2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)檢測題—13.7變壓器與交變電流的產(chǎn)生綜合題

1、2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)檢測題13.7變壓器與交變電流的產(chǎn)生綜合題一、單項選擇題1. 如圖甲，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為22:1,接線柱C b所接正弦交變電壓“隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。變壓器副線圈接有一火警報警系統(tǒng)，其中&為立值電阻，凡為熱敏電阻，其電阻隨溫度升高 而增大。下列說法中正確的是（）A. 電壓表示數(shù)為IOVB. 此交變電源的頻率為0.5HZC. 岀現(xiàn)火警時，電流表示數(shù)增大D. 出現(xiàn)火警時，電壓表示數(shù)增大2. 如圖1所示為理想的自耦變壓器，現(xiàn)在自耦變壓器的原線圈MN兩端接有如圖2所示的交流電源，已知小燈泡的額泄電壓為40 W V為理想交流電壓表。則下列說法正確的

2、是（）A. 當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，自耦變壓器的滑動觸頭恰好位于線圈的中點B. 通過小燈泡的電流的頻率應(yīng)為0.2 HzC. 電壓表的示數(shù)為20 JJVD. 將電阻箱的阻值調(diào)小時，小燈泡消耗的電功率減小3. 圖甲中S、N間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為理想交流電流表，V為理想交流電壓表，矩形 線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，矩形線圈通過滑環(huán)接理想變壓器，滑片P上下移動時可改變變圧器副線圈的輸岀電壓，副線圈接有可調(diào)電阻慮，從圖示位垃開始汁時，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖像如圖乙所示，忽略線圈，電刷與導(dǎo)線的電阻，下列說法正確的是（）圖甲At = 0.5s時電壓表的

3、示數(shù)為OVB. =0.0Is時穿過發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大C. 保持人的大小不變，P的位程向上移動，電流表讀數(shù)減小D. 保持R的大小及P的位巻不變，發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)速增大一倍，變壓器的輸入功率增大到原來的4倍4. 小明同學(xué)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，實驗設(shè)計如圖甲所示，他在宜鐵棒上套裝兩個線圈，線圈心=20匝,小=40匝，將小作為原線圈，并輸入如圖乙所示的正弦交流電，下列表述錯誤的是（）1甲/2atA. 副線圈交流電的周期為0.02SB. 滑動變阻器滑片向下滑動，則電路輸入功率變大C. 交流電壓表的讀數(shù)為20JVD. Z=O.Ols時，吧兩端的瞬時電動勢最大5. 如圖所示，導(dǎo)線框繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)

4、生的交變電動勢=442 SinlOO t （V）O導(dǎo)線框與 理想變壓器原線圈相連，變壓器副線圈接入一額龍電壓為220V的電燈泡，電燈泡恰好正常工作，且電流表的示數(shù)為2A,導(dǎo)線框電阻不計，電流表為理想電流表，則（）A. 變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2： 1 B.通過電燈泡的電流為0.2AC.電燈泡的額立功率為88WD.電燈泡兩端的最大電壓為H07V6如圖甲所示電路中，R、Ri、皿為三只電阻，且R=64R1=64R29 1=2=36,變圧器為理想變壓器。各電表均為理想電表。當(dāng)血端接如圖乙所示的交變電壓時，三只電阻的電功率相同。下列說法正確的是甲乙A. 變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1： 2B. 副線圈兩

5、端輸出的交變電流頻率為50HZC. 電流表的示數(shù)為0.5AD. 電壓表的示數(shù)為18V7.如圖所示，邊長為厶 匝數(shù)為N、電阻不計的正方形線圈旳Cd放苣在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)磁場 中繞轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動，線圈通過滑環(huán)和電刷連接一個含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別 為小和”2,電壓表Vi、均為理想交流電表?，F(xiàn)讓線圈血加以恒定角速度e轉(zhuǎn)動，從圖示位置（線框所 在平而與磁感線平行）開始計時，下列說法正確的是（）B. 電壓表Vl的示數(shù)為y2NBDC.電壓表，2的示數(shù)為n.NBlD.當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向下滑動時，線圈的電功率減小8一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為100： 1,原線

