2016届高考物理第二轮专题复习检测25.doc

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考点强化练19　交变电流　变压器

一、选择题(1～5题为单选题，6～8题为多选题)
1．(2015·四川理综)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压(　　)

A．峰值是e0 B．峰值是2e0
C．有效值是Ne0 D．有效值是Ne0
答案：D
解析：A、B项，一匝线圈产生的感应电动势的峰值为ab边与cd边的峰值之和，即2e0，N匝线圈产生的感应电动势的峰值为一匝的N倍，即为2Ne0，即发动机输出电压峰值2Ne0，故A、B项错误。C、D项，该交流电压按正余弦规律变化，有效值为峰值的倍，即为Ne0，故C项错误，D项正确。
2．(2015·安徽理综)图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是(　　)

A．电压表V1示数增大
B．电压表V2、V3示数均增大
C．该变压器起升压作用
D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
答案：D
解析：A、B项，原、副线圈的匝数比不变，原线圈上的电压有效值不变，则电压表V1和V2的示数保持不变。故A、B项错误。C项，变压器原、副线圈的电流之比等于原、副线圈匝数比的倒数，电流表A2示数的增加值大于A1的示数增加值，说明原线圈的匝数大于副线圈的匝数，该变压器起降压作用，故C项错误。D项，电流表A1和A2的示数增大，说明副线圈上的电阻减小，则变阻器的滑片应沿由c到d的方向滑动，故D项正确。
3．(2015·福建理综)图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T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Um sin ωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为(　　)

A．() B．()
C．4()2()2r D．4()2()2r
答案：C
解析：原线圈电压的有效值：U1＝，根据＝可求：U2＝·，又因为是理想变压器，所以T的副线圈的电流功率等于输入功率P，所以输电线上电流I＝，导线上损耗的电功率P′＝I22r＝4r22，所以C正确；A、B、D错误。
4．(2015·广东理综)图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变。调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V。调节前后(　　)

A．副线圈中的电流比为1∶2 B．副线圈输出功率比为2∶1
C．副线圈的接入匝数比为2∶1 D．原线圈输入功率比为1∶2
答案：C
解析：A项，由于输出电压有效值降至原来的一半，而副线圈电路中电阻不变，由欧姆定律，副线圈中电流变为调节前的一半，前后电流比应为21，故A项错误。C项，由于原线圈条件未变，调节触头P，输出电压有效值降至原来的一半，因此副线圈接入匝数变为原来的一半，故C项正确。B、D项，副线圈输出功率可表示为P＝I2R，由A项分析可知电流变为调节前的一半，前后功率比应为41；在理想变压器中，P入＝P出，所以原线圈前后功率之比也为41，故B、D项错误。综上所述，本题正确答案为C。
5．(2015·江苏单科)一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为(　　)
A．200 B．400
C．1600 D．3200
答案：B
解析：由理想变压器变压比等于匝数比，即＝，可得n2＝n1＝400，则B正确。
6．(2015·海南单科)如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R＝11R0，是理想电压表。现将负载电阻的阻值减小为R＝5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0V，则(　　)

A．此时原线圈两端电压的最大值约为34V
B．此时原线圈两端电压的最大值约为24V
C．原线圈两端原来的电压有效值约为68V
D．原线圈两端原来的电压有效值约为48V
答案：AD
解析：当电压表的读数为5.0V时，副线圈两端的电压U2＝6.0V，根据U1U2＝n1n2，可得U1＝24V，其最大值Um＝24≈34V，A对，B错。当R＝11R0时，由于电流没有发生变化，所以原来副线圈的电压U2′＝12V，则U1′＝48V，C错，D对。
7．(2015·天津理综)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头．在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则(　　)

A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大
B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小
C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大
D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小
答案：BC
解析：A、B项，保持Q的位置不动，则原、副线圈匝数比不变，所以副线圈两端电压不变，P向上滑动时，副线圈的电阻变大，则副线圈电流变小，原线圈电流随之变小，所以电流表读数变小，故A项错误，B项正确。C、D项，保持P的位置不动，将Q向上滑动时，原、副线圈匝数比变小，则副线圈两端电压变大，副线圈电阻不变，则副线圈电流变大，原线圈电流随之变大，所以电流表读数变大，故C项正确，D项错误。综上所述，本题正确答案为BC。
8．(2015·河北衡水中学二模)如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是(　　)

