2017高考最新模拟汇编之交变电流-2018年高三物理一轮总复习名师伴学Word版含解析
1．（江苏省东台市2017高三5月模拟）
电感对交变电流有阻碍作用，下列说法正确的是
A. 线圈的自感系数越大，感抗一定越大
B. 交流的频率越小，感抗一定越小
C. 高频扼流圈可以用来“通直流，阻高频”
D. 低频扼流圈可以用来“通交流，阻直流”
【答案】C
2．（广东省汕头市2017高三4月模拟）
如图理想变压器原、副线圈的匝数比为50:1，副线圈上电压的瞬时值
（V），副线圈皆有一功率固定的电热器和一功率可调的电热水器，两者相当于一个固定电阻R1和一个可变电阻R2，R2的阻值只能在11Ω~110Ω范围内变化。开关S1闭合而S2断开时，电流表示数是0.1A.下列说法正确的是（）
A. 通过原线圈的交流电频率为100Hz
B. 原线圈两端电压的最大值是11kV
C. 开关S1闭合时，电热器消耗的功率为
D. 开关S2闭合时，电热水器消耗的最大功率为
【答案】D
【解析】交流电的频率，选项A错误；原线圈两端电压的最大值是
，选项B错误；开关S1闭合时，次级电流有效值：
，则电热器消耗的功率为，选项C错
误；开关S2闭合时，电热水器消耗的最大功率为，选项D正确。
3．（湖北省武汉外国语学校2017高三下5月最后一模）
如图所示，在一圆环（图甲）里加一变化的磁场，使线圈的磁通量变化如图乙所示，不计线圈的电阻，将线圈两端接在图丙中理想变压器的原线圈两端，滑动变阻器的滑片放在变阻器的中点，电压表的示数为1OV，则下列说法正确的是
A. 圆环的输出电压的有效值50
V
B. 变压器原副线圈匝数比为5:1
C. 滑动变阻器的滑片向上滑动时电流表的示数变大
D. 滑动变阻器的滑片向上滑动时电压表的示数变大
【答案】B
4．（四川省仁寿一中2017高三下第三次模拟）
如图所示，是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将输入的直流电压转换为正弦交变电压输出，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈比为n1：n2=1:1000，为
交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于
V 时，才会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则要求转换器输出电压（即交流电压表示数）的值不小于
V B. 4V C. 1.5V D. 1V 【答案】B
【解析】根据原副线圈的电压比等于匝数比，
11
22
m m U n U n =，
原线圈电压的最大值为，交流电压表的示数为有效值：
14U V =
=，故ACD 错误，B 正确。 5．（河北省冀州中学2017高三下保温练习一）
一交流发电机和理想变压器按如图电路连接，已知该发电机线圈匝数为N ，电阻为r ，当线圈以转速n 匀速转动时，电压表示数为U ，灯泡（额定电压为U 0，电阻恒为R ）恰能正常发光，已知电表均为理想交流电表，则
A. 变压器原、副线圈匝数比为NU:U 0
B. 电流表示数为20U RU
C.
