2020-2021学年高三物理一轮复习练习卷：交变电流 29页

2020-2021 学年高三物理一轮复习练习卷：交变电流 一、单选题 1．已知矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象 如图甲所示，则下列说法正确的是（） A．t=0 时刻线圈平面与中性面垂直 B．t=0.01s 时刻훷的变化率达最大 C．t=0.02s 时刻感应电动势达到最大 D．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示 2．一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示的位置时( ) A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小 3．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动 势的图象如图乙所示，则 ( ) A．t＝0.005s 时线圈平面与磁场方向平行 B．t＝0.010s 时线圈的磁通量变化率最大 C．线圈产生的交变电动势频率为 100Hz D．线圈产生的交变电动势有效值为 311V 4．如图所示为一交变电流的电流随时间而变化的图象．此交变电流的有效值是 A．5A B． 5 2 A C．3.5 A D． 2 . 5 2 A 5．一闭合矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示，由图可知 A．该交流电电流的有效值是 5 A B．该交流电的频率是 20 Hz C．t=0 时刻线圈平面位于中性面 D．该交流电电流的瞬时表达式为 i=5cos 100πt（A） 6．某交变电动势瞬时值表达式 10sin 2et V，则（ ） A．交变电流的频率为 2Hz B．交变电流的周期为 0.25 秒 C．交变电流的有效值为 1 0 V D．当 t＝0.25 秒时，感应电动势为 7．A、B 是两个完全相同的电热器，A 通以图甲所示的方波交变电流，B 通以图乙所示的正弦式交变 电流，则两电热器的电功率 PA∶PB 等于( ) A．5∶4 B．3∶2 C． 2 ∶1 D．2∶1 8．如图所示，将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为 l，它在磁感应强度为 B、方向如 图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为 n，导线在 a、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定 功率为 P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为( ) A．(2휋푙2푛퐵)2 푃 B．2(휋푙2푛퐵)2 푃 C．(푙2푛퐵)2 2푃 D．(푙2푛퐵)2 푃 9．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为 5.0 Ω，现外接一只电阻为 105.0 Ω 的灯泡，如图乙所示，则下列说法正确的是( ) A．电路中的电流方向每秒钟改变 50 次 B．电压表 的示数为 220 V C．灯泡实际消耗的功率为 420 W D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 25 J 10．如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴 OO’匀速转动，从某时刻开始计 时，产生的感应电动势 e 随时间 t 的变化曲线如图乙所示，若线圈匝数 N=100 匝，外接电阻 R=70Ω， 线圈电阻 r=10Ω，则下列说法正确的是（ ） A．通过线圈的最大电流为 1.25A B．线圈的角速度为 50rad/s C．电压表的示数为 5 0 2 V D．穿过线圈的最大磁通量为 2 π Wb 11．如图所示，N 匝矩形导线框以角速度 ω 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕轴 OO′匀速转动，线 框面积为 S，线框的电阻为 r，外电路接有电阻 R、理想电流表和二极管 D．二极管 D 具有单向导电 性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是( ) A．图示位置电流表示数为 0 B．R 两端电压的有效值 U＝ 2 2 NBSω C．交流电流表的示数  2 NBS Rr   D．一个周期内通过 R 的电荷量 NBS Rr 12．现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调控的。