的示数，由U＝IR可知，R2两端的电压小于R4两端的电压，故D项正确． 8．2014·汕头质量测评图X24-9为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器的匝数均不变，且n1n2＝n4n3.当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是( ) 图X24-9 A．用户的总电阻增大 B．用户的电压U4增大 C．U1U2＝U4U3 D．用户消耗的功率等于发电机的输出功率 8．C　[解析] 对两个变压器，＝，＝，所以＝，选项C正确；由能量守恒定律可知，发电机的输出功率等于用户消耗的功率和输电导线消耗的功率之和，选项D错误；输出电压U1一定，U2也一定，当用户消耗的功率P出增大时，负载增多，并联支路增加，用户的总电阻减小，P出＝IR负载，降压变压器的输出电流I4增大， 由＝知，降压变压器的输入电流I3增大，即I2增大，则U3＝U2－I2r减小，用户的电压U4减小，选项A、B错误． 9．2014·河南焦作联考如图X24-10所示，理想变压器原线圈的匝数n1＝1100匝，副线圈的匝数n2＝110匝，R0、R1、R2均为定值电阻，且R0＝R1＝R2，电流表、电压表均为理想电表．原线圈接u＝220sin 314t(V)的交流电源，起初开关S处于断开状态．下列说法中正确的是( ) 图X24-10 A．电压表的示数为22 V B．当开关S闭合后，电压表的示数变小 C．当开关S闭合后，电流表的示数变大 D．当开关S闭合后，变压器的输出功率增大 9．BCD　[解析] 变压器的输入电压的有效值为 V，则副线圈两端的电压为 V，根据串联分压原理，电压表的示数为 V，选项A错误；当开关S闭合后，输出功率增大，电压表的示数变小，原线圈输入功率增大，电流表的示数变大，选项B、C、D正确． 10．2014·洛阳联考某电厂要将电能输送给较远的用户，输送的总功率为9.8×104 W，电厂输出的电压仅为350 V，为减少输送的功率损失，先用升压变压器将电压升高后输出，再用降压变压器将电压降低供用户使用．已知输电线路的总电阻为4 Ω，允许损失的功率为输送功率的5%，所需的电压为220 V，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比． 10．18　13311 [解析] 根据题意，画出输电线路图如图所示， 电路中损失功率P损＝5%P总 而P损＝IR 输电线路中的电流I2＝＝35 A 升压变压器的输出电压U2＝＝2.8×103 V 根据理想变压器电压之间的关系，升压变压器的原、副线圈的匝数比 ＝＝＝ 降压变压器的输入功率 P3＝P总－P损＝95%·P总＝9.31×104 W 所以降压变压器的输入电压U3＝＝V＝2660 V 降压变压器的原、副线圈的匝数比 ＝＝＝. 2．2014·开封联考理想自耦变压器的原线圈接有如图G9-2甲所示的正弦式交变电压，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是( ) 甲 乙 图G9-2 A．交变电源的电压u随时间t变化的规律是u＝U0cos 100πt B．若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大 C．若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大 D．若使电阻R增大的同时，将触头P向B端滑动，则通过A处的电流一定增大 2．AB　[解析] 由图甲可得交变电源的周期为T＝0.02 s，最大值为U0，则电源的电压u＝U0cos t＝U0cos100πt，选项A正确；由＝，若仅将触头P向A端滑动，即n2增大，则副线圈的输出电压U2增大，电阻R消耗的电功率P＝增大，选项B正确；若仅使电阻R增大，则输出电压U2一定，输出电功率P＝减小，原线圈的输入电功率减小，选项C错误；若使电阻R增大的同时，将触头P向B端滑动，则输出电压U2减小，输出或输入的电功率减小，通过A处的电流I＝一定减小，选项D错误． 3．2014·陕西宝鸡质检如图G9-3甲所示，“回”字形铁芯两端绕有两个线圈，在线圈l1中通入电流 i1后，在l2上产生的感应电流随时间变化的规律如图乙所示，则通入线圈l1中的电流i1随时间t变化的图线是图G9-4中的 (线圈l1、l2中电流的正方向如图甲中箭头所示)( ) 图G9-3 图G9-4 3．D　[解析] 由图乙可知线圈l2中的电流大小在每个周期内恒定，由法拉第电磁感应定律可知，磁通量随时间线性变化，则电流i1在每个周期内是线性变化的；在0～时间内，由楞次定律知，电流i1沿负方向增大．选项D正确． 交变电流综合 7．[2014·天津卷] 如图1所示，在匀强磁场中，一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，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示，则( ) 图1 图2 A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合 B．曲线a、b对应的线圈转速之比为23 C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V 7．AC　[解析] 本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识，从图像可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时，曲线a表示的交变电动势的周期为4×10－2 s，曲线b表示的交变电动势的周期为6×10－2 s，所以A、C正确，B错误；由Em＝NBSω可知，＝＝＝，故Emb＝Ema＝10 V，曲线b表示的交流电动势的有效值为5 V，D错误． 17．[2014·山东卷] 如图所示，将额定电压为60 V的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A．以下判断正确的是( ) A．变压器输入功率为484 W B．通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C．通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D．变压器原、副线圈匝数比n1n2＝113 BD　[解析] 理想电流表没有电阻，显示的2.2 A是理想变压器的输出电流的有效值，理想电压表的电阻无穷大，显示的220 V是理想变压器的输入电压的有效值．用电器正常工作，所以，理想变压器的输出电压的有效值为60 V．根据理想变压器的电压与匝数成正比，可得n1n2＝U1U2＝113 ，选项D正确．理想变压器的输入功率等于输出功率，P入＝P出＝60×2.2 W＝132 W ，选项A错误．根据理想变压器的电流与匝数成反比，即I1I2＝n2n1，可得通过原线圈的电流的有效值为I1＝I2＝0.6 A ，选项B正确．通过变压器的是正弦交流电，所以副线圈的电流的最大值为Im＝I2＝2.2 A，选项C错误． 图X24-7 6．2014·潍坊一模如图X24-7所示，匀强磁场的磁感应强度B＝ T．单匝矩形线圈的面积S＝1 m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．线圈通过电刷与理想变压器原线圈相接，A为交流电流表．调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈的匝数比为12时，副线圈电路中标有“36 V　36 W”的灯泡正常发光．以下判断正确的是( ) A．电流表的示数为1 A B．矩形线圈产生电动势的有效值为18 V C．