D. 从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值u=Usin 2πnt 【答案】B
6．（江苏省徐州市2017高考考前模拟冲刺打靶卷）
如图所示，变压器原、副线圈的匝数比n l:n2=2:1，原线圈所接交变电压()
=，C为电容器，L为自感线圈，刚开始开关S断开，下列说法正确的是u tπ
V
A. 开关闭合前，交流电压表示数12.5V
B. 开关闭合稳定后，灯泡比闭合前暗
C. 只增加交变电流的频率，灯泡变亮
D. 只增加交变电流的频率，电压表读数变大
【答案】AB
7．（山西省太原市2017高三第三次模拟）
某50Hz的钳形电流表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n2=1000，当用该表测50Hz交流电时
A. 电流表g中通过的是交流电流
B. 若g中通过的电流为50mA，则导线中的被测电流为50A
C. 若导线中通过的是10A矩形脉冲交流电，g中通过的电流是10mA
D. 当用该表测量400Hz的电流时，测量值比真实值偏小
【答案】AB
8．（湖南省益阳市箴言中学2017高三第十次模拟考试（5月））
图甲为一台小型发电机示意图，产生的感应电动势随时间变化如图乙所示。已知发电机线圈的匝数为100匝，电阻r=2Ω，外电路的小灯泡电阻恒为R=6Ω，电压表、电流表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 电压表的读数为4V
B. 电流表读数0.5A
C. 1秒内流过小灯泡的电流方向改变25次
D. 线圈在t＝1×10-2时磁通量为0
【答案】B
【解析】由图象可知，电动势最大值为
m E =，所以有效值为： E 4V ==，电路中电流为： 4
I 0.5A 62
E A R r =
==++，电压表的读数为： U IR 0.563V ==?=，A 错误，B 正确；由图象可知，周期为T 0.04s =，所以频率为25Hz ，线圈转一圈，电流方向改变2次，所以1秒内流过小灯泡的电流方向改变50次，C 错误；线圈在2t 110s -?＝时，感应电动势为0，此时磁通量最大，D 错误；
9．（江西省临川一中2017高三下5月底模拟）
如图所示,电路中有五个完全相同的灯泡,额定电流均为I ，电阻均为R ，变压器为理想变压器,现在五个灯 泡都正常发光,则（ ）
A. 原、副线圈匝数之比n 1:n 2=3:1
B. 原、副线圈匝数之比n 1:n 2=3:2
C. 电源电压U 为2IR
D. 电源电压U 为3IR 【答案】A
10．（宁夏银川一中2017高三考前适应性训练（二））
如图甲所示的“火灾报警系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，R 0为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R 1为滑动变阻器。当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警。下列说法正确的是 （ ）
A. 电压表V的示数为20V
B. R0处出现火警时，电流表A的示数减小
C. R0处出现火警时，变压器的输入功率增大
D. 要使报警器的临界温度升高，可将R1的滑片P适当向下移动【答案】C
【解析】设此电压的最大值为U m，电压的有效值为U．22
2
T U
R T
R
?=?，代入数
据得图乙中电压的有效值为110 V．变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变
压器原、副线圈中的电压之比是10：l，所以电压表的示数为V，故A错误．R0处出现火警时，电阻减小，则次级电流变大，变压器输出功率变大，则变压器的输入功率增大，电流表示数变大，选项C正确，B错误；R1的滑片P适当向下移动，R1电阻变大，则次级电流变大，R0上电压变大，则报警器两端电压减小，则报警器的临界温度就降低了，故选项D错误；故选C.
11．（江苏省镇江市2017高三三模）
如图所示，一理想变压器的原线圈接有电压为U的交流电，副线圈接有电阻R1、光敏电阻R2（阻值随光照增强而减小），开关K开始时处于闭合状态，下列说法正确的是
A. 当光照变弱时，变压器的输入功率增加
B. 当滑动触头P向下滑动时，电阻R1消耗的功率增加
C. 当开关K由闭合到断开，原线圈中电流变大
D. 当U增大时，副线圈中电流变小
【答案】B
12．（吉林省吉林大学附属中学2017高三第八次模拟）
某电源输出的电流中既有交流又有直流成分，如果需要在R上得到直流成分，应在如图所示电路中的A、B两处连接合适的元件。合理的连接方式是
A. A、B处均接电感
B. A、B处均接电容
C. A处接电感，B处接电容
D. A处接电容，B处接电感
【答案】C
13．（广东省华南师范大学附属中学2017高三第三次模拟）
如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1 一定，通过理想升压变压器T1 和理想降压变压器T2 向远处用户供电，输电线的总电阻为R。T1 的输入电压和输入功率分别为U1 和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2 和P2；T2 的输入电压和输入功率分别为U3 和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4 和P4．下列说法正确的是
A. 当用户的用电器增多时，U 2 减小，U 4 变小
B. 当用户的用电器增多时，P 1 变大，P 3 减小
C. 输电线上损失的功率为22
U P R
?=
D. 要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比
2
1
n n ，同时应增大降压变压器的匝数比3
4
n n 【答案】D
【解析】交流发电机的输出电压U 1一定，匝数没变，根据
11
22
U n U n ＝，知U 2不变，故A 错误；当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P 3变大，故B 错误．输送功率一定时，根据P=UI 和P 损＝I 2R 知，要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U 1一定，根据
11
22
U n U n ＝知，所以应增大升压变压器的匝数比；U 3=U 2-IR ，U 2增大，I 2减小，所以U 3增大，用户电压不变，根据33
44
U n U n ＝知，应增大降压变压器的匝数比，故C 错误，D 正确；故选D ．
14．（宁夏石嘴山市第三中学2017高三下第四次模拟）
在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原、副线圈匝数比为20：1，图中电表均为理想交流电表，R 为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），L l 和L 2是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是
A. 交流电的频率为50Hz
B. 电压表的示数为220V
C. 当照射R的光强增大时，电流表的示数变大
D. 若L l的灯丝烧断后，电压表的示数会变大
【答案】AC
【名师点睛】
由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入功率等于输出功率。和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况。
15．（四川省仁寿第一中学校（南校区）2017高三三诊考试）
如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1
＝sin 100πt，则( )
A. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为11V.
