2016年高考物理真题专题汇编 专题M：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O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 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O M 和O N 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TC ．在t ＝T8时，两导线框中产生的感应电动势相等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【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U 0、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I 1：I 2为( )A. 1：5B. 5:1C. 5:2D. 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11A．2 B．3C．4 D．5【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UI－I2R1＝(kI)2(R2＋R3)4UI －(4I )2R 1＝(4kI )2R 2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( )A ．原、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为1∶9C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1D ．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( )A ．U ＝66 V ，k ＝19B ．U ＝22 V ，k ＝19C ．U ＝66 V ，k ＝13D ．U ＝22 V ，k ＝13【答案】A【解析】设原、副线圈中的电流分别为I 1、I 2，则I 1I 2＝n 2n 1＝13，故k ＝I 21RI 22R ＝19.设原线圈两端的电压为U 1，则U 1U＝n1n2＝31，故U1＝3U，而原线圈上电阻分担的电压为13U，故U3＋3U＝220 V，解得U＝66 V．选项A正确．【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，cd间的电压U cd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。

1、【浙江省桐乡第二中学等三校2014-2015学年高二上学期期中考试物理试题】可以将电压升高供给家用电灯的变压器是（）2、【福建省晨曦、冷曦、正曦、岐滨四校2015-2016年高三上学期期中联考理综物理】将图甲所示的正弦交流电压输入理想变压器的原线圈，变压器副线圈上接入阻值为10Ω的白炽灯（认为其电阻恒定），如图乙所示。

若变压器原副线圈匝数比为10：1，则下列说法正确的是：甲乙A.该交流电的频率为50HzB.灯泡消耗的功率为250WC.变压器原线圈中电流表的读数为0.5AD.流过灯泡的电流方向每秒钟改变100次3、【河南省商丘市2015届高三第二次模拟考试理科综合】如图甲所示的变压器电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为2：1，a、b输入端输入的电流如图乙所示，副线圈电路中电阻R=10Ω，电路中的电流表、电压表都是理想电表，下列说法正确的是（）A ．电流表的示数为26A B ．副线圈中电流的最大值为22AC ．副线圈中电流的有效值为6AD ．电压表的示数为106V4、【广东省深圳市宝安中学2016届高三10月月考理综】如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。

发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω，则A ．电压表的示数为6VB ．发电机的输出功率为4WC ．在l.0×10-2s 时刻，穿过线圈的磁通量最大D ．在0.5×10-2s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大5、【广东省深圳市宝安中学2016届高三10月月考理综】如图所示，有一矩形线圈，面积为S ，匝数为N ，整个线圈的电阻为r ，在磁感应强度为B 的磁场中，线圈绕OO'轴以角速度ω匀速转动，外电阻为R ，当线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法中正确的是（）A ．磁通量的变化量为ΔΦ=NBSB ．平均感应电动势为πωNBS E 2=C ．电阻R 所产生的焦耳热为RNBS 2)(2ω D ．通过电阻R 的电量为q =rR NBS +6、【内蒙古赤峰市宁城县2016届高三第一次统一考试物理试题】电流表、电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）。

一、单项选择题1．【2016•开封市高三一模】如右图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示。

发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变，则下列说法中正确的为( )A．电压表的示数为6VB．发电机的输出功率为4WC．在l.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大D．在1.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大【答案】C考点：交流电的描述。

2【2016•广东省百校高三12月质量分析】如图所示变压器可视为理想变压器，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接有一正弦交流电源。

若两电阻消耗的电功率相等，则变压器原、副线圈的匝数之比为（）A．1:2 B．2:1 C．1:1 D．1:4【答案】C考点：变压器。

3.【2016•贵州省遵义航天高级中学高三第五次模拟】如图甲所示，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乙中曲线a、b所示，则()A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面垂直B．曲线a、b对应的线圈角速度之比为3∶2C．曲线a表示的交变电动势频率为50HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10 2 V【答案】B【解析】试题分析：在t=0时刻，电动势为零，磁通量变化率为零，线圈一定处在中性面上，故A错误；由图可知，a的周期为4×10-2s、b的周期为6×10-2s，则由1nT=可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2，故B正确；曲线a的交变电流的频率125af HzT==，故C错误；曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a 表示的交变电动势最大值是15V ，根据m E nBS ω=得曲线b 表示的交变电动势最大值是10V ，则有效值为U ==，故D 错误； 考点：考查了交变电流图像，交变电流的产生【名师点睛】根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等4．【2016•大连八中高三12月月考】如图，电源电动势为E ，线圈L 的直流电阻不计。