如图所示为经过一个双向可控 硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。 调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为( ) A．Um B． 2 mU C． 2 2 mU D． 2 Um 13．某家用电热水壶铭牌如图所示，其正常工作时电流的最大值是( ) A．0.2 A B． 5 22 A C．5 A D． 52 A 14．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图所示，由图中信 息可以判断( ) A．在 A、C 时刻线圈处于中性面位置 B．在 B、D 时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从 A～D 线圈转过的角度为 2π D．若从 O～D 历时 0.02 s，则在 1 s 内交变电流的方向改变了 100 次 15．如图所示，一矩形线圈 abcd 放置在匀强磁场中，并绕过 a b c d、 中点的轴 'OO 以角速度 w逆时 针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角为零时（图示位置）为计时起点，并规定当电流自 a 流向 b 时, 电流的方向为正.则下列四幅图中正确的是 （ ） A． B． C． D． 16．如图所示，电路中完全相同的三只灯泡 L1、L2、L3 分别与电阻 R、电感 L、电容 C 串联，然后 再并联到 220V、50Hz 的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同。若保持交变电压不变，将交变电流 的频率增大到 60Hz，则发生的现象是（ ） A．三只灯泡亮度不变 B．三只灯泡均变亮 C．L1 亮度不变、L2 变亮、L3 变暗 D．L1 亮度不变、L2 变暗、L3 变亮 17．如图所示的电路中，三个灯泡 A、B、C 完全相同，电感 L 自感系数很大，其直流电阻与定值电 阻 R 相等，D 为理想二极管，下列判断中正确的是（ ） A．闭合开关 S 的瞬间，灯泡 A 和 C 同时亮 B．闭合开关 S 的瞬间，只有灯泡 C 亮 C．闭合开关 S 稳定后，灯泡 A、B、C 一样亮 D．在电路稳定后，断开开关 S 的瞬间，灯泡 B、C 均要亮一下再熄灭 18．如图所示，三只完全相同的灯泡 a、b、c 分别与电阻 A、电感、电容 C 单联，再将三者并联， 接在 220V，50Hz 的交变电压两端，三只灯泡亮度相同，若将交变电压改为 220V，25Hz，则 A．三只灯泡亮度不变 B．三只灯泡都将变亮 C．a 亮度不变，b 变亮，c 变暗 D．a 亮度不变，b 变暗，c 变亮 19．如图所示，一理想变压器，其原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正 弦交流电，为了使变压器输入功率增大，可使 A．其他条件不变，原线圈的匝数 n1 增加 B．其他条件不变，副线圈的匝数 n2 减小 C．其他条件不变，负载电阻 R 的阻值增大 D．其他条件不变，负载电阻 R 的阻值减小 20．一理想变压器原､副线圈匝数比 n1：n2=11：5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压 u 如图所示. 副线圈仅接入一个 10 Ω 的电阻.则( ) A．流过电阻的电流是 20 A B．与电阻并联的电压表的示数是 100 2 V C．经过 1 分钟电阻发出的热量是 6×103J D．变压器的输入功率是 1×103W 21．在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流。所用的器材叫电流互感器，如下图所示 中，能正确反映其工作原理的是（ ） A． B． C． D． 22．一理想变压器的原、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 220V 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=66V，k= 1 3 B．U=22V，k= 1 9 C．U=66V，k= D．U=22V，k= 23．如图所示，一理想变压器原线圈匝数 n1＝1000 匝，副线圈匝数 n2＝200 匝，原线圈中接一交变 电源，交变电源电压 u＝220 2 sin 100πt(V)．副线圈中接一电动机，电阻为 11Ω，电流表 2 示数为 1A．电表对电路的影响忽略不计，则( ) A．此交流电的频率为 100Hz B．电压表示数为 220 V C．电流表 1 示数为 5A D．