2021年高考物理总复习交变电流专题卷
一、单选题
1.（理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端．已知三个灯泡均正常发光．该变压器原、副线圈的匝数之比为（ ） A. 1：2 B. 2：1 C. 2：3 D. 3：2 【答案】B
【考点】变压器原理
【解析】【解答】解：设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，因此副线圈中的总电流为2I，原副线圈电流之比为1：2，因此原、副线圈的匝数之比为2：1． 故选：B．
【分析】设每只灯的额定电流为I，因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，因此副线圈中的总电流为2I，由电流关系求出匝数比；由匝数比求电压关系． 2. 如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220
sinπt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、
副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（ ）
【答案】D
【考点】焦耳定律，交流电的最大值与有效值
【解析】【解答】依照题述，正弦交变电流的电压有效值为 依照焦耳定律和欧姆定律，Q=IRT=
2
，而方波交流电的有效值为u0 ，
T ， 可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶
Q正= u02∶（ ）2=2∶1， D符合题意。
故答案为：D
【分析】依照题意分别求出正弦式交流电和方波交流电的有效值，再依照焦耳定律和欧姆定律分别求出热量，从而得出Q方: Q正。
本题要明确求焦耳热应该利用“四值”中的有效值，能够熟记正（余）弦式交流电的有效值，并能利用热效应的含义求解方波交流电的有效值为解题的关键。
4.（2020?江苏）采纳220 kV高压向远方的都市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原先的 ，输电电压应变为（ ）
A. 55 kV B. 110 kV C. 440 kV D. 880 kV 【答案】C
【考点】电能的输送
【解析】【解答】当输电功率P=UI ， U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路缺失的功率为P损=I2R ，
A. 原线圈的输入功率为220 为1A
C. 电压表的读数为110
W B. 电流表的读数
R为输电线路的电阻，即P损=
的2倍，即440V， 故答案为：C。
。当输电功率一定时，输电线路缺失的功率为原先的 ，则输电电压为原先
V D. 副线圈输出交流电的周期为50s 【答案】B
【考点】变压器原理，交流电的最大值与有效值，周期和频率，高考真题
【解析】【解答】A、由题意知，原线圈电压有效值为220V，原、副线圈匝数之比为2：1，由 输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为P入=P出= B、副线圈的电流为I2= D、由u=220
=
=220W，故A错误；
=
可得，U2=110V，
【分析】由题意可知为使电线上的损耗功率减为原先的， 则电流需减半，输送功率一定，再由输电功率P=UI可求得输电电压。
5.（2020?天津）教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U ， R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原先的 ，则（ ）
=2A，由n1I1=n2I2可得，I1=1A，即电流表的读数为1A，故B正确；
，解得：T=2s，理想变压器不改变交变电流周期，故D错
C、电压表的读数为有效值，即U=110V，故C错误；
sinπt（V）可知，ω=π，又由ω=
误．
故选：B．
【分析】依照瞬时值的表达式能够求得输出电压的有效值、周期和频率等，再依照电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，即可求得结论．
3.（2020?卷Ⅲ）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0 ， 周期为T，如图所示。则Q方: Q正等于（ ）
A. R消耗的功率变为
B. 电压表V的读数变为
C. 电流表A的读数变为
2I D. 通过R的交变电流频率不变 【答案】B
【考点】交变电流的产生及规律，变压器原理，周期和频率 【解析】【解答】解：B、依照
可知转速变为原先的 ，则角速度变为原先的 ，依照
可知
电动机产生的最大电动势为原先的 ，依照
A.
B.
出电压变为原先的 ，B符合题意； 1 / 12
C. 1:2 D. 2:1
可知发电机的输出电压有效值变为原先的 ，即原线圈的输
A、依照 的电功率变为
可知副线圈的输入电压变为原先的 ，即电压表示数变为原先的 ，依照 ，A不符合题意
，即变为原先的 ，依照
可知R消耗
C、副线圈中的电流为 合题意；
可知原线圈中的电流也变为原先的 ，C不符
D、转速减小为原先的 ，则频率变为原先的 ，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】容易点：依照公式 E m = n B S ω 分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情形；易错点：依照
=
=
判定原副线圈中电流电压的变化情形，依照副线圈中功率的变化判定原线圈中功率的变化，那
8.一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电流改为110V，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
【考点】变压器原理
【解析】【解答】依照变压器的变压规律
，可求副线圈匝数为400，因此B正确。
【分析】本题考查变压器和交流电知识，涉及变压器的工作原理，意在考查考生的明白得能力。本题要紧是明白变压器规律
，试题比较容易
个地点要考虑制约关系，原线圈电流受副线圈电流的制约。
6.如图所示把电阻、电感、电容并联到某一交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是（ ）
9.如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，假如将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则 （ ）
A. I1＝I2＝
I3 B. I1>I2>I3 C. I2>I1>I3 D. I3>I1>I2 【答案】D
【考点】电感和电容对交流电的阻碍
【解析】【解答】原先三个电流表的示数相同，说明三个支路中的电阻、感抗、容抗相等，当交变电流的频率加大时，电阻的值不变，感抗变大，容抗减小，因此I1不变，I2减小，I3增大，即有I3>I1>I2 ， 故选项D符合题意。 故答案为：Ｄ。【分析】交流电频率变大，电感阻碍作用变大，电流变小，电容阻碍作用变小，电流变大。
