A．原线圈的输入功率为552 W B．电流表的读数为0.25 A C．电压表的读数为552 V D．副线圈输出交流电的周期为50 s 【答案】 B
【解析】 由u＝2202sin100πt(V)可得，原线圈的电压有效值为220 V，根据电压与匝数成正比可得，副线圈的电压有效值为55 V，电压表的读数为55 V，再由输入功率和输出功率U2552P2
相等可得原线圈的输入功率P＝＝ W＝55 W，所以原线圈的电流大小为I1＝＝0.25
R55U1A，故电流表的读数为0.25 A，A、C错误，B正确；变压器不会改变交流电的周期和频率，2π
所以副线圈输出交流电的周期为T＝ s＝0.02 s，D错误。
100π
3.(2024·南京、盐城一模)一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如下图所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是
( )
【答案】 D
【解析】 选项A、B中交变电流的有效值都为2 A，选项C中恒定电流的大小为1.5 A，选项D中交变电流的有效值为2 A，根据热量的表达式Q＝I2Rt得出选项D正确． 4.(2024·河南安阳二模)(多选)如图所示，发电机的输出电压U＝10002sin100πt(V)，通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电，输电线上连接可调电阻r。变压器原线圈两端接有理想交流电压表V，副线圈干路接有理想交流电流表A，下列说法正确的是( )
A．电压表V的示数始终为1000 V B．仅增多接入灯泡，电流表A的示数增大 C．仅增大可调电阻r，电压表V的示数增大 D．仅增大可调电阻r，电流表A的示数减小 【答案】 BD
【解析】 因发电机输出电压有效值为1000 V，则变压器初级电压为U1＝1000 V－I1r，可知电压表V的示数小于1000 V，A错误；仅增多接入灯泡，则次级电阻减小，次级电流变大，电流表A的示数增大，B正确；仅增大可调电阻r，初级电压会减小，即电压表V的示数减小，次级电压也会减小，则次级电流减小，即电流表A的示数减小，C错误，D正确。 5.图示为表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是
( )
A．52 A C．3.5 A 【答案】：D
B．3.52 A D．5 A
【解析】：交流电的有效值是根据其热效应定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效．设交流电的有效值为I，令该交变电流通过一阻值为R的纯电阻，在一个周期内有：I
2
RT＝I21R
T2T
＋IR.所以该交流电的有效值为I＝2222
I21＋I2
＝5 A. 2
6.(多选)如图甲所示，标有“220 V，40 W”的电灯和标有“20 μF,300 V”的电容器并联接到交流电源上，V为交流电压表．交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关．下列判断正确的是
( )
T
A．t＝时刻，V的示数为零
2B．电灯恰正常发光 C．电容器有可能被击穿
D．交流电压表V的示数保持1102 V不变 【答案】：BC
【解析】：交流电压表V的示数应是电压的有效值220 V，故A、D错；电压的有效值恰等于电灯的额定电压，电灯正常发光，B对；电压的峰值220 2 V≈311 V，大于电容器的耐压值，故有可能被击穿，C对．
7．(多选)(2024·湖南邵阳二中月考)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知
( )
A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin 25πt(V) B．该交流电的频率为25 Hz
C．该交流电的电压的有效值为1002 V
D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W 【答案】：BD
1－【解析】：从图象中可得该交流电的周期为T＝4×102 s，所以频率为f＝＝25 Hz，选项B
T正确；角速度为ω＝2πf＝50π rad/s，从图象中可知交流电最大值为Um＝100 V，所以该交流Um
电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(50πt) V，该交流电的有效电压值为U＝＝502 V，
2选项A、C错误；若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为PU25 000＝＝ W＝50 W，选项D正确． R100
8.(2024·贵州部分重点中学高三上学期第四次联合质量测评)某住宅小区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成，发电机中矩形线圈电阻不计，它可绕轴OO′在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动。降压变压器副线圈上的滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线电阻。下列判断正确的是( )
A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值最大 B．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 C．若滑动触头P向下滑动，流过R0的电流将减小
11D．若发电机线圈的转速减为原来的，用户获得的功率也将减为原来的 22【答案】 B
【解析】 若发电机线圈某时刻处于图示位置，此时线圈的磁通量为最大，但是穿过线圈磁通量的变化率最小，为零，感应电动势为零，变压器原线圈的电流瞬时值最小，为零，A错误；当用户数目增多时，用电量增加，输电线上的电压损失变大，用户得到的电压变小，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向下滑动，增大副线圈匝数，提高输出电压，B正确；若滑动触头P向下滑动，副线圈的输出电压增大，但流过R0的电流是由用户和R0共同决定
的，在用户不变的情况下，流过R0的电流将增大，C错误；若线圈从中性面开始计时，发1
电机产生感应电动势的表达式为e＝NBSωsinωt，ω＝2πn，若发电机线圈的转速减为原来的，211
感应电动势的最大值Em＝NBSω将减为原来的，变压器原线圈两端的电压将减为原来的，2211
副线圈的输出电压U也将减为原来的，而用户实际分得的电压U用也将减为原来的，根据
22U2用1
公式P用＝可知，用户获得的功率将减为原来的，D错误。
4R用
9．(2024·广西桂林、贺州、崇左高三下学期3月联合调研)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，电流表和电压表均为理想电表，R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、L是理想线圈、C是耐压值和电容都足够大的电容器、D是灯泡、K是单刀双掷开关。当原线圈接入如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是( )
A．开关K连通1时，电压表的示数为44 V
B．开关K连通1时，若光照增强，电流表的示数变小 C．开关K连通2时，灯泡不亮
D．开关K连通2时，若光照增强，电压表的示数减小 【答案】 A
2202U1n1
【解析】 根据图乙可知原线圈电压有效值为：U1＝ V＝220 V，则根据＝可以U2n22n21
得到U2＝U1＝×220 V＝44 V，即电压表的示数为44 V，A正确；开关K连通1时，若
n15光照增强，则电阻R减小，则副线圈总电阻减小，而U2不变，则副线圈电流I2增大，根据I1n2
＝可知，原线圈电流I1增大，即电流表的示数变大，B错误；开关K连通2时，由于交I2n1
变电流可以“通过”电容器，故灯泡发光，C错误；开关K连通2时，若光照增强，则电阻RU1n1
减小，但是由于原、副线圈两端电压之间关系为＝，与副线圈总电阻无关，故电压表的U2n2示数不变，D错误。
高考物理二轮复习题型归纳与训练专题十三 交变电流(含解析)