此电动机输出功率为 33W 24．如图所示，接在理想变压器回路中的四个规格完全相同的灯泡均正常发光，则该理想变压器的 匝数比 n1：n2：n3 为 A．3：2：1 B．3：1：1 C．1：1：1 D．4：2：1 25．如图所示，一自耦变压器（可看做理想变压器）输入端 AB 间加一正弦式交流电压，在输出端 CD 间接灯泡和滑动变阻器．转动滑片 P 可以改变副线圈的匝数，移动滑片 Q 可以改变接入电路电阻的 阻值．则（ ）． A．只将 顺时针转动，灯泡变亮 B．只将 逆时针转动，灯泡变亮 C．只将 向上移动，灯泡变亮 D．只将 向下移动，灯泡变亮 26．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 1n 、 2n ，电压分别为 1U 、 2U ， 电流分别为 1I 、 2I ，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． 11 22 In In B． 2 2 UI R = C． 2 112I UIR D． 1 1 2 2I U I U 27．图为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器 T1 的原、副线圈匝数比 n1 : n2 = 1 : k，降压变压器 T2 的原、副线圈匝数比 n3 : n4 = k : 1，模拟输电导线的电阻 r = 3 Ω，T2 的负载是规格为“15 V，45 W” 的灯泡 L．当 T1 的输入电压为 16 V 时 L 正常发光，两个变压器可视为理想变压器，则 k 的值为 A． 3 2 B．3 C．4 D．9 28．如图为远距离输电的电路原理图，变压器均为理想变压器并标示了电压和电流，其中输电线总 电阻 R，则 A． 2 2 UI R = B．输电效率为 4 1 0100 0 U U  C．用户的用电器的数量增多时，U3 将减小 D．用户得到的电功率可能等于电厂输出的电功率 29．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率 P，原线圈的电压 U 保持不变，输电线路总 电阻的 R。当副线圈与原线圈的匝数比为 k 时，线路损耗的电功率为 P1，若将副线圈与原线圈的匝 数比提高到 nk，线路损耗的电功率为 P2，则 P1，和P2 P1 A．PR kU ，1 n B．( P kU) 2 R，1 n C．PR kU ， 1 n2 D．( P kU) 2 R， 1 n2 二、多选题 30．如图所示，下列图象属于交流电的有（ ） A． B． C． D． 31．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重合 B．曲线 a，b 对应的线圈转速之比为 2∶3 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 32．如图所示，矩形线圈面积为 S，匝数为 N，线圈电阻为 r，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO  轴以角速度  匀速转动，外电路电阻为 R.在线圈由图示位置转过 90°的过程中，下列说法正确的是 （ ） A．磁通量的变化量 N B S B．电压表的示数为 2 NBS  C．电阻 R 产生的焦耳热 222 24() NBSRQ Rr   D．通过电阻 R 的电荷量为 N B Sq Rr  33．如图，电阻 R 、电容 C 和电感 L 并联后，接人输出电压有效值、频率可调的交流电源.当电路中 交流电的频率为 f 时，通过 RC、 和 的电流有效值恰好相等.若将频率降低为 1 2 f ，分别用 12,II和 3I 表示此时通过 和 的电流有效值，则（ ） A． 13II B． 12II C． 32II D． 23II 34．如图所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片．保持理想变压器的输入电压 1U 不变，闭合电建 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，变压器的输入电流减小 D．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大 35．在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为 220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10∶1，R1、R2、R3 均为固定电阻，R2=10 Ω ，R3=20 ，各电表均为理想电表。