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律为e＝18 sin 90πt(V) D．若矩形线圈的转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移 BC　[解析] 标有“36 V　36 W”的灯泡正常发光，副线圈的输出电压和电流分别为36 V和1 A，由＝，解得电流表的示数为2 A，选项A错误；由＝解得矩形线圈产生电动势的有效值为18 V，选项B正确；从中性面开始计时，产生正弦交流电，且电动势的最大值Em＝BSω＝18 V，解得角速度ω＝90π rad/s，则电动势的瞬时值e＝18 sin 90πt (V)，选项C正确；若矩形线圈的转速增大，电动势的最大值和有效值均增大，由＝可知，为使U2不变，需要减小n2，即应将P适当上移，选项D错误． 4．2014·江西红色六校联考在如图G9-5甲所示的电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化规律如图乙所示，则在t1～t2时间内( ) 甲 乙 图G9-5 A．电流表A1的示数比A2的小 B．电流表A2的示数比A3的小 C．电流表A1和A2的示数相同 D．电流表的示数都不为零 4．C　[解析] 由于理想变压器原线圈内的磁场均匀变化，所以副线圈产生恒定电动势，电流表A1和A2的示数相同，因电容器所在的支路相当于断路，电流表A3的示数为0，选项C正确． 8．2014·青岛质检图G9-9为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈的面积为S，矩形线圈的匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是( ) 图G9-9 A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，则通过变压器原线圈的电流的瞬时值为0 B．发电机线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBSωsin ωt C．当用电量增加时，为使用户得到的电压保持不变，滑动触头P应向上滑动 D．当滑动触头P向下滑动时，变压器原线圈两端的电压将增大 8．C　[解析] 图示发电机线圈处于平行于磁感线的位置，此时穿过线圈的磁通量为0，但磁通量的变化率最大，即通过变压器原线圈的电流的瞬时值最大，选项A错误；从线圈平面与磁场平行时开始计时，发电机线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcos ωt，选项B错误；当用电量增加时，总功率增大，通过原、副线圈的电流均增大，R0两端的电压增大，为使用户得到的电压保持不变，副线圈的输出电压要增大，由＝可知需增大n2，滑动触头P应向上滑动，选项C正确；当滑动触头P向下滑动时，变压器原线圈两端的电压不变，副线圈两端的电压减小，选项D错误． 9．2014·洛阳重点高中联考三峡水利枢纽工程是流域治理开发的关键工程，是中国规模最大的水利工程．枢纽控制的流域面积为1×106 km2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量Q＝4.51×1011 m3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面．在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量即26台发电机组同时工作时的总发电功率P＝1.82×107 kW.年平均发电量约为W＝8.40×1010 kW·h，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面．阅读上述资料，解答下列问题(水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2)． 图G9-10 (1)请画出远距离输电的原理图并在其上用相应的符号标明相应的物理量． (2)若三峡电站上、下游水位差按H＝100 m计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的公式并计算出效率η的数值． (3)若26台发电机组全部发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？ (4)将该电站的电能输送到华中地区，输电功率P1＝4.5×106 kW，采用超高压输电，输电电压U＝500 kV，而发电机输出的电压约为U0＝18 kV，要使输电线上损耗的功率为输送电功率的5%，求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数之比和输电线路的总电阻． 9．(1)略　(2)67.1% (3)192.3天　(4)9250　2.78 Ω [解析] (1)远距离输电的原理图如图所示． (2)电站能量转化的效率η＝＝ 效率η＝×100%≈67.1%. (3)依据P＝可知，每台发电机组平均年发电时间 t＝＝ 天≈192.3天． (4)升压变压器原、副线圈的匝数之比＝＝9250 由P1＝UI得I＝9.0×103 A 又P损＝I2R＝5%P1 由以上各式解得R≈2.78 Ω.。

2014年广东省各地高考模拟理综物理分类汇编——交变电流一、单选题1．（2014届广东省六校第一次联考）11．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，它产生的交流电动势为t sin1002220e π=，关于这个交变电流，下列说法中正确的是 BDA ．交变电流的频率为100HzB ．该电动势的有效值为220VC ．线圈转动的角速度ω=50π rad/sD ．t=0时，线圈平面处于中性面 2．（2014届广州市海珠区综合测试一）16．如图中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为10:1，变压器的原线圈接的电压t sin502100u π=（V ），电压表为理想电表接在副线圈两端，则（ ）AA ．电压表的读数为10VB ．电压表的读数2100 VC ．电压表的读数约为210VD ．电压表的读数与电阻R 有关3．（2014届广东省湛一中第一次理综测试）16、将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ）BA ．t=0时刻线圈平面与匀强磁场磁感线平行B ．该电动势的表达式为e=5sin50πtC ．电阻消耗的电功率为5 WD ．若将电阻换成电容，用交流电流表测量电路电流时示数为0 4．（2014届惠州三调）16．某交流发电机给灯泡供电,产生交变电流的图像如图所示，下列说法中正确的是（）DA ．交变电流的频率为100 HzB ．交变电流的瞬时表达式为i = 5cos(50πt) AC ．该交流电的电压的有效值为D ．在t = 5×10-3s 时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大5．（2014届广东省东莞上学期期末调研）16．如图甲所示电路,电阻R 的阻值为50Ω，在ab 间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误．．的是（）CA ．交流电压的有效值为100VB ．电流表示数为2AC ．该交流电流的周期为0.01sD ．如果产生该交流电的线圈的转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍 6．（2014汕头市一模物理）15．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U 1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且 n 1 : n 2 = n 4 : n 3.当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是（ ）CA ．用户的总电阻增大B ．用户的电压U 4增加C ．U 1 : U 2 = U 4 : U 3D ．用户消耗的功率等于发电机的输出功率二、双选题 1．（2014届惠州第一次调研考试）20、家庭中用的取暖器，正常工作时所用电压是按照图中正弦规律变化的交流电，取暖器正常工作时的电流是3A 。