B. 当t＝
1
600
s时，电压表V0的读数为110 V.
C. 单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1和电流表示数均变小.
D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变大.
【答案】D
16．（宁夏银川一中2017高三下第三次模拟考试）
一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为2∶1，电阻R1和R2的阻值分别为3 Ω和1 Ω，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是
A. A
B. V
C. 0～0.04s内，电阻R1产生的焦耳热为0.08J
D. 0.03s时，通过电阻R1 A
【答案】A
点睛：有效值的是按照电流的热效应定义的，即让交流电流和直流电流流过相同的电阻，在相同的时间内产生的热量相同，则交流的电压或电流有效值等于直流的电压或电流值；
17．（甘肃省河西五市部分普通高中2017高三下第二次联合考试）
如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin 314t (V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是（）
A. A1的示数增大，A2的示数减小
B. A1的示数增大，A2的示数增大
C. V1的示数增大，V2的示数增大
D. V1的示数不变，V2的示数减小
【答案】AD
18．（黑龙江省哈尔滨市第六中学2017高三下第三次模拟）
如图所示，理想变压器原线圈的两端a 、b 接正弦交流电源时，电压表V 的示数为220 V ，电流表A 1的示数为0.20 A 。已知负载电阻R ＝44 Ω，则下列判断中正确的是（电表均为理想交流电表）（ ）
A. 原线圈和副线圈的匝数比为2∶1
B. 原线圈和副线圈的匝数比为5∶1
C. 电流表A 2的示数为0.1 A
D. 电流表A 2的示数为0.4 A 【答案】B
【解析】变压器的输出功率等于输入功率，则： 2112U I I R =
解得：
2 1.0I A =
== 由于原副线圈电流与匝数成反比，所以原线圈和副线圈的匝数比
1221 1.05
0.201
n I n I ===，B 正确；ACD 错误；
故选B 。
19．（湖南师范大学附属中学2017高三下高考模拟（二））
如图所示，理想变压器原线圈接电压一定的交流电，在下列措施中能使电流表示数增大的是( )
A. 只将变阻器R3的滑动触头上移
B. 只将S2从4拨向3
C. 只将S3从闭合改为断开
D. 只将S1从2拨向1
【答案】D
20．（山东省青岛市2017高三下第二次模拟）
如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，电流表的示数为1 A，输电线的总电阻为10 ，则下列说法正确的是
A. 采用高压输电可以增大输电线中的电流
B. 升压变压器的输出电压U2=2000V
C. 用户获得的功率为19kW
D. 将P下移，用户获得的电压将增大
【答案】BC
21．（内蒙古赤峰市宁城县2017高三第三次模拟）
在变电所里，需要用交流电表去监测电路上的强电流，由于电网中的电流通常会超过一般电流表的量程，因此常使用电流互感器，下图中能正确反映电流互感器工作原理的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由理想变压器的原副线圈的电流之比可知，电流与匝数成反比．则电流互感器应串连接入匝数较多的线圈上．同时一次绕组匝数很少，且串在需要测量的电流的线路中．故A正确；故选A.
22．（吉林省普通高中2017高三下第四次调研）
某小型交流发电机的示意图，其矩形线圈abcd的面积为S＝0.03 m2，共有n=10匝，线
圈总电阻为r＝1 Ω，线圈处于磁感应强度大小为B T的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R=9 Ω的连接。在外力作用下线圈以角速度ω=10π rad/s绕轴OO′逆时针匀速转动，下列说法中正确的是
A. 刚开始转动时线圈中感应电流方向为abcd
B. 用该交流发电机给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔为0.02 s
C. 该电路的路端电压有效值为5.4V
D. 如果将电阻R换成标有“6 V 3 W”字样的小灯泡，小灯泡能正常工作
【答案】C
点睛：本题关键知道正弦式交流电峰值的表达式E m=nBSω，同时要会计算平均值和瞬时
值．对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，
倍.
