2022 年河北省高考物理专题训练 10——交变电流 一．选择题（共 13 小题） 1．（2021•桃城区校级三模）如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有阻值 R0＝24Ω 和 R1＝5Ω、R2＝4Ω 的定值电阻，原线圈左侧接一正弦交流电源，开关闭合前后副线圈的 输出功率不变，则原、副线圈的匝数的比值为（　　） A．2 B．4 C．6 D．8 2．（2021•宣化区校级模拟）如图甲所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为 n1 ：n2 ＝ 44：1，变压器原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，副线圈两端接两个串联在一起的 阻值大小分别为 R1＝3Ω，R2＝2Ω 的定值电阻，理想二极管与电阻 R1 并联，电压表为 理想电表。下列说法正确的是（　　） A．副线圈中交流电频率为 100Hz B．电压表的示数为 2V C．R1 消耗的功率为 3W D．变压器输入功率为 8.75W 3．（2021•张家口三模）从发电站发出的电能，一般都要通过输电线路输送到各个用电地 方。如图所示的远距离输电示意图中的变压器均为理想变压器，发电机产生正弦交流电 电压有效值不变，升压变压器原、副线圈匝数比 n1：n2＝1：50，降压变压器原、副线 圈匝数比 n3：n4＝50：1，已知用户两端电压的有效值 U4＝220V，且用户消耗的电功率 为 11kW，远距离输电的输电线的总电阻 r＝100Ω（认为输电中的能量损耗完全由电阻 产生），则（　　） A．升压变压器的副线圈两端电压的有效值为 11.1kV B．降压变压器的原线圈中的电流的有效值为 2A C．输电线上消耗的功率为 1000W D．升压变压器的输入功率为 11.5kW 4．（2021•桃城区校级模拟）如图所示为某种电吹风机电路图，图中 a、b、c、d 为四个固 定触点。绕 O 点转动的扇形金属触片 P，可同时接触两个触点，触片 P 位于不同位置时， 吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种状态。图示状态刚好为触片 P 接触 c、d 两点。 已知电吹风吹冷风时的输入功率为 60W，小风扇的额定电压为 60V，正常工作时小风扇 的输出功率为 52W，变压器为理想变压器，则下列说法中正确的是（　　） A．当扇形金属触片 P 与触点 c、d 接触时，电吹风吹热风 B．当扇形金属触片 P 与触点 a、b 接触时，电吹风吹冷风 C．小风扇的内阻为 10Ω D．变压器原、副线圈的匝数比为 n1 11 = n2 3 5．（2021•河北模拟）如图所示，矩形线框 ABCD 共 100 匝，处于磁感应强度大小 B ❑ ¿ √2 10 T 的水平匀强磁场中，线框面积 S＝0.2m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场 的轴 OC′以角速度 ω＝50rad/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 20W”灯泡，保险丝的熔断电流（有效值）为 10A，下列说法正确的是（　　） A．图示位置（磁场方向与线框平面垂直）穿过线框的磁通量为 B．线框中产生的感应电动势的有效值为 100 ❑ √2 ❑ √2 Wb V C．为使灯泡正常发光，变压器原、副线圈的匝数之比为 20：11 D．改变变压器负载，允许变压器输出的最大功率为 1000W 6．（2021•桃城区校级模拟）如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，两定值电阻的 阻值分别为 R1＝5Ω，R2＝20Ω，电压表、电流表均为理想电表，当 a、b 两端接入交流 电源，交流电的电压随时间变化的规律如图乙所示，电阻 R1 和 R2 消耗的功率相等，则 下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为 27V B．电流表的示数为 1.8A C．变压器原副线圈的匝数比为 7：1 D．电源的输出功率为 64.8W 7．（2021•保定二模）一理想变压器原、副线圈所接电路如图所示，所有电表均为理想电 表。原线圈所接交流电源的输出电压的瞬时值表达式为 u＝2200 ❑ √2 sin100πt（V）， 原、副线圈匝数比为 10：1，R0 为定值电阻，当滑动变阻器滑片向下滑动的过程中，下 列说法正确的是（　　） A．电压表 V1 的示数为 3110 （V） B．电压表 V2 的示数为 311 （V） C．电流表 A1、A2 的示数均增加 D．电压表 V3 的示数增大 8．（2021•桃城区校级模拟）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 5：1，原线 圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻为 R 的导线与热水器、抽油烟机连接，已 知副线圈上的电压按图乙所示规律变化。下列说法正确的是（　　） A．电压表示数为 1100 ❑ √2 V B．电压表示数为 44V C．若闭合开关 S，热水器的实际功率减小 D．若闭合开关 S，原线圈中电流减小 9 ． （ 2021• 邯 郸 二 模 ） 如 图 所 示 ， 理 想 变 压 器 原 线 圈 与 副 线 圈 匝 数 之 比 n1 ＞ n2 1，R、R1、R2 是三个定值电阻。