2014年高考物理真题分类汇编：交变电流21． [2014·新课标Ⅱ卷] 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2.原线圈通过一理想电流表A 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U cd ，则( )A ．U ab ∶U cd ＝n 1∶n 2B ．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，c 、d 间的电压U cd 越大D ．将二极管短路，电流表的读数加倍21．BD [解析] 经交流电压表、交流电流表测得的值分别为交变电压和交变电流的有效值，根据变压器公式U ab U 2＝n 1n 2得到输出电压，而输出电压U 2不等于c 、d 端电压，因二极管具有单向导电性，输入电压通过变压器变压后经二极管整流后有效值发生变化， U cd ＝2U 22＝2n 2U ab 2n 1，则U ab ∶U cd ＝2n 1∶n 2，故A 错误．增大负载电阻的阻值R, U ab 不变，U cd 也不变，根据P 出＝U 2cd R可知输出功率减小，根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知，输入功率必减小，故电流表读数变小，B 正确，C 错误．二极管短路时，U ′cd ＝U 2，输出功率P ′出＝U ′2cd R ＝U 22R＝2P 出，故输入功率P 1也加倍，而输入电压U 1不变，根据P 1＝U 1I 1得电流表读数加倍，D 正确．1．[2014·四川卷] 如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( )甲 乙A ．用户用电器上交流电的频率是100 HzB ．发电机输出交流电的电压有效值是500 VC ．输出线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D ．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小 1．D [解析] 从图乙得到交流电的频率是50 Hz ，变压器在输电过程中不改变交流电的频率， A 错误；从图乙得到发电机输出电压的最大值是500 V ，所以有效值为250 2 V ，B 错误；输电线的电流是由降压变压器的负载电阻和输出电压决定的，C 错误；由于变压器的输出电压不变，当用户用电器的总电阻增大时，输出电流减小，根据电流与匝数成反比的关系可知，输电线上的电流减小，由P 线＝I 线R 线可知，输电线上损失的功率减小，D 正确．17．[2014·山东卷] 如图所示，将额定电压为60 V 的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V 和2.2 A ．以下判断正确的是( )A ．变压器输入功率为484 WB ．通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC ．通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD ．变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶317．BD [解析] 理想电流表没有电阻，显示的2.2 A 是理想变压器的输出电流的有效值，理想电压表的电阻无穷大，显示的220 V 是理想变压器的输入电压的有效值．用电器正常工作，所以，理想变压器的输出电压的有效值为60 V ．根据理想变压器的电压与匝数成正比，可得n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝11∶3 ，选项D 正确．理想变压器的输入功率等于输出功率，P 入＝P 出＝60×2.2 W ＝132 W ，选项A 错误．根据理想变压器的电流与匝数成反比，即I 1∶I 2＝n 2∶n 1，可得通过原线圈的电流的有效值为I 1＝n 2n 1I 2＝0.6 A ，选项B 正确．通过变压器的是正弦交流电，所以副线圈的电流的最大值为I m ＝2I 2＝2.2 2 A ，选项C 错误．16． [2014·福建卷Ⅰ] 图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n 1＝n 4<n 2＝n 3，四根模拟输电线的电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ，A 1、A 2为相同的理想交流电流表，L1、L 2为相同的小灯泡，灯丝电阻R L >2R ，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A 、B 端接入低压交流电源时( )A ．A 1、A 2两表的示数相同B ．L 1、L 2两灯泡的亮度相同C ．R 1消耗的功率大于R 3消耗的功率D ．R 2两端的电压小于R 4两端的电压16．D [解析] 由于n 1<n 2，所以左边的理想变压器为升压变压器，低压交流电源经过理想升压变压器后，由于功率不变，所以电流变小，则A 1表的示数小于A 2表的示数，故A 项错误；由U 1U 2＝n 1n 2，U 3＝U 2－I A1·2R 及U 3U 4＝n 3n 4可知，L 1两端的电压U L1＝U 4＝U 1－n 4n 3·I A1·2R ，又L 2两端的电压U L2＝U 1－I A2·2R ，因n 4n 3I A1<I A2，故U L1>U L2，由P ＝U 2R可知，L 1的功率大于L 2的功率，所以L 1的亮度大于L 2，故B 项错误；由于A 1表的示数小于A 2表的示数，由P ＝I 2R 可知，R 1消耗的功率小于R 3消耗的功率，故C 项错误；由于A 1表的示数小于A 2表的示数，由U ＝IR 可知，R 2两端的电压小于R 4两端的电压，故D 项正确．3．[2014·江苏卷] 远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，电压分别为U 1、U 2，电流分别为I 1、I 2，输电线上的电阻为R .变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A. I 1I 2＝n 1n 2 B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 23．D [解析] 对理想变压器来说，输出功率决定输入功率，两者总相等，故选项D 正确；对只有一组副线圈的理想变压器来说，通过原、副线圈的电流之比等于原、副线圈的匝数之比的倒数，因此选项A 错误；输出电流决定输入电流，I 2是由用户的电流决定的，I 1是由I 2决定的，与输电线上的电阻无关，选项B 错误；输出功率决定输入功率，升压变压器的输入功率应等于用户的功率与输电线上消耗的功率之和，故选项C 错误．7． [2014·天津卷] 如图1所示，在匀强磁场中，一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，产生的交变电动势图像如图2中曲线a 、b 所示，则( )图1 图2A ．