7. 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. 小灯泡变
亮 B. 小灯泡变暗
C. 原、副线圈两段电压的比值不变 D. 通过原、副线圈电流的比值不变 【答案】B
【考点】变压器原理
【解析】【解答】依照变压器电压与匝数关系， 相同匝数时，由数学知识可知
，因为是降压变压器，则n1>n2 ， 则当原、副线圈减少
可知通过原、
变大，则U2减小，故灯泡变暗，选项AC错误，B正确；依照
副线圈电流的比值变小，选项D错误；故选B．
【分析】因变压器为降压变压器，原线圈匝数大于副线圈匝数；而当同时减小相同匝数时，匝数之比一定变大；再依照变压器原理进行分析即可．
10. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是 （）
A. U=66V, K= B. U=22V,
K= C. U=66V, K= D. U=22V, K=
【答案】A
【考点】变压器原理
【解析】【解答】原副线圈电压比等干匝数比，依照副线圈负载电阻的电压u，可知副线圈电压为u，原线圈电压为3u,副线圈电流I=，原副线圈电流与匝数成反比，因此原线圈电流I1=，那么原线圈输入电压220v=3u+xR, 整理可得u=66V, 原副线圈电阻消耗的功率依照p=I2R. 电阻相等，电流为1:3, 可得功率比为1:9, K=对比选项A对。
【分析】220V的电压并不是原线圈的输入电压，原线圈和电阻R串联分压。
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A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大 D. 若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大 【答案】B
【考点】变压器原理 【解析】【解答】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R的阻值变大，变压器的次级电压不变，则次级电流减小，则R1消耗的功率及两端电压均变小，电压表的示数等于变压器次级电压减去R1两端的电压，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；由于当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，次级电流减小，故初级电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关s，则变压器的次级电阻减小，次级电流变大，R1的电压变大，则电压表V示数
减小，则R2两端电压减小，安培表A2读数减小；次级电流变大，则初级电流变大，则电流表A1示数变大，选项D错误；故选B.
【分析】滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路中的阻值变大，因输出电压不变，则总电流变小，据欧姆定律确定各表的示数变化．
11. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1 ， R2和R3的阻值分别为3Ω，1Ω，4Ω，?为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I．该变压器原、副线圈匝数比为（ ）
A. 12V B. 4
V C. 15V D. 8
V
【答案】B
【考点】交流电图象，交流电的最大值与有效值 【解析】【解答】解：由有效值的定义可得 I1Rt1+I2Rt2=
2
2
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【答案】B
【考点】变压器原理
【解析】【解答】解：设变压器原、副线圈匝数之比为K，则可知，开关断开时，副线圈电流为kI；则依照理想变压器原理可知：
=k （1）同理可知，
=k （2）
T，
×1，
代入数据得（0.1）2R×0.8+（0.2）2×R×0.2= 解得U=4
V
代入数据联立解得：U=48I； 代入（1）式可得：
k=3； 故B正确，ABC错误； 故选：B．
【分析】变压器输入电压为U与电阻R1两端电压的差值；再依照电流之比等于匝数的反比可求得输出电流；依照电压之比等于匝数之比对两种情形列式，联立可求得U与I的关系；则可求得线圈匝数之比．本题考查理想变压器原理及应用，要注意明确电路结构，明白开关通断时电路的连接方式；同时注意明确输入电压与总电压之间的关系． 12. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20：1，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表（可视为理想表）的示数分别是（ ）
A. 120V，0.10A B. 240V，
0.025A C. 120V，0.005A D. 240V，0.05A
【答案】D
【考点】变压器原理
【解析】【解答】解：灯泡正常工作，因此副线圈电压U2=12V，电流 依照 依照
得：U1=240V 解得：I1=0.05A
故选：B．
【分析】已知交变电流的周期，一个周期内分为两段，每一段均为恒定电流，依照焦耳定律即可得一个周期内交变电流产生的热量．
14. 一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只饶有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2 ， 在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中（）
A. U2>U1 ， U2降低 B. U2>U1 ， U2升高 C. U2 【考点】变压器原理 【解析】【解答】由图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数，依照变压规律 可知，U2 动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中副线圈的匝数减少，因此U2降低，故A、B、D错误；C正确。 【分析】本题属于自耦变压器，输入和输出的电压同样与匝数成正比，当滑动触头M顺时针转动时，输出电压的匝数将变小，从而能够判定输出的电压的变化的情形． 15.一理想变压器原、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 的电阻。则 因此电压表和电流表的示数分别为：240V，0.05A 故选D 【分析】灯泡正常工作，电压为额定电压，进而求出副线圈电压和电流，再依照变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系即可求解，电流表和电压表差不多上有效值． 13. 通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为（ ） 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 V C. 通过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D. 变压器的输入功率是1×103W 【答案】C 3 / 12
2021年高考物理总复习交变电流专题卷