一、单项选择题1．一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如下图所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是【答案】D考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【名师点睛】根据焦耳定律2Q I Rt 求解热量，其中I 是有效值，对于正弦式电流有效值与峰值是倍关系．对于方波，直接根据焦耳定律求解热量。

2. 【2016·南京、盐城二模】一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图所示．在副线圈输出端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，原线圈上加一电压为U 的交流电，则( )A . 保持Q 位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大B . 保持Q 位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数不变C . 保持P 位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小D . 保持P 位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大 【答案】D考点：变压器；电路的动态分析3．【2016·南通第一次调研】如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2=22:1，原线圈接u 1=220t π100sin 2（V ）的交流电，电阻R =10Ω，电流表、电压表均为理想电表，则A ．电压表的读数为102VB ．电流表的读数为22AC ．电阻R 消耗的功率为102WD ．变压器的输出功率为10W 【答案】D【解析】原线圈电压有效值为1220U V ==，则次级电压有效值为：221110nU U V n ==，则电压表的读数为10V ，选项A 错误；电流表的读数221U I A R==，选项B 错误；电阻R 消耗的功率为P R =I 22R=10W ，选项C 错误；变压器的输出功率为P=I 1U 2=10W ，选项D 正确；故选D. 考点：变压器；电功率4、【2016·清江中学周练】如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴'OO 以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，在2t πω=时刻A 、线圈中的电流最大B 、穿过线圈的磁通量为零C 、线圈所受的安培力为零D 、穿过线圈磁通量的变化率最大 【答案】C考点：考查了交流电的产生【名师点睛】一矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动，线圈中的感应电动势e 随于时间t 的变化规律可得，线圈从垂直中性面开始计时；磁通量为零时，磁通量变化率最大；每当线圈经过中性面时，电流方向发生改变5、【2016·清江中学周练】如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20:1，原线圈接正弦交流电，副线圈接入“220V ，60W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则AB 、电流表的示数为3220A C 、电源输出功率为1200W D 、原线圈端电压为11V 【答案】B【解析】灯泡正常发光，所以副线圈两端的电压为220V ，根据公式P UI =可得副线圈中的电流为603A 22011P I U ===，根据公式1122U n U n =可得原线圈中的电压为1202204400V 1U =⨯=，根据公式1221I n I n =可得原线圈中的电流为1133A 2011220I =⨯=，即电流表示数为3220A ，故AD 错误B 正确；原副线圈中的电功率相等，所以电源的输出功率为60W,C 错误； 考点：考查了理想变压器【名师点睛】关键是知道在理想的变压器中的输入功率和输出功率的大小相等，电压与匝数成正比，即1122U n U n =；电流与匝数成反比，即1221I nI n =，掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决6．【2016·苏州第一学期期末调研】如图所示，一只原、副线圈分别是200匝和100匝的理想变压器．副线圈的两端连接两个阻值均为20Ω的电阻，原线圈接频率为50Hz 的正弦交流电源，电压表的示数为5V ．电流表、电压表均为理想交流电表，则下列说法正确的是年（ ）A ．电流表的读数为0.5AB ．流过电阻的交流电频率为100HzC ．交流电源的输出电压的最大值为202VD ．交流电源的输出功率为5W 【答案】C考点：变压器的构造和原理【名师点睛】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。