23．（2017江苏省南通、扬州、泰州高三第三次调研考试（5月））
如图所示，T为理想变压器，电流表A、电压表V均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，L为电感线圈,A、B两点间接正弦交流电。则
A. 只将滑片P1下移时，电流表A示数变小
B. 只将滑片P2下移时，电压表V示数变大
C. 只增大交流电的电压时，电流表A示数变大
D. 只增大交流电的频率时，电压表V示数不变
【答案】AC
24．（2017四川省凉山州高中毕业班第三次诊断性检测）
图甲为一台小型发电机示意图，产生的感应电动势随时间变化如图乙所示。已知发电机线圈的匝数为100匝，电阻r=2Ω，外电路的小灯泡电阻恒为R=6Ω，电压表、电流表均为理想电表。下列说法正确的是（）
A. 电压表的读数为4V
B. 电流表读数0.5A
C. 1秒内流过小灯泡的电流方向改变25次
D. )wb
【答案】B
【解析】A 、由乙图可知，交流电的最大值为：
m E =，有效值为： E 4V ==，根据闭合电路的欧姆定律可知： 4
U 6362E R V V R r =
=?=++，A 错误； B 、电流表的示数为： 4
I 0.5A 62
E A R r ===++，B 正确；
C 、由乙图可知， 2T 410s -=?， 1
f 25Hz T
==，一个周期内电流方向改变两次，所
以，1秒内流过小灯泡的电流方向改变50次，C 错误；
D 、根据m
E nBS ω=可知m E m BS n ω?====，D 错误 故选B 。
25．（山西省山西大学附属中学2017高三5月模块诊断）
一理想变压器原副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头，下列说法正确的是（ ）
A. 副线圈输出电压的频率为50Hz
B. 副线圈输出电压的有效值为31V
C. P 向右移动时，变压器的输出功率增加
D. P 向右移动时，原副线圈的电流比减小 【答案】AC
26．（河南省扶沟二中2017高三第三次模拟）
如图所示电路中，左边输入正弦交流电，理想变压器原副线圈匝数之比为 2 ：1．电阻R 0＝2Ω，R 1＝2Ω，灯泡电阻R L ＝10Ω（恒定不变），开关s 闭合前电流表示数为lA ，开关s 闭合后电流表示数为3A ，且电动机刚好正常工作．其内阻r ＝0．4Ω，则下列说法正确的是
A. 开关闭合后，灯泡变亮
B. 交流电源电压最大值为U m ＝V
C. 电动机规格为“4V ，6W”
D. 电动机效率为80％ 【答案】BD
'121326R U I R V ?＝＝＝ ；开关闭合后，灯泡两端的电压''2110.56 4.5L R U U U V --＝＝＝ ；S
断开时，灯泡两端的电压U L =I 2R L =1×10V=10V, 所以开关闭合后，灯泡变暗，故A 错误；开关闭合后，通过灯泡的电
流'' 4.50.4510L L
L U I A A R =＝＝ ; 通过电动机电流I M =3A-0.45A=2.55A ；电动机正常工作，电动机
的额定功率P ＝U I M ＝4.5×2.55W ＝11.475W ，所以电动机的规格为“4.5V ，11.475W”，故C 错误；
电动机内阻消耗的功率22
2.550.4 2.2r M P I r W ?＝＝＝ ;电动机的输出功率P
出
＝
11.475W ?2.2W ＝9.275W ；电动机的效率9.275100%80%11.475
P P η=?出
＝＝ ，故D 正确；故选BD.
27．（广东省汕头市潮南区2017年高考考前冲刺）
如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO /匀速转动，线圈的电阻不计，线圈共N 匝，理想变压器原、副线圈的匝数比为1 : 2，定值电阻R 1=R 2=R ，当线圈的转动角速度为ω时，电压表的示数为U ，则
A. 电流表的示数为
B. 从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为 e = 5Ucosωt
C. 线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为
D. 当线圈的转动角速度为2ω时，电压表的示数为2U 【答案】ACD