已知电阻 R2 中电流 i2 随时间 t 变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ） A．所用交流电的频率为 50Hz B．电压表的示数为 100V C．电流表的示数为 1.0A D．变压器传输的电功率为 15.0W 36．如图 1 所示，理想变压器的原线圈接有保险丝 FU，其熔断电流为 6A，副线圈接有阻值为 R0=10Ω 的定值电阻、铭牌上标有“100V 50W”字样的灯泡以及最大阻值为 400Ω 的滑动变阻器 R。现在原线 圈的 ab 间接如图 2 所示的交流电源，当滑动变阻器的滑片处在中点时，灯泡恰好正常发光，则下列 说法正确的是 A．原线圈两端输入的交变电压为 u=22sin100πt(V) B．理想变压器原、副线圈的匝数比为 1∶5 C．若将滑动变阻器的滑片向下移动少许，灯泡变亮 D．若持续向下移动滑动变阻器的滑片，变压器的输入功率变大，可能会使熔断器熔断 三、解答题 37．图甲是交流发电机的模型示意图．在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一矩形线圈 abcd 可绕线 圈平面内垂直于磁感线的轴 OO′转动，由线圈引起的导线 ae 和 df 分别与两个跟线圈一起绕 OO′转动 的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可 以保持和外电路电阻 R 形成闭合电路．图乙是线圈的主视图，导线 ab 和 cd 分别用它们的横截面来 表示，已知 ab 长度为 L1，bc 长度为 L2，线圈以恒定角速度 ω 逆时针转动(只考虑单匝线圈)． (1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e1 的表达式； (2)线圈平面处于与中性面成 φ0 夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出 t 时刻整个线圈中的感应 电动势 e2 的表达式． 38．如图所示，线圈 abcd 的面积是 0.05m2，共 100 匝，线圈的总电阻为 1Ω，外接电阻 R=9Ω，匀强 磁场的磁感应强度 B= 1  T，当线圈以 300r/min 的转速匀速旋转时．问： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过 1 30 s 时电动势的瞬时值多大？ （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ （4）从中性面开始计时，经 s 通过电阻 R 的电荷量是多少？ 39．如图所示，电阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 OO  匀速转动．矩形线圈产 生的交流电通过一理想变压器为标有“220 V，22 W”的灯泡和一电动机供电，此时灯泡正常发光．已 知矩形线圈的匝数 220N  匝，面积 20.05 mS  ，转速 50r/sn  ，内阻不计，磁场的磁感应强度 22TπB  ，电动机的内阻为10 ，电流表的示数为 0.1 A．求： （1）从图示位置开始计时，线圈产生的感应电动势的瞬时表达式； （2）电动机的输出功率． 参考答案 1．B 【详解】 A.t=0 时刻磁通量最大，线圈位于中性面位置，故 A 错误； B.t=0.01s 时刻磁通量为零，线圈位于垂直中性面的位置，电动势最大，磁通量的变化率最大，故 B 正确； C.t=0.02s 时刻磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故 C 错误； D.感应电动势与磁通量的变化率成正比，电动势随时间变化的图象为正弦曲线，D 错误。 2．C 【详解】 当线圈处于图中所示位置时，线框与磁场方向平行，磁通量为最小；该位置为感应电动势最大，根 据法拉第电磁感应定律公式 Ent   ，磁通量的变化率 t   最大，故 C 正确，A、B、D 错误； 故选 C。 3．A 【详解】 由图可知 t=0.005s 时刻感应电动势最大，此时线圈所在平面与磁场平行，穿过线框回路的磁通量的 变化率最大，A 正确；t=0.01s 时刻感应电动势等于零，穿过线框回路的磁通量最大，磁通量的变化 率为零， B 错误；周期为 0.02Ts= ，故频率为 1 50f HzT ，故 C 错误．电动势有效值为： 311V220V 22 mEE ＝ ，故 D 错误；综上分析 A 正确． 4．A 【详解】 将交流与直流通过阻值都为 R 的电阻，设直流电流为 I，则根据有效值的定义有：（4 2 ）2R×0.01+ （3 ）2R×0.01=I2R×0.02，解得：I=5 A，故 A 正确，BCD 错误；故选 A。 5．