M 单元 交变电流M1 交变电流的产生及描述21．L2 M1[2016·全国卷Ⅲ] 如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 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O M 和O N 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则( )图1­A ．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TC ．在t ＝T 8时，两导线框中产生的感应电动势相等 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21．BC [解析] 设导线圈半径为l ，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E ＝12B ωl 2，但进磁场和出磁场时电流方向相反，所以线框中应该产生方波交流式电，如图所示，A 错误；由T ＝2πω可知，两导线框中感应电流的周期相同，均为T ，B 正确；在t ＝T 8时，两导线框均在切割磁感线，故两导线框中产生的感应电动势均为12B ωl 2，C 正确；对于线框M ，有E 2R ·T 2＋E 2R ·T 2＝U 2有M R ·T ，解得U 有M ＝E ；对于线框N ，有E 2R ·T 4＋0＋E 2R ·T 4＋0＝U 2有N R ·T ，解得U 有N ＝22E ，故两导线框中感应电流的有效值并不相等，D 错误．M2 变压器 远距离输电16．M2[2016·全国卷Ⅰ] 一含有理想变压器的电路如图1­所示，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3 Ω、1 Ω 和4 ΩU 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1­A ．2B ．3C ．4D ．5[解析] B 开关断开时，原、副线圈的电流比I I 2＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2＝In 1n 2，副线圈的输出电压U 2＝I 2(R 2＋R 3)＝5In 1n 2，由U 1U 2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U 1＋IR 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋3I ；开关闭合时，原、副线圈的电流比4I I ′2＝n 2n 1，通过R 2的电流I ′2＝4In 1n 2，副线圈的输出电压U ′2＝I ′2R 2＝4In 1n 2，由U ′1U ′2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U ′1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U ′1＋4IR 1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋12I ，解得n 1n 2＝3，选项B 正确． 19．M2[2016·全国卷Ⅲ] 如图1­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()图1­A ．原、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为1∶9C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶919．AD [解析] 设灯泡的额定电压为U 0，则输入电压U ＝10U 0，由于两灯泡均正常发光，故原线圈两端的电压U 1＝U －U 0＝9U 0，副线圈两端的电压U 2＝U 0，所以原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝9∶1，A 正确，B 错误；原、副线圈的电流之比I 1∶I 2＝n 2∶n 1＝1∶9，由电功率P ＝UI 可知，a 和b 的电功率之比为1∶9，C 错误，D 正确．5．M2 J3[2016·天津卷] 如图1­所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是()图1­A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 1消耗的功率变大B ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大C ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表A 1示数变大D ．若闭合开关S ，则电流表A 1示数变大，A 2示数变大5．B [解析] 滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻也变大，而副线圈两端的电压没有变化，所以干路中的电流减小，R 1消耗的功率变小，A 错误；干路中的电流变小，R 1两端的电压变小，并联电路的电压变大，即电压表V 示数变大，B 正确；由于变压器副线圈干路中的电流变小，所以原线圈中的电流变小，即电流表A 1的示数变小，C 错误；闭合开关S 后，并联电路的阻值变小，总电阻也变小，干路中的电流变大，R 1两端的电压变大，并联电路的电压变小，通过R 2的电流变小，即电流表A 2示数变小，因变压器的功率变大，故电流表A 1示数变大，D 错误．4．M2[2016·江苏卷] 一自耦变压器如图1­所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈．在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中( )图1­A ．U 2>U 1，U 2降低B ．U 2>U 1，U 2升高C ．U 2<U 1，U 2降低D ．U 2<U 1，U 2升高4．C [解析] 根据变压器原、副线圈两端电压和原、副线圈匝数的关系式有U 1U 2＝n 1n 2，这里n 2< n 1，所以U 2 <U 1.在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中，n 2变小，n 1不变，而原线圈两端电压U 1也不变，因此U 2降低，选项C 正确．2．M2、J2[2016·四川卷] 如图1­所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )图1­A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两端电压的比值不变D ．通过原、副线圈电流的比值不变2．B [解析] 由变压器相关知识得：U 1U 2＝n 1n 2，原、副线圈减去相同的匝数n 后：U 1U ′2＝n ′1n ′2＝n 1－n n 2－n ，n 1n 2－n ′1n ′2＝－n （n 1－n 2）n 2（n 2－n ）<0，则说明变压器原、副线圈的匝数比变大，则可得出C 、D 错误．