两次t ＝0时刻线圈平面均与中性面重合B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V7．AC [解析] 本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识，从图像可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时，曲线a 表示的交变电动势的周期为4×10－2 s ，曲线b 表示的交变电动势的周期为6×10－2s ，所以A 、C 正确，B 错误；由E m ＝NBS ω可知，E m a E m b ＝ωa ωb ＝T b T a ＝32，故E m b ＝23E m a ＝10 V ，曲线b 表示的交流电动势的有效值为5 2 V ，D 错误．15． [2014·浙江卷] 如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I 2.则( )A. 用户端的电压为I 1U 1I 2B. 输电线上的电压降为UC. 理想变压器的输入功率为I 21rD. 输电线路上损失的电功率为I 1U15．A [解析] 本题考查电能的输送、理想变压器等知识．理想变压器输入端与输出端功率相等， U 1 I 1＝ U 2 I 2，用户端的电压U 2＝ I 1I 2U 1，选项A 正确；输电线上的电压降ΔU ＝U －U 1＝I 1r ，选项B 错误；理想变压器输电线上损失的功率为I 21r ，选项C 、D 错误． 19． [2014·广东卷] 如图11所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合开关S ，下列说法正确的是( )A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D ．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大19．BD [解析] 由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U 2不变，滑片P 滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A 错误；滑片P 下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B 正确；滑片P 上滑，电阻减小，副线圈输出电流I 2增大，则原线圈输入电流I 1也增大，故选项C 错误；此时变压器输出功率P 2＝U 2I 2将变大，故选项D 正确．20． [2014·浙江卷] 如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L ，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B .垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t ＝0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I ，周期为T ，最大值为I m ，图1中I 所示方向为电流正方向．则金属棒( )第20题图1第20题图2A ．一直向右移动B ．速度随时间周期性变化C ．受到的安培力随时间周期性变化D ．受到的安培力在一个周期内做正功20．ABC [解析] 本题考查安培力、左手定则、牛顿运动定律、功等知识．在0～T 2，导体棒受到向右的安培力，大小恒为B I m L ，向右做匀加速直线运动；在T 2～T ，导体棒受到安培力向右，大小仍为BI m L ，而此时速度仍然还是向左，做匀减速直线运动，之后不断重复该运动过程．故选项A 、B 、C 正确；安培力在一个周期内做功为0，选项D 错误．。

M 单元 交变电流变电流的产生及描述7．[2018·天津卷] 如图1所示，在匀强磁场中，一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，产生的交变电动势图像如图2中曲线a 、b 所示，则( )图1 图2A ．两次t ＝0时刻线圈平面均与中性面重合B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V7．AC [解析] 本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识，从图像可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时，曲线a 表示的交变电动势的周期为4×10－2s ，曲线b 表示的交变电动势的周期为6×10－2s ，所以A 、C 正确，B 错误；由E m ＝NBS ω可知，E ma E mb ＝ωa ωb ＝T b T a ＝32，故E mb ＝23E ma ＝10 V ，曲线b 表示的交流电动势的有效值为5 2 V ，D 错误．图X24­11．（2018·福州质检）一个固定的矩形线圈abcd 处于范围足够大的可变化的匀强磁场中．如图X24­1所示，该匀强磁场由一对异名磁极产生，磁极以OO′为轴匀速转动．在t ＝0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N 离开纸面向外转动．规定由a→b→c→d→a 方向的感应电流为正，则图X24­2中能反映线圈中感应电流I 随时间t 变化的图像是( )图X24­21．C [解析] 磁极以OO′为轴匀速转动可等效为磁场不变线圈向相反方向转动．在t ＝0时刻，磁场的方向与线圈平面平行，感应电流最大，产生的感应电流方向为a→b→c→d→a.所以能反映线圈中感应电流I 随时间t 变化的图像是图C.图X24­32．（2018·东北三校联考）如图X24­3所示，空间有范围足够大的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在其间竖直放置两个彼此正对的相同的金属圆环，两环间距为L ，用外力使一根长度也为L 的金属杆沿环匀速率运动，用导线将金属杆和外电阻相连，整个过程中只有金属杆切割磁感线．已知磁感应强度的大小为B ，圆环半径为R ，金属杆转动的角速度为ω，金属杆和外电阻的阻值均为r ，其他电阻不计，则( )A ．当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，流过外电阻的电流先变大后变小B ．当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，流过外电阻的电流先变小后变大C ．流过外电阻电流的有效值为2BL ωR4rD ．流过外电阻电流的有效值为2πB ωR24r2．BC [解析] 从金属杆在圆环的最高点开始计时，金属杆切割磁感线的速度v ＝ωR ，产生的感应电动势e ＝BLvcos ωt ＝BLR ωcos ωt ，当金属杆从最高点运动到最低点的过程中，电动势先变小后变大，流过外电阻的电流先变小后变大，选项B 正确；电动势的有效值E ＝BLR ω2，电流的有效值I ＝E 2r ＝2BLR ω4r ，选项C 正确．图X24­65．（2018·安徽“江南十校”联考）如图X24­6所示的区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x 轴和y ＝2sinπ2x 曲线围成(x≤2 m)．现把边长为2 m 的正方形单匝线框以水平速度v ＝10 m/s 匀速地拉过该磁场区域，磁场区域的磁感应强度B ＝0.4 T ，线框的电阻R ＝0.5 Ω，不计一切摩擦阻力，则( )A ．