D 【详解】 由图象知正弦交变电流的最大值是 5 A，所以该交流电电流的有效值是 5 5 2A = A 22 ，故 A 错误； 由图象知周期 T=0.02 s，所以频率 f=1/T=50 Hz，故 B 错误；t=0 时感应电流最大，感应电动势最大， 磁通量为零，所以线圈平面垂直于中性面，故C 错误；由图象知周期 T=0.02 s，所以 ω=2π/T=100π rad/s， 电流的最大值是 5 A，所以交流电电流的瞬时表达式为 i=5cos100 πt（A），故 D 正确． 6．D 【详解】 AB．交变电动势瞬时值表达式 10sin 2et V 可知 =2 则交变电流的周期 2 =1sT   频率为 1 1Hzf T 选项 AB 错误； C．交变电动势瞬时值表达式 V 可知交变电流的最大值为 10V，则有效值为 10 V52V 2  选项 C 错误； D．当 t＝0.25 秒时，感应电动势为 10sinV=10V2e  选项 D 正确。 故选 D。 7．A 【解析】据题意，通过电热器 A 的电流有效值为： 2 220 0 2 4 2 ITTI R R I RT,即： 0 5 8II ，则电 热器 A 的电功率为： 2 0 5 8AP I R ,通过电热器 B 得到电流有效值为： 2 I  ，则电热器 B 的电功率为： 2 0 1 2BP I R ，故选项 A 正确． 8．B 【解析】 单匝正方形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，将产生正弦式电流，则电动势的最大值 Em＝Bl2ω ＝2πnBl2，其有效值 E＝퐸푚 √2 ＝2휋푛퐵푙2 √2 ，计算小灯泡的额定功率 P 要用其有效值，即 P＝퐸2 푅 . R＝퐸2 푃 ＝2(휋퐵푛푙2)2 푝 ，故只有 B 选项正确． 9．C 【详解】 A．由甲图知该交流电的周期 T＝0.02s，每个周期电流方向改变两次，则 1s 内电流方向改变的次数 为 n＝2× 1 T ＝100 次 故 A 错误； B．由图甲可知感应电动势最大值 Em＝220 2 V，所以有效值 E＝220V，电压表示数 U＝ + R RrE＝210V 故 B 错误； C．灯泡实际消耗的功率 P＝ 2U R ＝420W 故 C 正确； D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 Q＝I2rt＝ 2()EU r  rt＝20J 故 D 错误。 故选 C。 10．A 【详解】 AC、根据闭合电路的欧姆定律可知 100 A1.25A7010 mEI Rr ，即通过线圈的最大电流为 1.25A， 电压表测量的是有效值，故有电压表的示数为 852 V22 IUR ，故选项 A 正确，C 错误； B、由乙图可知周期 0.04 sT  ，转动的角速度为 2 50rad/sT  ，故选项 B 错误； D、根据 mE nBS 可得穿过线圈的最大磁通量为 1 Wb50 mEBS n  ，故选项 D 错误． 11．C 【详解】 A．由题图可知，电流表示数为有效值，而非瞬时值，故 A 错； BC．因为二极管 D 具有单向导电性，则通过 R 的电流为正弦交流电的一半，感应电动势的瞬时值如 图所示，设感应电动势的有效值为 E，则 E＝ 1 2 NBSω 电流的有效值 I＝ E Rr ＝ 2() NBS Rr   故 B 错误，C 正确； D．在一个周期内，只有半个周期的时间有电流通过 R，故一个周期内通过 R 的电荷量为 q＝ 2NBS Rr+ 故 D 错误。 故选 C。 12．B 【详解】 由有效值的概念可得 2 m 22 2 U TUTRR   ，解得 U＝ m 2 U 。 A. Um，与结论不相符，选项 A 错误； B. 2 mU ，与结论相符，选项 B 正确； C. 2 2 mU ，与结论不相符，选项 C 错误； D. 2 Um，与结论不相符，选项 D 错误； 13．D 【详解】 电热水壶的有效电流为 1100 A 5A220 PI U   ，故电流的最大值为： 2 5 2AmII ，D 正确． 14．D 【详解】 由图象可知，在 B、D 时刻，感应电流为零，此时线圈位于中性面上，穿过线圈的磁通量最大，A、 C 时刻感应电流最大，此时线圈与中性面垂直，磁通量为零，故 AB 错误； 从 A 到 D，经历 3 4 个周期，线圈转过的角度为 33242  ，故 C 错误； 由图象可知，从 O～D 是一个周期，如果经历时间为 0.02s，则 1s 是 50 个周期，电流方向改变 100 次，故 D 正确． 15．D 【详解】 从图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由愣次定律可判断，初始时刻电流方向为由b 到 a ，故 瞬时电流的表达式为 cosmiit  ，D 正确. 