由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，A 错误，B 正确．9．M2[2016·海南卷] 图1­(a)中，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1，R T 为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R 1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表．原线圈所接电压u 随时间t 按正弦规律变化，如图(b)所示．下列说法正确的是( )图1­A ．变压器输入、输出功率之比为4∶1B ．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4C ．u 随t 变化的规律为u ＝51sin(50πt )(国际单位制)D ．若热敏电阻R T 的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大9．BD [解析] 理想变压器的输入功率等于输出功率，故A 错误．理想变压器原、副线圈的电流与匝数成反比，故B 正确．从图(b)可知交流电的周期为0.02 s ，所以u 随t 变化的规律为u ＝51sin(100πt )，故C 错误．温度升高，热敏电阻阻值减小，电流表示数变大，电压表示数为输入的交流电的电压有效值，故不变，D 正确．M3 交变电流综合3．[2016·南京、盐城二市一模] 一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图K36­3所示，在0～0.02 s 内电阻产生热量最大的是( )图K36­33．D [解析] A 为正弦式电流，有效值I 1＝22I m ＝ 2 A ，根据焦耳定律得：Q 1＝I 21RT ＝( 2 A)2RT ＝2RT (J)；B 为正弦式电流，有效值I 2＝22I m ＝ 2 A ，根据焦耳定律得：Q 2＝I 22RT ＝( 2 A)2RT ＝2RT (J)；对C ，根据焦耳定律得：Q 3＝I 23RT ＝2.25RT (J)；对D ，根据焦耳定律得：Q 4＝I 24R ·T 2＋I ′24R ·T 2＝4RT (J)，故选项D 正确． 5．(多选)[2016·烟台模拟] 图K36­5甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示．以下判断正确的是( )甲 乙图K36­5A ．电流表的示数为10 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左5．AC [解析] 产生的交变电流的最大值为10 2 A ，有效值为10 A ，所以电流表的示数为10 A ，故A 正确．线圈转动的角速度ω＝2πT ＝2π0.02rad/s ＝100π rad/s ，故B 错误.0.01 s 时电动势最大，由法拉第电磁感应定律得，磁通量的变化率最大，此时线圈平面与磁场方向平行，故C 正确.0.02 s 时线圈转到图示位置，对CD 边由右手定则可判断电流方向为由D 到C ，所以R 中的电流从左向右，故D 错误．2．(多选)[2016·江西吉安一中第四次周考] 图K37­2是一个理想变压器的示意图，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器的滑动触头，R 0是定值电阻，保持交变电压U 1不变，下列说法正确的是( )图K37­2A ．若P 的位置不变，S 由a 合到b 处，则电流表示数减小B ．若P 的位置不变，S 由a 合到b 处，则电压表示数增大C ．若S 置于b 处，将P 向上滑动，则电流表示数增大D ．若S 置于b 处，将P 向上滑动，则电压表示数增大2．BD [解析] 将S 由a 切换到b ，原线圈匝数变小，所以副线圈电压变大，电阻不变，所以R 上电流增大，R 上电压增大，电流与匝数成反比，则I 1将增大，故A 错误，B 正确；S 置于b 位置不动，P 向上滑动，电阻变大，电流变小，R 0的分压变小，输出电压不变，则R 的分压增大，故D 正确；由P ＝U 21R ＋R 0可知输出功率变小，则输入功率变小，电流表示数减小，C 错误．4．(多选)[2016·济南期末考试] 如图K37­4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( )图K37­4A ．发电机输出交流电的电压有效值是500 VB ．用户用电器上交流电的频率是50 HzC ．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D ．保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，可减少输电线上损失的功率4．BD [解析] 发电机输出交流电的电压有效值是5002V ，A 项错误；交流电的周期为0.02 s ，故频率为50 Hz ，B 项正确；输电线的电流由输送功率和输送电压决定，C 项错误；保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，由U 1U 2＝n 1n 2得增大了输送电压，由P ＝UI 知减少了输电线上的电流，故减少了损失的功率，D 项正确．4．(多选)[2016·黑龙江牡丹江一中期末考试] 图K38­4甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器．升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100 Ω.降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R 1为一定值电阻，R 2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小．电压表V 显示加在报警器上的电压(报警器未画出)．未出现火警时，升压变压器的输入功率为750 kW.下列说法中正确的有( )图K38­4A ．降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 HzB ．远距离输电线路损耗功率为180 kWC ．当传感器R 2所在处出现火警时，电压表V 的示数变大D ．当传感器R 2所在处出现火警时，输电线上的电流变大4．AD [解析] 由图乙知交流电的周期为0.02 s ，所以频率为50 Hz ，A 正确；由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250 V ，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25 000 V ，所以输电线中的电流为：I ＝P U ＝30 A ，输电线上电压降为：ΔU ＝IR ＝30×100 V ＝3000 V ，输电线路损耗功率为：ΔP ＝ΔUI ＝90 kW ，B 错误；当传感器R 2所在处出现火警时其阻值减小，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表V 的示数变小，C 错误；副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，D 正确．。