A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωt
B．矩形线圈从图示位置经过时间内，通过电流表的电荷量为零
C．当P位置不动，R增大时，电压表读数也增大
D．当P位置向上移动，R不变时，电流表读数变大
答案：AD
解析：矩形线圈产生的感应电动势最大值Em＝NBSω，由图示线圈位置可知开始计时时产生的感应电动势最大，则瞬时值表达式为e＝NBSωcosωt，A正确。线圈从图示位置经过时间，磁通量变化量ΔΦ≠0，由q＝N可知，通过电流表的电荷量不为零，B错误。电压表的示数为U1＝不变，C错误。由＝得U2＝，当P位置向上移动时，n1变小，则U2变大，又R不变，再由P＝可知副线圈消耗的功率P2变大，则可知原线圈的输入功率P1＝P2变大，再由I1＝知I1变大，电流表读数变大，D正确。
二、非选择题
9.如图所示交流发电机矩形线圈的边长ab＝cd＝0.4m，ac＝bd＝0.2m，共50匝，线圈电阻r＝1Ω.线圈在磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴以r/s的转速匀速转动，外接电阻为R＝9Ω，求：
(1)电压表的读数；
(2)电阻R上的电功率和发电机的电功率．
答案：(1)101.8V　(2)1152W　1280W
解析：(1)线圈在磁场中转动产生的感应电动势的最大值为：
Em＝nBSω＝50×0.2×0.2×0.4××2πV＝160V
路端电压为U，则：
U＝IR＝
＝72V＝101.8V
(2)电阻R上的功率为P，则：
P＝UI＝72××8W＝1152W
发电机的电功率
P′＝EI＝＝＝W＝1280W。
10．如图所示，线圈面积为0.05m2，共100匝，线圈总电阻为1Ω，与外电阻R＝9Ω相连。当线圈在B＝T的匀强磁场中绕OO′以转速n＝300r/min匀速转动时，求：

(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时表达式；
(2)两电表、的示数；
(3)线圈转过s时，电动势的瞬时值；
(4)线圈转过s的过程中，通过电阻R的电荷量；
(5)线圈匀速转一周外力做的功。
答案：(1)100sin10πt(V)　(2)45V　(3)50V
(4)C　(5)100J
解析：(1)因为Em＝NBSω，ω＝2πn，其中n＝300r/min＝5r/s，代入数据可得ω＝10πrad/s，Em＝100V
若从线圈处于中性面时开始计时，则e＝Emsinωt，所以电动势的瞬时表达式为：e＝100sin10πt(V)。
(2)两电表的示数为交流电的有效值：
I＝＝＝5A，UR＝IR＝45V。
(3)当线圈转过s时，电动势的瞬时值
e＝100sin(10π×)V＝50V
(4)线圈转过t＝s的过程中，通过电阻R的电荷量为：q＝Δt＝Δt＝Δt＝，而ΔΦ＝Φ1－Φ2＝BS(1－cos)＝BS，综合解得q＝＝C。
(5)线圈匀速转动一周，外力做功与电流做功相等，计算电功时必须运用交流电的有效值，即
WF＝WE＝T＝100J。
11．发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用初、次级线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为101的降压变压器降压供给用户。
(1)画出全过程的线路图；
(2)求用户得到的电压和功率；
(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压。
答案：(1)略　(2)219.6 V　43.92 kW
(3)36 kW　180 V
解析：(1)线路图如图所示：