中性面的特点以及峰值面(与中性面垂直的面)的比较▼ 图示 中性面 峰值面 线圈平面与磁场方向垂 直（ BS ） 线圈平面与磁场方向平 行（ BS） 特点 磁通量（  ） 最大， BS 最小，0 磁通量的变化率 t   最小，0 最大， B S w 感应电动势（ e ） 最小，0 最大， n B S w 电流方向（ i ） 感应电流为零，发生改变 感应电流最大，方向不变 16．D 【详解】 电阻与频率无关，故频率增加，电阻不变，故 L1 亮度不变，由容抗 1 2πCx fC 可知，频率越高，容 抗越小，故 L3 变亮，由感抗 2πLxfL 可知，频率越高，感抗越大，故 L2 变暗，故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 17．B 【详解】 AB.闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过 B，由于线圈中自感电动势的阻 碍，A 灯逐渐变亮，所以闭合开关 S 的瞬间，只有灯泡 C 亮，故 A 错误，B 正确； C.由于二极管具有单向导电性，电路稳定后也无电流通过 B，B 不亮，故 C 错误. D.电感 L 自感系数很大，其直流电阻与定值电阻 R 相等，所以在电路稳定后，A、C 两个支路的电流 是相等的，断开开关 S 的瞬间，L 由于产生自感电动势，相当于电源，灯泡 B、C 所在的支路并联， 所以 C 要亮一下再熄灭，同时由于 B 与 C 所在的支路并联，流过 C 的电流一定比电路稳定时的电流 小，所以 C 不能闪亮一下，故 D 错误. 18．C 【详解】 根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率变低时，电感对电流的感抗减小，b 灯变亮；根 据电容器的特性：通高频、阻低频，当电源的频率变低时，电容器对电流的容抗增大，c 灯变暗。而 电阻的亮度与频率无关，a 灯亮度不变。 A. 三只灯泡亮度不变与分析不符，故 A 错误。 B. 三只灯泡都将变亮与分析不符，故 B 错误。 C. a 亮度不变，b 变亮，c 变暗与分析相符，故 C 正确。 D. a 亮度不变，b 变暗，c 变亮与分析不符，故 D 错误。 19．D 【解析】 试题分析：据题意，已知变压器原线圈输入功率由副线圈输出功率决定，为了使变压器输入功率增 大，可以调整副线圈的输出功率，当原线圈输入电压不变时，副线圈上的电压也不变，由 2UP R 可 知，当负载电阻减小时，副线圈输出功率增加，故 D 选项正确而 C 选项错误；其它条件不变，当增 加原线圈匝数时，据 11 22 nU nU 可得 12 2 1 UnU n ，则副线圈电压减小，而功率也减小，A 选项错误； 副线圈匝数减小，同理可得变压器功率减小，故 B 选项错误． 考点：本题考查变压器原理． 20．D 【详解】 AB．由图象可知，原线圈中电压的有效值为 220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有 效值为 100V，与电阻并联的电压表的示数是 100V，流过电阻的电流 100 1010IA 所以 AB 错误； C．由 22100 606000010 UQtJ R 所以经过 60s 电阻发出的热量是 60000J，所以 C 错误； D.由图象可知，原线圈中电压的有效值为 220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值 为 100V，副线圈的电阻为 10Ω，所以输出功率 2100 100010PW 输入功率等于输出功率，所以 D 正确． 故选 D。 21．A 【详解】 ABCD．电流互感器的原线圈要串联接在火线或零线上，并把大电流变成小电流，测量时更安全。 根据变压器原理可知，原副线圈电流之比与线圈匝数成反比，所以原线圈中电流大匝数少，副线圈 中电流小匝数多，故 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 22．C 【详解】 由题意知，副线圈的电流为： 2 UI R ，则原线圈的电流为： 12 1 33 UIIR，与原线圈串联的电阻 的电压为： 1 3R UU I R，由变压器的变比可知，原线圈的电压为 3U，所以有： 32203 U UV ， 解得：U=66V，原线圈回路中的电阻的功率为： 2 2 11 9 UPIR R，所以 1 2 1 9 Pk P，故 C 正确，ABD 错误，故选 C． 23．D 【解析】 A、由表达式可知，交流电源的频率为 50 Hz，变压器不改变交变电流的频率， A 错误； B、交变电源电压 u220 2sin100 πtV （ ），而电压表读数为有效值，即电压表的示数是 220 2U 220 22 mU V   ， B 错误； C、电流表 A2 示数为 1A，由电流与匝数成反比得通过电流表 A1 的电流为 0.2A，， C 错误； D、通过电阻 R 的电流是 1A，电动机两端的电压等于变压器的输出电压，由 11 22 Un Un 得，变压器的 输出电压为： 2 21 1 44nUUV n，此电动机输出功率为： 22 2I14411133PUIrW出 ， D 正确； 故选 D． 