【高频考点解读】1．交变电流、交变电流的图象2．正弦交变电流的函数表达式，峰值和有效值【热点题型】题型一正弦式交变电流的产生及变化规律例1、如图10。

1。

1（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（）图10.1。

1图10。

1.2【答案】C【提分秘籍】1．正弦式交变电流的产生(1）线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

（2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时,S⊥B，Φ最大，错误!＝0,e＝0，i＝0,电流方向将发生改变.②线圈平面与中性面垂直时,S∥B，Φ＝0,错误!最大,e最大,i最大，电流方向不改变.（3)电流方向的改变：线圈通过中性面时,电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。

（4）交变电动势的最大值E m＝nBSω,与转轴位置无关，与线圈形状无关.2．正弦式交变电流的变化规律（线圈在中性面位置开始计时）规律物理量函数表达式图像磁通量Φ＝Φm cos ωt＝BS cos ωt电动势e＝E m sin ωt＝nBSωsin ωt电压u＝U m sin ωt＝错误! sin ωt电流i＝I m sin ωt＝错误! sin ωt【举一反三】有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如图10。

1。

3所示.该匀强磁场是由一对磁极N、S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开始离开纸面向外转动，规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是（）图10。

1.3图10.1.4解析：选C 磁极以OO′为轴匀速转动可等效为磁场不动线圈向相反方向转动，在t＝0时刻，由右手定则可知，产生的感应电流方向为a→b→c→d→a，磁场的方向与线圈平行,感应电流最大，故选项C正确.题型二有效值的理解与计算例2、电阻R1、R2与交流电源按照图10。

M 交变电流M1 交变电流的产生及描述1．L2 M1[2016·全国卷Ⅲ] 如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 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O M 和O N 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则( )图1­A ．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TC ．在t ＝T 8时，两导线框中产生的感应电动势相等 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BC [解析] 设导线圈半径为l ，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E ＝12B ωl 2，但进磁场和出磁场时电流方向相反，所以线框中应该产生方波交流式电，如图所示，A 错误；由T ＝2πω可知，两导线框中感应电流的周期相同，均为T ，B 正确；在t ＝T 8时，两导线框均在切割磁感线，故两导线框中产生的感应电动势均为12B ωl 2，C 正确；对于线框M ，有E 2R ·T 2＋E 2R ·T 2＝U 2有M R·T ，解得U 有M ＝E ；对于线框N ，有E 2R ·T 4＋0＋E 2R ·T 4＋0＝U 2有N R ·T ，解得U 有N ＝22E ，故两导线框中感应电流的有效值并不相等，D 错误．M2 变压器 远距离输电2．M2[2016·全国卷Ⅰ] 一含有理想变压器的电路如图1­所示，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3Ω、1 Ω 和4 ΩU 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1­A ．2B ．3C ．4D ．5[解析] B 开关断开时，原、副线圈的电流比I I 2＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2＝In 1n 2，副线圈的输出电压U 2＝I 2(R 2＋R 3)＝5In 1n 2，由U 1U 2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U 1＋IR 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋3I ；开关闭合时，原、副线圈的电流比4I I ′2＝n 2n 1，通过R 2的电流I ′2＝4In 1n 2，副线圈的输出电压U ′2＝I ′2R 2＝4In 1n 2，由U ′1U ′2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U ′1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U ′1＋4IR 1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋12I ，解得n 1n 2＝3，选项B 正确． 3．M2[2016·全国卷Ⅲ] 如图1­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()图1­A ．原、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为1∶9C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶9．AD [解析] 设灯泡的额定电压为U 0，则输入电压U ＝10U 0，由于两灯泡均正常发光，故原线圈两端的电压U 1＝U －U 0＝9U 0，副线圈两端的电压U 2＝U 0，所以原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝9∶1，A 正确，B 错误；原、副线圈的电流之比I 1∶I 2＝n 2∶n 1＝1∶9，由电功率P ＝UI 可知，a 和b 的电功率之比为1∶9，C 错误，D 正确．4．M2 J3[2016·天津卷] 如图1­所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是()图1­A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 1消耗的功率变大B ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大C ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表A 1示数变大D ．若闭合开关S ，则电流表A 1示数变大，A 2示数变大B [解析] 滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻也变大，而副线圈两端的电压没有变化，所以干路中的电流减小，R 1消耗的功率变小，A 错误；干路中的电流变小，R 1两端的电压变小，并联电路的电压变大，即电压表V 示数变大，B 正确；由于变压器副线圈干路中的电流变小，所以原线圈中的电流变小，即电流表A 1的示数变小，C 错误；闭合开关S 后，并联电路的阻值变小，总电阻也变小，干路中的电流变大，R 1两端的电压变大，并联电路的电压变小，通过R 2的电流变小，即电流表A 2示数变小，因变压器的功率变大，故电流表A 1示数变大，D 错误．5．M2[2016·江苏卷] 一自耦变压器如图1­所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈．在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中( )图1­A ．U 2>U 1，U 2降低B ．U 2>U 1，U 2升高C ．U 2<U 1，U 2降低D ．U 2<U 1，U 2升高C [解析] 根据变压器原、副线圈两端电压和原、副线圈匝数的关系式有U 1U 2＝n 1n 2，这里n 2< n 1，所以U 2 <U 1.在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中，n 2变小，n 1不变，而原线圈两端电压U 1也不变，因此U 2降低，选项C 正确．6．M2、J2[2016·四川卷] 如图1­所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )图1­A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两端电压的比值不变D ．通过原、副线圈电流的比值不变B [解析] 由变压器相关知识得：U 1U 2＝n 1n 2，原、副线圈减去相同的匝数n 后：U 1U ′2＝n ′1n ′2＝n 1－n n 2－n ，n 1n 2－n ′1n ′2＝－n （n 1－n 2）n 2（n 2－n ）<0，则说明变压器原、副线圈的匝数比变大，则可得出C 、D 错误．由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，A 错误，B 正确．。

高考物理专练题交变电流考点一交变电流的产生及描述1.甲图是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为理想交流电流表。