水平拉力F 的最大值为8 NB ．拉力F 的最大功率为12.8 WC ．拉力F 要做25.6 J 的功才能让线框通过此磁场区D ．拉力F 要做12.8 J 的功才能让线框通过此磁场区5．C [解析] 线框穿过磁场区时，BC 或AD 边切割磁感线的有效长度为y ，产生的感应电动势e ＝Byv ＝2Bvsin π2vt ，线框所受的安培力F ＝B 2y 2v R ，当y ＝2 m 时，安培力最大，且最大值F m ＝0.42×22×100.5 N ＝12.8 N ，拉力的最大功率P m ＝F m v ＝128 W ，选项A 、B 错误；由能量守恒定律可知，线圈通过磁场区拉力做的功等于电阻产生的热量，即W ＝Q ＝I 2Rt ＝E 2R t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫822×10.5×410J ＝25.6 J ，选项C 正确，选项D 错误．1．（2018·河北邯郸摸底）电阻为1 Ω的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的正弦式交流电的i­t 图线如图G9­1中图线a 所示；调整线圈的转速后，该线圈中产生的正弦式交流电的i­t 图线如图线b 所示．以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是( )图G9­1A ．t ＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B ．线圈先后两次的转速之比为3∶2C ．图线a 对应的交流电的电动势的有效值为5 2 VD ．图线b 对应的交流电的电动势的最大值为5 V'1.BC [解析] 在t ＝0时刻，线圈产生的感应电动势和感应电流均为0，则穿过线圈的磁通量最大，选项A 错误；由图像可得两电流的周期之比为2∶3，则线圈先后两次的转速之比为3∶2，选项B 正确；图线a 对应的交流电的电动势的最大值为10 V ，有效值为5 2 V ，选项C 正确；由E m ＝BS ω可知，E ma E mb ＝ωa ωb ＝T aT b ，故E mb ＝23E ma ，图线b 对应的交流电的电动势的最大值约为6.67 V ，选项D 错误．变压器 远距离输电15．[2018·浙江卷] 如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I 2.则( )第15题图A. 用户端的电压为I 1U 1I 2B. 输电线上的电压降为UC. 理想变压器的输入功率为I 21rD. 输电线路上损失的电功率为I1U15．A [解析] 本题考查电能的输送、理想变压器等知识．理想变压器输入端与输出端功率相等， U1 I1＝ U2I2，用户端的电压U2＝I1I2U1，选项A正确；输电线上的电压降ΔU＝U－U1＝I1r，选项B错误；理想变压器输电线上损失的功率为I21r，选项C、D错误．1．[2018·四川卷] 如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( )甲乙A．用户用电器上交流电的频率是100 HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500 VC．输出线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小1．D [解析] 从图乙得到交流电的频率是50 Hz，变压器在输电过程中不改变交流电的频率， A错误；从图乙得到发电机输出电压的最大值是500 V，所以有效值为250 2 V，B错误；输电线的电流是由降压变压器的负载电阻和输出电压决定的，C错误；由于变压器的输出电压不变，当用户用电器的总电阻增大时，输出电流减小，根据电流与匝数成反比的关系可知，输电线上的电流减小，由P线＝I线R线可知，输电线上损失的功率减小，D正确．21．[2018·新课标Ⅱ卷] 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A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U ab和U cd，则( )A．U ab∶U cd＝n1∶n2B．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，c、d间的电压U cd越大D．将二极管短路，电流表的读数加倍21．BD [解析] 经交流电压表、交流电流表测得的值分别为交变电压和交变电流的有效值，根据变压器公式U abU2＝n1n2得到输出电压，而输出电压U2不等于c、d端电压，因二极管具有单向导电性，输入电压通过变压器变压后经二极管整流后有效值发生变化， U cd ＝2U 22＝2n 2U ab2n 1，则U ab ∶U cd ＝2n 1∶n 2，故A 错误．增大负载电阻的阻值R, U ab 不变，U cd 也不变，根据P 出＝U 2cdR 可知输出功率减小，根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知，输入功率必减小，故电流表读数变小，B 正确，C 错误．二极管短路时，U′cd ＝U 2，输出功率P′出＝U′2cd R ＝U 22R ＝2P 出，故输入功率P 1也加倍，而输入电压U 1不变，根据P 1＝U 1I 1得电流表读数加倍，D 正确．19．[2018·广东卷] 如图11所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合开关S ，下列说法正确的是( )A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D ．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大19．BD [解析] 由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U 2不变，滑片P 滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A 错误；滑片P 下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B 正确；滑片P 上滑，电阻减小，副线圈输出电流I 2增大，则原线圈输入电流I 1也增大，故选项C 错误；此时变压器输出功率P 2＝U 2I 2将变大，故选项D 正确．16．[2018·福建卷Ⅰ] 图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n 1＝n 4<n 2＝n 3，四根模拟输电线的电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ，A 1、A 2为相同的理想交流电流表，L 1、L 2为相同的小灯泡，灯丝电阻R L >2R ，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A 、B 端接入低压交流电源时( )A ．A 1、A 2两表的示数相同B ．L 1、L 2两灯泡的亮度相同C ．R 1消耗的功率大于R 3消耗的功率D ．R 2两端的电压小于R 4两端的电压16．D [解析] 由于n 1<n 2，所以左边的理想变压器为升压变压器，低压交流电源经过理想升压变压器后，由于功率不变，所以电流变小，则A 1表的示数小于A 2表的示数，故A 项错误；由U 1U 2＝n 1n 2，U 3＝U 2－I A1·2R 及U 3U 4＝n 3n 4可知，L 1两端的电压U L1＝U 4＝U 1－n 4n 3·I A1·2R，又L 2两端的电压U L2＝U 1－I A2·2R，因n 4n 3I A1<I A2，故U L1>U L2，由P ＝U2R可知，L 1的功率大于L 2的功率，所以L 1的亮度大于L 2，故B 项错误；由于A 1表的示数小于A 2表的示数，由P ＝I 2R 可知，R 1消耗的功率小于R 3消耗的功率，故C 项错误；由于A 1表的示数小于A 2表的示数，由U ＝IR 可知，R 2两端的电压小于R 4两端的电压，故D 项正确．