变压器的输入端经电阻 R 与输出电压恒定的交变电源 相连。下面说法正确的是（　　） A．开关 S 闭合之后，电阻 R 上的电流可能等于电阻 R2 上的电流 B．开关 S 闭合之前，电阻 R 上的电流可能等于电阻 R2 上的电流 C．开关 S 闭合前后，电阻 R 消耗的功率不变 D．开关 S 闭合前后，电阻 R2 消耗的功率不变 10．（2021•河北模拟）如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴匀速转动， 线圈的电阻不计，电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A．图示时刻线圈中的磁通量变化最快，电压表的示数最大，之后电压表的示数减小 B．图示时刻穿过线圈的磁通量最小，电流表的示数为零 C．调节滑动变阻器 R，使其滑片下移，则电流表的示数变大 D．调节滑动变阻器 R，使其滑片上移，则电压表的示数变小 11．（2021•河北模拟）“西电东送”就是把煤炭、水能资源丰富的西部省区的能源转化成电 力资源，输送到电力紧缺的东部沿海地区。如图是远距离输电的电路示意图，升压变压 器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为 n1：n2，降压变压器 原、副线圈匝数比为 n3：n4，发电厂输出电压为 U1，输出功率为 P，升压变压器和降压 变压器之间输电线总电阻为 R，下列说法正确的是（　　） A．若用户获得的电压也为 U1，则 n1 n 4 = n2 n3 B．用户获得的电压不可能大于 U1 C．当用户用电器总电阻增大时，输电线 R 上损失的功率增大 D．输电线 R 上损失的功率为 ΔP＝（ n1 P ）2R n2 U 1 12．（2021•张家口一模）在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1：n2＝ ❑ 2：1，原线圈通过电流表和定值电阻 R1 连接 u=20 √ 2⋅ sin 100 πt(V ) 的交变电源， 定值电阻 R1＝R2＝10Ω 电流表、电压表均为理想电表，则（　　） A．电流表示数为 1A B．电压表示数为 5V C．电阻 R1 的功率为 1.6W D．电阻 R2 的功率为 3.2W 13．（2020•围场县校级模拟）如图所示，理想变压器 a、b 两端接一正弦交变电源，原副 线圈（匝数分别为 n1、n2）分别与电阻 R1、R2 并联，且电阻 R1＝2R2．若闭合开关 S， 测得电源输出功率是电阻 R2 消耗功率的 9 倍，则 n1 是（　　） n2 A．3：1 B．1：3 C．4：1 D．1：4 二．多选题（共 11 小题） 14．（2021•河北）如图，发电机的矩形线圈长为 2L、宽为 L，匝数为 N，放置在磁感应强 度大小为 B 的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为 n0、n1 和 n2，两个副线 圈分别接有电阻 R1 和 R2 。当发电机线圈以角速度 ω 匀速转动时，理想电流表读数为 I。不计线圈电阻，下列说法正确的是（　　） A．通过电阻 R2 的电流为 n1 I n2 B．电阻 R2 两端的电压为 n2 I R 1 n1 √ 2 NB L2 ω ❑ C．n0 与 n1 的比值为 I R1 √ 2 NB L2 ωI (n1 +n2 ) ❑ D．发电机的功率为 n0 15．（2021•河北模拟）图甲为疫情期间某医院使用的应急发电机，图乙为它服务于应急供 电系统简易原理图，不计发电机中矩形线圈的电阻，它工作时绕轴在磁感应强度为 B 的 匀强磁场中匀速转动，图中有一降压变压器，它的副线圈上有一滑动触头 P 可上下移动， 若用 R0 表示右侧输电线电阻，则下列说法正确的是（　　） A．若发电机矩形线圈某时刻处于图示位置，则矩形线圈此时磁通量变化最快 B．若发电机矩形线圈稳定转动时，将滑动触头 P 向上滑动，流过 R0 的电流将变小 C．当用户数目增多时，为使用户电压保持不变，滑动触头 P 应向下滑动 D．若发电机线圈的转速减为原来的一半，用户获得的功率也将减为原来的一半 16．（2021•河北模拟）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为 n1、n2 ，且 n1＜ n2，定值电阻 R1、R2 的阻值相等，图中电流表、电压表均为理想电表。在 a、b 端输入 交变电流，其电流的有效值不随负载变化。当向下调节滑动变阻器 R3 的滑动端 P 时， 下列说法正确的是（　　） A．电流表示数一定减少 B．电压表示数一定增加 C．R1 消耗的功率一定大于 R2 消耗的功率 D．电源的输出功率一定减少 17．（2021•唐山一模）如图所示，理想变压器的初级线圈连接电压恒定的交流电源，初、 次级线圈均接入阻值为 R 的负载电阻。当电键 S 断开时，与初级线圈连接的电压表 V1 的示数为 U1 ，与次级线圈连接的电压表 V2 的示数为 U2 ，则以下判断中正确的是（ 　） U 21 A．电键断开时，初级线图中的输入电流为 U2R 2 2 U 1+U 2 B．交流电源的电压为 U1 C．电键闭合时，电压表 V1 的示数减小 D．电键闭合时，交流电源输出功率减小 18．（2021•邯郸三模）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