24．B 【详解】 设每个灯的功率为 P ，由灯泡正常发光和输入功率等于输出功率知， 123 2UIUIUI ，所以 123 2U U U，设灯泡的额定电压为 U ，则 2UU ， 3UU ， 1 3UU ，所以原副线圈的匝数 比为： 123: : 3:1:1n n n  ，故 B 正确。 25．B 【解析】 理想变压器原副线圈电压之比等于匝数之比，即 11 22 Un Un ，只将 P 顺时针转动，原线圈匝数 n1 不变， 副线圈匝数 n2 减小，原线圈两端电压 ABU 不变，则副线圈电压 CBU 减小，而 CBCDUU= ，即灯泡变 暗；同理可知将 P 逆时针转动时，灯泡变亮；灯泡 L 与滑动变阻器 R 并联，若只是移动滑片 Q，灯 泡两端电压 不变，灯泡亮度不变．故选 B． 26．D 【详解】 A．根据变压器的工作原理可知： 12 21 In In ，故 A 错误； B．导线上的电流是电压损失与电阻的比值，故 B 错误； C．I1U1 是表示输入功率，I22R 表示电路损耗的功率，二者不等，故 C 错误； D．理想变压器输入功率等于输出功率；故 I1U1=I2U2，故 D 正确。 故选 D。 27．B 【解析】 根据电压与匝数成正比，有 11 22 Un Un 即 2 16 1 Uk ＝ 得 U2＝16k；灯泡的额定电流为 45 315 PIAAU ＝ ＝ ＝ ， 降压变压器副线圈电流 I4＝3A；根据 3 4 1 U k U ＝ ，得 U3＝KU4＝15k 根据电流与匝数成反比，得 3 4 1 I Ik ＝ ，得 4 3 3 II kk ＝ ＝ ；电压关系： 233 U U I r ＝ ；代入数据 16k＝ 15k+ 3 k ×3 ，解得：k=3，故选 B. 28．C 【详解】 根据欧姆定律， 23 2 UUI R  ，A 错误；输电效率 44 11 ==100%P IU PIU 用 总 ，B 错误；用户的用电器的 数量增多时，I4 增大，I2 增大，U3=U2–I2R 将减小，C 正确；用户得到的电功率等于电厂输出的电功 率加上线损功率，D 错误． 29.【答案】D 【解析】由U1 U2 = n1 n2 = 1 k ，P=U2I，P1=I2R 得，P1=( P kU) 2 R，排除 A、B 两选项。若U1 U2 = n1 n2 = 1 nk ，P2=( P nkU) 2 R， 所以 P2 P1 = 1 n2，D 正确。 30．AC 【解析】 交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，电流的方向变化的是 AC，AC 是交流电，BD 是直流电； 故选 AC． 31．AC 【解析】 t＝0 时刻，两次产生的交流电的电动势瞬时值均为零，因此线圈平面均与中性面重合，A 项正确； 图中 a、b 对应的周期之比为 2∶3，因此线圈转速之比 na∶nb＝ ∶ ＝3∶2，B 项错误；a 线表 示的交流电动势的频率为 fa＝ ＝25 Hz，C 项正确；a 线对应线圈相应的电动势的最大值 Eam＝ NBS· ，由图象知 Eam＝15 V，b 线对应线圈相应的电动势的最大值 Ebm＝NBS· ，因此 ＝ ＝ ，Ebm＝10 V，有效值 Eb＝ V＝5 V，D 项错误． 32．CD 【详解】 A．由图示位置转过 90°的过程中，磁通量的变化量△ Φ=BS，与匝数无关，故 A 错误； B．线圈在磁场中转动，产生的电动势的最大值为 Em=NBSω，电动势的有效值为 E= 2 NBS  ，电压 表测量为电路的外电压，所以电压表的读数为  2 ERNBSRU Rr Rr   ，所以 B 错误； C．电阻 R 产生的热量 2222 2 2 4() UNB SRQ RRr     ．所以 C 正确． D．由 E t  ， EI Rr  , q I t 得到，电量 NBSq Rr  ，故 D 正确． 33．BC 【详解】 将频率降低时，通过 R 的电流不变，电容器的容抗增大，通过 C 的电流减小，则有 12II .电感线圈 的感抗减小，通过 L 的电流增大，则有 32II .故 A、D 错误，B、C 正确 34．BD 【详解】 A．由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压 2U 不变，滑片 P 滑动时，对灯泡电压没有影响， 故灯泡亮度不变，则选项 A 错误； B．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； C．