8．（2018·汕头质量测评）图X24­9为远距离输电示意图，发电机的输出电压U 1和输电线的电阻、理想变压器的匝数均不变，且n 1∶n 2＝n 4∶n 3.当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是( )图X24­9A ．用户的总电阻增大B ．用户的电压U 4增大C ．U 1∶U 2＝U 4∶U 3D ．用户消耗的功率等于发电机的输出功率8．C [解析] 对两个变压器，U 1U 2＝n 1n 2，U 3U 4＝n 3n 4，所以U 1U 2＝U 4U 3，选项C 正确；由能量守恒定律可知，发电机的输出功率等于用户消耗的功率和输电导线消耗的功率之和，选项D 错误；输出电压U 1一定，U 2也一定，当用户消耗的功率P 出增大时，负载增多，并联支路增加，用户的总电阻减小，P 出＝I 24R 负载，降压变压器的输出电流I 4增大， 由I 3I 4＝n 4n 3知，降压变压器的输入电流I 3增大，即I 2增大，则U 3＝U 2－I 2r 减小，用户的电压U 4减小，选项A 、B 错误．9．（2018·河南焦作联考）如图X24­10所示，理想变压器原线圈的匝数n 1＝1100匝，副线圈的匝数n 2＝110匝，R 0、R 1、R 2均为定值电阻，且R 0＝R 1＝R 2，电流表、电压表均为理想电表．原线圈接u ＝220sin 314t(V)的交流电源，起初开关S 处于断开状态．下列说法中正确的是( )图X24­10A ．电压表的示数为22 VB ．当开关S 闭合后，电压表的示数变小C ．当开关S 闭合后，电流表的示数变大D ．当开关S 闭合后，变压器的输出功率增大9．BCD [解析] 变压器的输入电压的有效值为2202V，则副线圈两端的电压为222V，根据串联分压原理，电压表的示数为112V，选项A错误；当开关S闭合后，输出功率增大，电压表的示数变小，原线圈输入功率增大，电流表的示数变大，选项B、C、D正确．10．（2018·洛阳联考）某电厂要将电能输送给较远的用户，输送的总功率为9.8×104W，电厂输出的电压仅为350 V，为减少输送的功率损失，先用升压变压器将电压升高后输出，再用降压变压器将电压降低供用户使用．已知输电线路的总电阻为4 Ω，允许损失的功率为输送功率的5%，所需的电压为220 V，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比．10．1∶8 133∶11[解析] 根据题意，画出输电线路图如图所示，电路中损失功率P损＝5%P总而P损＝I22R输电线路中的电流I2＝5%P总R＝35 A升压变压器的输出电压U2＝P总I2＝2.8×103 V根据理想变压器电压之间的关系，升压变压器的原、副线圈的匝数比n1 n2＝U1U2＝3502.8×103＝18降压变压器的输入功率P3＝P总－P损＝95%·P总＝9.31×104 W所以降压变压器的输入电压U3＝P3I3＝9.31×10435V＝2660 V降压变压器的原、副线圈的匝数比n3 n4＝U3U4＝2660220＝13311.2．（2018·开封联考）理想自耦变压器的原线圈接有如图G9­2甲所示的正弦式交变电压，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是( )甲乙图G9­2A ．交变电源的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝U 0cos 100πtB ．若仅将触头P 向A 端滑动，则电阻R 消耗的电功率增大C ．若仅使电阻R 增大，则原线圈的输入电功率增大D ．若使电阻R 增大的同时，将触头P 向B 端滑动，则通过A 处的电流一定增大2．AB [解析] 由图甲可得交变电源的周期为T ＝0.02 s ，最大值为U 0，则电源的电压u ＝U 0cos2πTt ＝U 0cos 100πt ，选项A 正确；由U 1U 2＝n 1n 2，若仅将触头P 向A 端滑动，即n 2增大，则副线圈的输出电压U 2增大，电阻R消耗的电功率P ＝U 22R 增大，选项B 正确；若仅使电阻R 增大，则输出电压U 2一定，输出电功率P ＝U 22R 减小，原线圈的输入电功率减小，选项C 错误；若使电阻R 增大的同时，将触头P 向B 端滑动，则输出电压U 2减小，输出或输入的电功率减小，通过A 处的电流I ＝PU 1一定减小，选项D 错误．3．（2018·陕西宝鸡质检）如图G9­3甲所示，“回”字形铁芯两端绕有两个线圈，在线圈l 1中通入电流 i 1后，在l 2上产生的感应电流随时间变化的规律如图乙所示，则通入线圈l 1中的电流i 1随时间t 变化的图线是图G9­4中的 (线圈l 1、l 2中电流的正方向如图甲中箭头所示)( )图G9­3图G9­43．D [解析] 由图乙可知线圈l 2中的电流大小在每个周期内恒定，由法拉第电磁感应定律可知，磁通量随时间线性变化，则电流i 1在每个14周期内是线性变化的；在0～T 4时间内，由楞次定律知，电流i 1沿负方向增大．选项D 正确．交变电流综合7．[2018·天津卷] 如图1所示，在匀强磁场中，一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，产生的交变电动势图像如图2中曲线a 、b 所示，则( )图1 图2A ．两次t ＝0时刻线圈平面均与中性面重合B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V7．AC [解析] 本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识，从图像可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时，曲线a 表示的交变电动势的周期为4×10－2s ，曲线b 表示的交变电动势的周期为6×10－2s ，所以A 、C 正确，B 错误；由E m ＝NBS ω可知，E ma E mb ＝ωa ωb ＝T b T a ＝32，故E mb ＝23E ma ＝10 V ，曲线b 表示的交流电动势的有效值为5 2 V ，D 错误．17．[2018·山东卷] 如图所示，将额定电压为60 V 的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V 和2.2 A ．以下判断正确的是( )A ．变压器输入功率为484 WB ．通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC ．通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD ．变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶317．BD [解析] 理想电流表没有电阻，显示的2.2 A 是理想变压器的输出电流的有效值，理想电压表的电阻无穷大，显示的220 V 是理想变压器的输入电压的有效值．用电器正常工作，所以，理想变压器的输出电压的有效值为60 V ．根据理想变压器的电压与匝数成正比，可得n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝11∶3 ，选项D 正确．理想变压器的输入功率等于输出功率，P 入＝P 出＝60×2.2 W＝132 W ，选项A 错误．