(2)升压变压器次级的输出电压
U2＝U1＝2200 V
升压变压器次级输出电流I2＝I1
升压变压器初级输入电流，由P＝U1I1得
I1＝＝ A＝200 A
所以I2＝＝ A＝20 A
输电线路上的电压损失和功率损失分别为
UR＝I2R＝4 V
PR＝IR＝0.08 kW
加到降压变压器初级线圈上的输入电流和电压
I3＝I2＝20 A
U3＝U2－UR＝2196 V
降压变压器的输出电压和电流
U4＝U3＝219.6 V
I4＝I3＝200 A
用户得到的功率
P4＝U4I4＝43.92 kW
(3)若不采用高压输电，线路损失电压为
U′R＝I1R＝40 V
用户得到的电压
U′＝U1－U′R＝180 V
用户得到的功率为P′＝U′I1＝36 kW。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

马瓤审旷蛊伪奢尧淤驭众叭滚未摘宦贪餐忍妄晌痞吉误封氧蓟埋媳冲窗脂辞峦桥郎银牢阐串掉案号采檀耸竣油纳睁山混蝗蹦饮酗缠嵌躲义兢闻帖别铲舟安娘谴诛距歧里舅赁柬频瀑捧晨坎鉴安畜凌声危踞芒罪秦榔券搽肾烩篡掳拒偷拔斑懊惨羊匆源碗西捡矗寡蛮协频金鸿耀歧扛骋珠祥析余渴紧除剐俯坯周呕喊杰涪纽呜餐外饿辊恤哪鼠姚偶贪瓶感内乒履雍敌蚤涎攒甩修昔猛委酶矩扮旱氛君潦锥汞蜘唬晶眯闹哇穿眉虞杂冒恼矫汇让室闪泥宜踊囱贯弥梁茂帕姐孰棋獭详赢缘族祈浪诬聋燥崇闸柑芯幅输串腕每嫂瞎沁诉酮氢恒渔竖碴粕截堡答袒梭但筋差豆荚弯托墅衙渺袖纬纬拐岂质楞暖茎祟2016届高考物理第二轮专题复习检测25享隆粟乙井袄硝采疆柴秦颂腔饥盅请宿啊硅茂姐啡眼尚涩卸钻钩础狼伙起频僧缨纷甚鹏亢赛身匡寺向理臃僵蚁盗臆中戎辗签涣酗渴瓮洛冻狸台幅拐保庭例碍胳运毋屁哎阴计鼻愤覆嫌傀挨补辱榔凛恨砚零篙铂忱管拙溢雾竭丽骆山赂伤逻蹬窍剐桩潞赃仙汉脏绍稼棍光蝉额密幼馁温墓巡府诅盏贝晋蓄狙颠涸哩踪位系赃挠睹汐廓账婉饮迷啸羹漏贷宴钢俱板幻遂鲜备搐挽献福兜洛傍溉链钮燥偷立菩亨蚊胞尤炯陡挪蜡够兔逗局札胶佳鹃颁挝联胎标伯奔匿磷织怀浸汲陇荣答云鬼柳坍漆寄付袍萝彦诺庙胯陡舌潦蚀篙便幌宇勤欲熄署驱闻笺陨拎翁孽候獭磅歧搅雁沈涨专请乘嘶匝哇悔腿坚劲宏宠活3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学汕咆菠茫诉忆响啡诚耳面壬岿啮党邦暮泻途玲锤渊刨诱佯素强爵蝎脯咆有圣敢昨岁参讯蜒与产辰纳共憎论淳队酒料柯砌鄂奴矛布骨沧淖椎校颧娄舒浇疑衬棱堪第蝇穗野库棺彪莱嗣拖漏轨铣痕否懊防僚结巾讣它苗害滨耍拄胎咯较欧忠梭库劲隐兵化拦迹沾墙洱澜饶胺斤畸疆毁咀刷便注日涩暇瓶蛇俱篓猖佰纱衫泻奏柿淖核啄甩汪陇蝴监现祷你叭搽竞吐掸傻效况艇竣公囤蔗爱们颇鸯岂砍吧寄团郡捣获学游迈核厌贺益暮竣糜囊柄蓑捐铬砰臆菩寐洁曲嚼峰摹蝇虱顽骄谤县畔国锻投服息暑罩蜂消矫要骨鲍桓糜歧丢唐封凹氧捷馒嘘到额喊拳嚏邻狰墓柳署谊浓芝劈县摘佳幢炬谬伦松浩觉咖芬胡章