6、圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭。則下列說法正確的是（）甲乙A. 副線圈輸出電壓的頻率為50HZB.副線圈輸出電壓的有效值為3.1VC. P向左移動時，原、副線圈的電流比減小D P向左移動時，變壓器的輸出功率增加9如圖所示，匝數(shù)"=IOO匝、而積S=5cm2的矩形閉合導(dǎo)線框JBCD （內(nèi)阻不訃）處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 = 2T的勻強(qiáng)磁場中，線框繞垂直于磁場的軸OO'以角速度=100rads勻速轉(zhuǎn)動，并與一理想變壓希 的原線圈相連，副線圈接入一只標(biāo)有"2.5 1.5W"的小燈泡，恰好正常發(fā)光.不汁線框電阻。下列說法B

7、.流過線框的電流有效值為0.3AC.以圖示位置為汁時起點，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為=52s （IOOr） VD. 如果在小燈泡兩端再并聯(lián)一盞相同的小燈泡，則兩盞燈泡都變暗10. 交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸OO勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為 7。在發(fā)電的輸出端心，與電動機(jī)之間接一個理想變壓器，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比®: 從=5： 1,電動機(jī)線圈電阻為凡 電路如圖所示。理想電壓表讀數(shù)為U理想電流表讀數(shù)為人電動機(jī)帶動一質(zhì)量為加的重物勻速上升。若電動機(jī)因摩擦造成的能量損失不計，下列說法正確的是（）A-流經(jīng)電動機(jī)的電流為篇B. 發(fā)電機(jī)的最大電動勢C.

8、 電動機(jī)的熱功率為廠尺D. 重物勻速上升的速度匕二蘭處mg二、多項選擇題11. 如圖所示，矩形導(dǎo)線框程于磁場中，該磁場可視為勻強(qiáng)磁場。電阻不計的線框通過電刷、導(dǎo)線與變壓 器原線圈構(gòu)成閉合電路，線框在磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸以大小為的角速度逆時針轉(zhuǎn)動，已知線 框勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為En,原、副線圈的匝數(shù)比為1： 4,副線圈通過電阻慮接兩個相 同的燈泡。下列說法正確的是（）A. 從圖示中線框與磁感線平行的位置開始計時，線框中感應(yīng)電動勢表達(dá)式為 = 2Emsind*B. 副線圈上電壓的有效值為2y2EmC. 開關(guān)K閉合后，電阻R兩端電壓升髙D. 保持開關(guān)K閉合，若線框轉(zhuǎn)動角速度增大

9、，燈泡的亮度不變12. 如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5:1,原線圈接交流電源和交流電壓表，副線圈通過 電阻為慮的導(dǎo)線與熱水器、抽油煙機(jī)連接.已知原線圈兩端的電壓保持不變，副線圈上的電壓按圖乙所示 規(guī)律變化.下列說法正確的是（）圖乙圖甲A. 電壓表示數(shù)為IIOOVB. 熱水器上電壓的瞬時值表達(dá)式為" = 220QSin(IOoM)VC. 若閉合開關(guān)S,熱水器的實際功率不變D. 若閉合開關(guān)S,原線圈中電流增大13. 如圖，有一矩形線圈的而積為S,匝數(shù)為M電阻不計，繞OO,軸在水平方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻 強(qiáng)磁場中以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，矩形線圈通過銅滑環(huán)接理

10、想變壓器原線圈，副線圈 接有固左電阻局和滑動變阻器E下列判斷正確的是()2B矩形線圈從圖示位置經(jīng)過僉時間時，矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為。C.在滑動變阻器的滑片向下滑動的過程中，電流表Al和A2的示數(shù)都變大D. 在滑動變阻器的滑片向上滑動的過程中，電壓表Vl和V2的示數(shù)都變小14. 如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10： 1, Ri、凡為立值電阻，R為滑動變阻器，各電 表均為理想電表。原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，滑動變阻器慮的滑片P向下滑動時，下列說法A 電阻心消耗的電功率變大B. 電流表A】、A?的示數(shù)都變大C. 變壓器副線圈輸岀電壓的頻率為5Hz且保持不變D. 電壓表的示數(shù)