根据理想变压器的电流与匝数成反比，即I 1∶I 2＝n 2∶n 1，可得通过原线圈的电流的有效值为I 1＝n 2n 1I 2＝0.6 A ，选项B 正确．通过变压器的是正弦交流电，所以副线圈的电流的最大值为I m ＝2I 2＝2.2 2 A ，选项C 错误．图X24­76．（2018·潍坊一模）如图X24­7所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝25π T ．单匝矩形线圈的面积S ＝1 m 2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．线圈通过电刷与理想变压器原线圈相接，A 为交流电流表．调整副线圈的滑动触头P ，当变压器原、副线圈的匝数比为1∶2时，副线圈电路中标有“36 V 36 W”的灯泡正常发光．以下判断正确的是( )A ．电流表的示数为1 AB ．矩形线圈产生电动势的有效值为18 VC ．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律为e ＝18 2sin 90πt(V)D ．若矩形线圈的转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P 适当下移6．BC [解析] 标有“36 V 36 W”的灯泡正常发光，副线圈的输出电压和电流分别为36 V 和1 A ，由I 2I 1＝n 1n 2，解得电流表的示数为2 A ，选项A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2解得矩形线圈产生电动势的有效值为18 V ，选项B 正确；从中性面开始计时，产生正弦交流电，且电动势的最大值E m ＝BS ω＝18 2 V ，解得角速度ω＝90π rad/s ，则电动势的瞬时值e ＝18 2sin 90πt (V)，选项C 正确；若矩形线圈的转速增大，电动势的最大值和有效值均增大，由U 1U 2＝n 1n 2可知，为使U 2不变，需要减小n 2，即应将P 适当上移，选项D 错误．4．（2018·江西红色六校联考）在如图G9­5甲所示的电路中，A 1、A 2、A 3为相同的电流表，C 为电容器，电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，线圈L 的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化规律如图乙所示，则在t 1～t 2时间内( )甲 乙图G9­5A ．电流表A 1的示数比A 2的小B ．电流表A 2的示数比A 3的小C ．电流表A 1和A 2的示数相同D ．电流表的示数都不为零4．C [解析] 由于理想变压器原线圈内的磁场均匀变化，所以副线圈产生恒定电动势，电流表A 1和A 2的示数相同，因电容器所在的支路相当于断路，电流表A 3的示数为0，选项C 正确．8．（2018·青岛质检）图G9­9为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈的面积为S ，矩形线圈的匝数为N ，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P 上下移动时可改变输出电压，R 0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是( )图G9­9A ．若发电机线圈某时刻处于图示位置，则通过变压器原线圈的电流的瞬时值为0B ．发电机线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBS ωsin ωtC ．当用电量增加时，为使用户得到的电压保持不变，滑动触头P 应向上滑动D ．当滑动触头P 向下滑动时，变压器原线圈两端的电压将增大8．C [解析] 图示发电机线圈处于平行于磁感线的位置，此时穿过线圈的磁通量为0，但磁通量的变化率最大，即通过变压器原线圈的电流的瞬时值最大，选项A 错误；从线圈平面与磁场平行时开始计时，发电机线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBS ωcos ωt ，选项B 错误；当用电量增加时，总功率增大，通过原、副线圈的电流均增大，R 0两端的电压增大，为使用户得到的电压保持不变，副线圈的输出电压要增大，由U 1U 2＝n 1n 2可知需增大n 2，滑动触头P 应向上滑动，选项C 正确；当滑动触头P 向下滑动时，变压器原线圈两端的电压不变，副线圈两端的电压减小，选项D 错误．9．（2018·洛阳重点高中联考）三峡水利枢纽工程是流域治理开发的关键工程，是中国规模最大的水利工程．枢纽控制的流域面积为1×106 km 2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量Q ＝4.51×1011 m 3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面．在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量即26台发电机组同时工作时的总发电功率P ＝1.82×107 kW.年平均发电量约为W ＝8.40×1010 kW·h，电站主要向华中、华东电供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面．阅读上述资料，解答下列问题(水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，重力加速度g 取10 m/s 2)．图G9­10(1)请画出远距离输电的原理图并在其上用相应的符号标明相应的物理量．(2)若三峡电站上、下游水位差按H ＝100 m 计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的公式并计算出效率η的数值．(3)若26台发电机组全部发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t 为多少天？(4)将该电站的电能输送到华中地区，输电功率P 1＝4.5×106kW ，采用超高压输电，输电电压U ＝500 kV ，而发电机输出的电压约为U 0＝18 kV ，要使输电线上损耗的功率为输送电功率的5%，求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数之比和输电线路的总电阻．9．(1)略 (2)67.1% (3)192.3天 (4)9∶250 2.78 Ω[解析] (1)远距离输电的原理图如图所示．(2)电站能量转化的效率η＝W 电W 机＝W ρgQH 效率η＝8.40×1010×103×36001.0×103×4.51×1011×10×100×100%≈67.1%. (3)依据P ＝W t可知，每台发电机组平均年发电时间 t ＝W P ＝8.40×10101.82×107×24天≈192.3天． (4)升压变压器原、副线圈的匝数之比n 1n 2＝U 0U＝9∶250 由P 1＝UI 得I ＝9.0×103 A又P 损＝I 2R ＝5%P 1由以上各式解得R≈2.78 Ω.。

【2014高考真题】1.【2014·天津卷】如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是()的阻值A．增大RB．增大R2的阻值C．增大两板间的距离D．断开开关S2.（2014上海）18.如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。