线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。

已知发电机线圈电阻为10Ω,外接一只阻值为90Ω的电阻,不计电路的其他电阻,则()A.电流表的示数为0.31AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087J答案D2.(2018东北三校联考,9)(多选)如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。

线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度ω匀速转动,不计其他电阻,则下列说法正确的是()A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为e=NBSωsinωtB.线框通过中性面前后,流过电阻R的电流方向将发生改变,1秒钟内流过电阻R的电流方向改变ω次πC.线框从图示位置转过60°的过程中,通过电阻R的电荷量为NBS2(R+r)D.电压表的示数跟线框转动的角速度ω大小无关答案ABC3.(2020届吉林长春质量监测,6)(多选)如图甲所示为风力发电的简易模型。

在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的磁铁转动,转速与风速成正比。

若某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。

下列说法正确的是()A.电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)B.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为3√2A5答案AD考点二变压器、电能的输送1.(2019广西南宁、玉林、贵港等高三毕业班摸底,16)如图所示,为一变压器的实物图,若将其视为理想变压器,根据其铭牌所提供的信息,以下判断正确的是()A.副线圈的匝数比原线圈多B.当原线圈输入交流电压110V时,副线圈中输出交流电压6VC.当原线圈输入交流电压220V时,副线圈输出直流电压12VD.当变压器输出为12V和3A时,原线圈电流为9√2A55答案B2.(2018江西上饶六校一联)如图所示,一正弦交流电瞬时值表达式为e=220sin100πt(V),通过一个理想电流表,接在一个理想变压器两端,变压器起到降压作用,开关S闭合前后,A、B两端输出的电功率相等,以下说法正确的是()A.流过r的电流方向每秒钟变化50次B.变压器原线圈匝数小于副线圈匝数C.开关从断开到闭合时,电流表示数变小D.R=√2r答案D方法理想变压器的动态分析1.(多选)如图所示,理想变压器的副线圈接有规格为“44V44W”的灯泡和线圈电阻为r=1Ω的电动机,原线圈上接有u=220√2sin100πt(V)的正弦交流电压,此时灯泡和电动机都正常工作,且原线圈中的理想交流电流表示数为1A,不考虑灯泡电阻变化和电动机内阻变化,则下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈的匝数之比为4∶1B.电动机的输出功率为176WC.电动机的热功率为16WD.若电动机被卡住,灯泡仍正常发光,则电流表示数将变为9A,此时应立即切断电源答案CD2.如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶1,原线圈接u=220√2sin100πt(V)的交流电,电阻R1=2R2=10Ω,D1、D2均为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),则副线圈电路中理想交流电流表的读数为()A.3AB.2√5AC.√10AD.√3A答案A3.如图所示为一理想变压器,原线圈接在一输出电压为u=U0sinωt的交流电源两端。

【全程复习方略】（全国通用）2016届高考物理总复习 10.1交变电流的产生和描述考题演练（含解析）1.(2013·福建高考)如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的电阻。

闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10sin10πt(V),则( )A.该交变电流的频率为10HzB.该电动势的有效值为10VC.外接电阻R所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表的示数为1.0A【解析】选D。

据ω=2πf知该交流电的频率为5Hz,A错;该交流电电动势的最大值为10V,有效值E=10V,B错;I==1.0A,P=I2R=9W,C错,D对。

2.(2013·海南高考)通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示,其周期为1s。

电阻两端电压的有效值为( )A.12VB.4VC.15VD.8V【解题指南】解答本题时应注意理解以下两点：(1)根据电流的热效应在一个周期内分段计算交变电流的有效值。

(2)根据图像确定一个周期的时间。

【解析】选B。

根据图像,一个周期T=1s,设该交变电流的有效值为U,0～0.4s的时间间隔为t1=0.4s,0.4～0.5s的时间间隔t2=0.1s,根据电流的热效应,由2(Rt1+Rt2)=,解得U=4V,B正确。

3.一台电风扇的额定电压为交流220V,在其正常工作过程中,用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I 随时间t的变化如图所示。

这段时间内电风扇的用电量为( )A.3.9×10-2度B.5.5×10-2度C.7.8×10-2度D.11.0×10-2度【解题指南】根据电流的变化情况分段计算电功。

“度”是电功常用单位,1度=1kW·h。

【解析】选B。

测出的电流和电压均为交流电的有效值,在这段时间内用电量W=U(I1t1+I2t2+I3t3)=220×(0.3×600+0.4×600+0.2×2 400)J=1.98×105J=5.5×10-2度,选项B正确。