滑片 P 上滑，电阻减小，电流 2I 增大，则原线圈输入电流 1I 也增大，故选项 C 错误； D．此时变压器输出功率 2 2 2P U I 将变大，故选项 D 正确． 35．AD 【详解】 A．交流电的频率为 1150Hz0.02sf T A 正确； B．通过 2R 电流的有效值为 2A 1A 2 I  两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知 22110V10VUIR 根据理想变压器的电压规律 11 22 Un Un 可知原线圈的电压 1 12 2 1010V100VnUUn 电阻 1R 两端分压即为电压表示数，即 V01 220V100V120VUUU B 错误； C．电流表的示数为 2 A 3 10 A0.5A20 UI R C 错误； D．副线圈中流过的总电流为 2A1A 0.5A 1.5AI I I     变压器原副线圈传输的功率为 22 15WP I U D 正确。 故选 AD。 36．BD 【详解】 由题图 2 可知，交变电压的最大值为 22√2 V，周期为 T=2×10－2 s，所以角速度为 ω=2휋 푇 =100π(rad/s)， 则原线圈两端的交变电压为 u=22√2sin 100πt(V)，选项 A 错误；灯泡正常发光时的电阻为 RL=푈퐿 2 푃 =200 Ω，电流为 IL= 푃 푈퐿 =0.5 A，当滑动变阻器的滑片处在中点时接入电路的电阻为 200 Ω，根据并联电路的 特点可知，通过电阻 R0 的电流为 I0=1 A，所以变压器的输出电压为 U2=UL＋I0R0=110 V，则有푛1 푛2 = 푈1 푈2 = 1 5 ，选项 B 正确；若将滑动变阻器的滑片向下移动少许，接入电路的电阻变小，则副线圈中的电流变 大，电阻 R0 两端的电压增大，所以灯泡两端的电压减小，亮度变暗，选项 C 错误；若持续向下移动 滑动变阻器的滑片，副线圈中的电流会持续增大，由 P 出=U2I2 可知输出功率变大，又 P 入=P 出，所以 输入功率变大，原线圈中的电流 I1 也增大，因此可能超过熔断电流 6 A，熔断器可能会熔断，选项 D 正确。 37．（ 1） 12 sinBL Lt （2） 120 sin()BL Lt  【详解】 (1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，设时间 t 内线圈转过的角度为 θ，有 θ＝ωt， 在矩形线圈 abcd 转动过程中，只有 ab 和 cd 在切割磁感线，在 t 时刻，设矩形线圈的 ab 和 cd 的速 度为 v，有： 2 2 Lv  ，与磁感线的夹角为 θ， 在 t 时刻，矩形线圈的 ab 和 cd 因切割磁感线产生的感应电动势均为 E0＝BL1vsinθ， 则整个矩形线圈产生的感应电动势为 e1＝2E0， 解得 e1＝BL1L2ωsinωt. (2)线圈平面处于与中性面成 φ0 夹角位置时开始计时， 与(1)同理，t 时刻整个线圈中的感应电动势 e2 的表达式为 e2＝BL1L2ωsin(ωt＋φ0)． 38．（ 1）e=50sin 10πt V；（ 2）43.3 V （3）31.86 V， 3.54 A．（ 4） 1 4 C． 【详解】 (1) 若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式      12 2 100 0.05 2 5 2 5 50 10 Vme E sin t NBS fsin ft sin t sin t          ＝ ＝ ＝ (2)当 t＝ 1 30 s 时 1e=50sin 10 25 3V 43.3V30   (3)电动势的有效值为 50 V35.4V 22 EmE  电流表示数 35.4 A3.54A91 EI Rr ． 电压表示数 3.549V31.86VUIR ＝ ＝ ＝ (4) s 内线圈转过的角度 3001=t=22 60303ft   ， 该过程， 1 2BSBScosBS＝ － ＝ 所以由公式求得;     1 12 C104 nBSEnnqIttt Rrt RrRr    39．（ 1） 22002 cos100etV  （2） 1 8 9 . 9W 【详解】 （1）线圈转动的角速度为 'O OC ，感应电动势最大值为 2200 2mE NBS V ， 感应电动势的瞬时表达式为 cos2200 2 cos100me EttV  （2）原线圈两端的电压为 1 2200 2 mEUV 由电压与匝数关系得 11 22 2200 10220 nU V n U V   由电流与匝数关系得： 11 2 2 1InIAn， 流过灯泡的电流为 3 2 0.1PIAU 流过电动机的电流为 230 . 9I I I A   ， 电动机的输出功率为 2 2= 189.9P IU I R W出 