将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表A示数变化量的绝对值△I，则（）（A）A的示数增大（B）V2的示数增大（C）△V3与△I的比值大于r (D) △V1大于△V23.【2014·浙江卷】小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值．(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出．第22题图1(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(选填“○”或“×”)表示的．第22题图2(3)请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω. 【答案】(1)如图所示第22题图1第22题图24.【2014·重庆卷】(1)某照明电路出现故障，其电路如题6图1所示，该电路用标称值为12 V 的蓄电池为电源，导线及其接触完好．题6图1维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．①断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如题6图2所示，读数为________ V，说明________正常(选填“蓄电池”或“保险丝”或“开关”或“小灯”)．题6图2②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和题6图2相同，可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”或“保险”或“开关”或“小灯”)．5．【2014·新课标全国卷Ⅰ】利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R (最大阻值999.9 Ω)，电阻R 0(阻值为3.0 Ω)，电阻R 1(阻值为3.0 Ω)，电流表A(量程为200 mA ，内阻为R A ＝6.0 Ω)，开关S.图(a)实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S ；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I 和电阻值箱相应的阻值R ； ③以1I 为纵坐标，R 为横坐标，作1I ­R 图线(用直线拟合)； ④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b . 回答下列问题：(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻，则1I 与R 的关系式为________．(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R ＝3.0 Ω时电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表．答：①________，②________．图(b)图(c)(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________A－1Ω－1，截距b＝________A－1.(4)根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(4)斜率k ＝R A ＋R 1ER 1，因此E ＝3.0 V ，截距b ＝1E ⎣⎡⎦⎤R A ＋R A ＋R 1R 1（r ＋R 0），因此r ＝bE 3－5＝1.0 Ω.6.【2014·新课标Ⅱ卷】在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x 的阻值约为200 Ω，电压表V 的内阻约为2 k Ω，电流表A 的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式R x ＝UI 计算得出，式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数．若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2，则______(选填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值R x 1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值R x 2______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．7．【2014·安徽卷]Ⅱ.其同学为了测量一个量程为3 V 的电压表的内阻，进行了如下实验． (1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00×103 Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5 V ，则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)图1 图2(2)为了更准确地测量该电压表的内阻R V，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：A．断开开关S，按图2连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱R0的阻值调到零；D．闭合开关S；E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3 V位置；F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻R V的测量值；G．断开开关S.实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值2000 Ωc．滑动变阻器：最大阻值10 Ωd．电阻箱：最大阻值9999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ωe．电阻箱：最大阻值999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ωf．电池组：电动势约6 V，内阻可忽略g．开关，导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________(填“b”或“c”)，电阻箱中选用________(填“d”或“e”)②电压表内阻R V的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真(填“>”或“<”)；若R V越大，则|R测－R真|R真越________(填“大”或“小”)．【答案】(1)1.0 V(2)①c d ②>小【解析]Ⅱ.本题考查多用电表的欧姆档的原理、电路与使用方法等知识点，考查对半偏法测电压表内阻实验的理解能力、仪器选择能力与系统误差的分析能力．(1)已知电压表的内阻R V＝3.0×103Ω，由于欧姆表的内阻等于中值电阻，所以欧姆表的内阻r ＝1.5×103Ω，根据分压关系可得电压表示数为1.0 V.(2)①根据分压电路的滑动变阻器的阻值小，测量支路的电阻变化对其所分得的电压影响小，因此滑动变阻器选择c，由于电压表的内阻约为3.0×103Ω，故电阻箱选择d.②由于电阻箱串联接入测量支路，测量支路电阻增加，造成测量支路的电压大于3.0 V，电阻箱两端的电压大于1.5 V，因此R测>R真．R V越大，测量支路电阻越大，测量支路的电压越接近3.0 V，电阻箱的电压越接近1.5 V，因此R测越接近R真，相对误差越小。