M 单元 交变电流M1 交变电流的产生及描述21．L2 M1[2016·全国卷Ⅲ] 如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)；两圆弧半径相等；过直线O M O N 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O M 和O N 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则( )图1­A ．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TC ．在t ＝T 8时，两导线框中产生的感应电动势相等 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21．BC [解析] 设导线圈半径为l ，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E ＝12B ωl 2，但进磁场和出磁场时电流方向相反，所以线框中应该产生方波交流式电，如图所示，A 错误；由T ＝2πω可知，两导线框中感应电流的周期相同，均为T ，B 正确；在t ＝T 8时，两导线框均在切割磁感线，故两导线框中产生的感应电动势均为12B ωl 2，C 正确；对于线框M ，有E 2R ·T 2＋E 2R ·T 2＝U 2有M R ·T ，解得U 有M ＝E ；对于线框N ，有E 2R ·T 4＋0＋E 2R ·T 4＋0＝U 2有N R ·T ，解得U 有N ＝22E ，故两导线框中感应电流的有效值并不相等，D 错误．M2 变压器 远距离输电16．M2[2016·全国卷Ⅰ] 一含有理想变压器的电路如图1­所示，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3 Ω、1 Ω 和4 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1­A ．2B ．3C ．4D ．5[解析] B 开关断开时，原、副线圈的电流比I I 2＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2＝In 1n 2，副线圈的输出电压U 2＝I 2(R 2＋R 3)＝5In 1n 2，由U 1U 2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U 1＋IR 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋3I ；开关闭合时，原、副线圈的电流比4I I ′2＝n 2n 1，通过R 2的电流I ′2＝4In 1n 2，副线圈的输出电压U ′2＝I ′2R 2＝4In 1n 2，由U ′1U ′2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U ′1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U ′1＋4IR 1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋12I ，解得n 1n 2＝3，选项B 正确． 19．M2[2016·全国卷Ⅲ] 如图1­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．下列说确的是( )图1­A ．原、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为1∶9C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶919．AD [解析] 设灯泡的额定电压为U 0，则输入电压U ＝10U 0，由于两灯泡均正常发光，故原线圈两端的电压U 1＝U －U 0＝9U 0，副线圈两端的电压U 2＝U 0，所以原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝9∶1，A 正确，B 错误；原、副线圈的电流之比I 1∶I 2＝n 2∶n 1＝1∶9，由电功率P ＝UI 可知，a 和b 的电功率之比为1∶9，C 错误，D 正确．5．M2 J3[2016·卷] 如图1­所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说确的是( )图1­A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 1消耗的功率变大B ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大C ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表A 1示数变大D ．若闭合开关S ，则电流表A 1示数变大，A 2示数变大5．B [解析] 滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻也变大，而副线圈两端的电压没有变化，所以干路中的电流减小，R 1消耗的功率变小，A 错误；干路中的电流变小，R 1两端的电压变小，并联电路的电压变大，即电压表V 示数变大，B 正确；由于变压器副线圈干路中的电流变小，所以原线圈中的电流变小，即电流表A 1的示数变小，C 错误；闭合开关S 后，并联电路的阻值变小，总电阻也变小，干路中的电流变大，R 1两端的电压变大，并联电路的电压变小，通过R 2的电流变小，即电流表A 2示数变小，因变压器的功率变大，故电流表A 1示数变大，D 错误．4．M2[2016·卷] 一自耦变压器如图1­所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈．在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中( )图1­A ．U 2>U 1，U 2降低B ．U 2>U 1，U 2升高C ．U 2<U 1，U 2降低D ．U 2<U 1，U 2升高4．C [解析] 根据变压器原、副线圈两端电压和原、副线圈匝数的关系式有U 1U 2＝n 1n 2，这里n 2< n 1，所以U 2 <U 1.在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中，n 2变小，n 1不变，而原线圈两端电压U 1也不变，因此U 2降低，选项C 正确．2．M2、J2[2016·卷] 如图1­所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )图1­A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两端电压的比值不变D ．通过原、副线圈电流的比值不变2．B [解析] 由变压器相关知识得：U 1U 2＝n 1n 2，原、副线圈减去相同的匝数n 后：U 1U ′2＝n ′1n ′2＝n 1－n n 2－n ，n 1n 2－n ′1n ′2＝－n （n 1－n 2）n 2（n 2－n ）<0，则说明变压器原、副线圈的匝数比变大，则可得出C 、D 错误．