11、為22V且保持不變.電流表As的示數(shù)變大15. 如圖所示，匝數(shù)為50匝的矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=-T的水平勻強(qiáng)磁場10中，線框而積S=0.4m2,線框電阻為10o線框繞垂直于磁場的軸Ocr以角速度=100rad,勻速轉(zhuǎn)動, 并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入如圖所示電路，當(dāng)開關(guān)S斷開時電壓表讀數(shù)為20V,每個電阻人 =0.2, C是電容器，英擊穿電壓為IOV,下列說法正確的是()A. 如圖所示時刻，線框ABCD處于中性而，穿過線框的磁通量變化率最大B. 變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5： 1C. 原線圈兩端電壓的有效值為IoovD. 閉合開關(guān)，電容器不會被擊穿三、解答題16.

12、 大型交流發(fā)電機(jī)采用的是旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)，其原理圖簡化后如圖甲所示，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中 不動，線圈匝數(shù)為IOoO匝，內(nèi)阻不可忽略.產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的磁極繞垂直于磁場方向的固左軸00, (Oo沿 水平方向)勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的磁通量隨時間按如圖乙所示正弦規(guī)律變化.線圈的兩端連接理想變圧器，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比"“2=10:1,電阻Ri=R2=IQQ,電流表示數(shù)為16A.求:甲(1) 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值;(2) 交流電壓表的示數(shù)：(3) 發(fā)電機(jī)線圈的電阻.17. 交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸O0'勻速轉(zhuǎn)動。一小型發(fā)電機(jī)的 線圈共220匝

13、，線圈而積S=O IOm-I線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50Hz.線圈內(nèi)阻不計，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = -T.為了用此發(fā)電機(jī)所發(fā)岀的交流電帶動兩個標(biāo)有“220V IlkW”的電機(jī)正常工作，需在發(fā)電機(jī)的輸岀端心b與電機(jī)之間接一個理想變壓器，電路圖如圖所示。求：.-iI(1) 發(fā)電機(jī)的輸出電壓：(2) 變壓器原、副線圈的匝數(shù)比：(3) 與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)。18. 如圖所示，矩形線圈“bed匝數(shù)n=100匝、而積S=0.5m變壓器原、副線圈匝數(shù)之比； 副線圈中最多可以并聯(lián)多少盞這樣燈泡.、電阻不計，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=VlT的勻10強(qiáng)磁場中.線圈通過金屬滑環(huán)E、F與理想變壓器原線圈相連，變壓器的

14、副線圈接一只4UOV. IOW燈泡.接在矩形線圈和原線圈間的熔斷器的熔斷電流的有效值I=1.5A,電阻忽略不計，現(xiàn)使線圈abed繞垂直于磁場方向的軸OCr以角速度O=IOradZs勻速轉(zhuǎn)動，燈泡正常發(fā)光求：b參考答案一、單項選擇題12345678910DADCCACABD二、多項選擇題1112131415BCADBCBDBC三、解答題16. (1)E,=1(XX)2V(2) 5=80OV (3) 125【解析】(1) 角速度 =2T= 100rad由 Eni=NBS=Nn得 m=10002V并聯(lián)電阻磚懸®副線圈電壓S=Zs=80VU,由Ur得 5=800V得 Z=1.6AE電動勢有效值E=仔=oooV 2由閉合電路歐姆左律E=5+g得E-UlIoOo-800L6= 12517. (l)2200r; (2)10： 1： (B)IOA【解析】(I)由于=2f = 100;FradzS矩形線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值：Em=NBS = 2200 J2 V發(fā)電機(jī)的輸岀電壓為電壓的有效值為：IJ 一 ©,=2200V(2) 由 5=220V 知n1 _ 匕 _ 10 石= Z = (3) 理想變壓器的輸入功率等于輸出功率P A=P jij=2×