由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，A 错误，B 正确．9．M2[2016·卷] 图1­(a)中，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1，R T 为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R 1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表．原线圈所接电压u 随时间t 按正弦规律变化，如图(b)所示．下列说确的是( )图1­A ．变压器输入、输出功率之比为4∶1B ．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4C ．u 随t 变化的规律为u ＝51sin(50πt )(国际单位制)D ．若热敏电阻R T 的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大9．BD [解析] 理想变压器的输入功率等于输出功率，故A 错误．理想变压器原、副线圈的电流与匝数成反比，故B 正确．从图(b)可知交流电的周期为0.02 s ，所以u 随t 变化的规律为u ＝51sin(100πt )，故C 错误．温度升高，热敏电阻阻值减小，电流表示数变大，电压表示数为输入的交流电的电压有效值，故不变，D 正确．M3 交变电流综合3．[2016·、二市一模] 一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图K36­3所示，在0～0.02 s 电阻产生热量最大的是( )图K36­ 33．D [解析] A 为正弦式电流，有效值I 1＝22I m ＝ 2 A ，根据焦耳定律得：Q 1＝I 21RT ＝( 2 A)2RT ＝2RT (J)；B 为正弦式电流，有效值I 2＝22I m ＝ 2 A ，根据焦耳定律得：Q 2＝I 22RT ＝( 2 A)2RT ＝2RT (J)；对C ，根据焦耳定律得：Q 3＝I 23RT ＝2.25RT (J)；对D ，根据焦耳定律得：Q 4＝I 24R ·T 2＋I ′24R ·T 2＝4RT (J)，故选项D 正确． 5．(多选)[2016·模拟] 图K36­5甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示．以下判断正确的是( )甲 乙图K36­ 5A ．电流表的示数为10 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左5．AC [解析] 产生的交变电流的最大值为10 2 A ，有效值为10 A ，所以电流表的示数为10 A ，故A 正确．线圈转动的角速度ω＝2πT ＝2π0.02rad/s ＝100π rad/s ，故B 错误.0.01 s 时电动势最大，由法拉第电磁感应定律得，磁通量的变化率最大，此时线圈平面与磁场方向平行，故C 正确.0.02 s 时线圈转到图示位置，对CD 边由右手定则可判断电流方向为由D 到C ，所以R 中的电流从左向右，故D 错误．2．(多选)[2016·一中第四次周考] 图K37­2是一个理想变压器的示意图，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器的滑动触头，R 0是定值电阻，保持交变电压U 1不变，下列说确的是( )图K37­ 2A ．若P 的位置不变，S 由a 合到b 处，则电流表示数减小B ．若P 的位置不变，S 由a 合到b 处，则电压表示数增大C ．若S 置于b 处，将P 向上滑动，则电流表示数增大D ．若S 置于b 处，将P 向上滑动，则电压表示数增大2．BD [解析] 将S 由a 切换到b ，原线圈匝数变小，所以副线圈电压变大，电阻不变，所以R 上电流增大，R 上电压增大，电流与匝数成反比，则I 1将增大，故A 错误，B 正确；S 置于b 位置不动，P 向上滑动，电阻变大，电流变小，R 0的分压变小，输出电压不变，则R 的分压增大，故D 正确；由P ＝U 21R ＋R 0可知输出功率变小，则输入功率变小，电流表示数减小，C 错误．4．(多选)[2016·期末考试] 如图K37­4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( )图K37­ 4A ．发电机输出交流电的电压有效值是500 VB ．用户用电器上交流电的频率是50 HzC ．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D ．保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，可减少输电线上损失的功率4．BD [解析] 发电机输出交流电的电压有效值是5002V ，A 项错误；交流电的周期为0.02 s ，故频率为50 Hz ，B 项正确；输电线的电流由输送功率和输送电压决定，C 项错误；保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，由U 1U 2＝n 1n 2得增大了输送电压，由P ＝UI 知减少了输电线上的电流，故减少了损失的功率，D 项正确．4．(多选)[2016·一中期末考试] 图K38­4甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器．升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100 Ω.降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R 1为一定值电阻，R 2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小．电压表V 显示加在报警器上的电压(报警器未画出)．未出现火警时，升压变压器的输入功率为750 kW.下列说法中正确的有( )图K38­ 4A ．降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 HzB ．远距离输电线路损耗功率为180 kWC ．当传感器R 2所在处出现火警时，电压表V 的示数变大D ．当传感器R 2所在处出现火警时，输电线上的电流变大4．AD [解析] 由图乙知交流电的周期为0.02 s ，所以频率为50 Hz ，A 正确；由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250 V ，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25 000 V ，所以输电线中的电流为：I ＝P U＝30 A ，输电线上电压降为：ΔU ＝IR ＝30×100 V ＝3000 V ，输电线路损耗功率为：ΔP ＝ΔUI ＝90 kW ，B 错误；当传感器R 2所在处出现火警时其阻值减小，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表V 的示数变小，C 错误；副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，D 正确．。