第1讲 直流电路与交流电路
[限训练·通高考] 科学设题 拿下高考高分
(45分钟)
一、单项选择题
1．如图所示为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断正确的是( )
A．这是一个升压变压器
B．原线圈的匝数比副线圈的匝数多
C．当原线圈输入交流电压220 V时，副线圈输出直流电压12 V
D．当原线圈输入交流电压220 V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小 解析：根据铭牌信息，输入电压为220 V，输出电压为12 V，这是一个降压变压器，原线圈的匝数比副线圈的匝数多，选项A错误，B正确；当原线圈输入交流电压220 V时，副线圈输出交流电压12 V，选项C错误；当原线圈输入交流电压220 V、副线圈接负载时，根据变压器功率关系，副线圈中电流比原线圈中电流大，选项D错误． 答案：B
2.在如图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动，则下列说法正确的是( ) A．灯泡L变暗
B．电源内部消耗的功率先变大后变小 C．电容器C上的电荷量增加 D．流过R1的电流方向由左向右
解析：滑片P右移，滑动变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，故灯泡L变亮，选项A错误；电源内部消耗的电功率P内＝Ir，随电流的增大，电源内部消耗功率一直变大，选项B错误；由U＝IR可知，灯泡两端电压和电源内电压均增大，所以滑动变阻器两端电压减小，故与滑动变阻器并联的电容器C两端电压减小，由Q＝
2
CU可知，电容器C上的电荷量减少，选项C错误；电容器C带电荷量减少，故电容器C处
于放电状态，流过R1的电流方向由左向右，D项正确． 答案：D
3.某交流发电机产生的感应电动势随时间变化的关系如图所示，下列说法正
确的是( )
A．t＝0时刻发电机的转动线圈位于中性面 B．在1 s内发电机的线圈绕轴转动50圈
C．将此交流电接到匝数比是1∶10的升压变压器上，副线圈的电压有效值为2 2002 V D．将此交流电与耐压值是220 V的电容器相连，电容器不会被击穿
解析：由题图知t＝0时刻，感应电动势最大，线圈位于与中性面垂直的平面，选项A错误；交流电的周期是0.02 s，一个周期内线圈转动1圈，1 s内有50个周期，所以线圈转动50圈，选项B正确；原线圈电压的有效值U1＝
Um
＝220 V，由＝可得，副线圈电压的有效
U2n22
U1n1
值为2 200 V，选项C错误；此交流电电压的最大值为2202 V，大于220 V，所以耐压值为220 V的电容器会被击穿，选项D错误． 答案：B
4.如图所示，电阻不计的单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的交流电压瞬时值表达式为u＝1002cos 100πt(V)．下列说法正确的是( )
A．当线圈平面与磁感线平行时，磁通量变化率最大 B．该交流电压的频率为100 Hz C．穿过线圈的磁通量最大值是 2 Wb
D．用理想电压表测量该电压，其示数约为141 V
解析：当线圈平面与磁感线平行时，产生的感应电动势最大，此时磁通量变化率最大，A项100π
正确；频率f＝ Hz＝50 Hz，B项错误；感应电动势的最大值Em＝1002 V，根据Em
2π
Em10022Em
＝NBSω可知，BS＝＝ Wb＝ Wb，C项错误；电压表测量的是有效值，则E＝
ω100ππ2
＝100 V，D项错误． 答案：A
5．(2018·高考天津卷)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V1
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来的，则( )
2
1
A．R消耗的功率变为P
2
1
B．电压表V的读数变为U
2C．电流表A的读数变为2I D．通过R的交变电流频率不变
解析：由正弦交流电的产生原理可知，其电动势的最大值Em＝NBSω，而ω＝2πn，有效值
E＝
211U1n11
Em，线圈转速变为原来的，则U1＝E变为原来的.由＝知U2变为原来的，电压表222U2n22
2
1U21
读数变为原来的，选项B正确；R消耗的功率P＝，故R消耗的功率变为原来的，选项A
2R4
U2112
错误；由P入＝P出得，U1I1＝，故I1变为原来的，即电流表读数变为原来的，选项C错
R22
1
误；变压器不改变交变电流的频率，故通过R的交变电流频率变为原来的，选项D错误．
2答案：B
6.(2015·高考全国卷Ⅰ)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220 V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( )
1
A．U＝66 V，k＝
91
C．U＝66 V，k＝
3
1
B.U＝22 V，k＝ 91
D．U＝22 V，k＝
3
解析：设原线圈中电流为I，由＝知，副线圈中的电流I2＝3I，由题意知副线圈中电阻两端的电压U＝3IR，则原线圈回路中R两端的电压U′＝IR＝，原线圈两端的电压U1＝3U，
3由闭合电路中电压关系可知U1＋U′＝220 V，即3U＋＝220 V，U＝66 V，原线圈回路中电
3
I1n2I2n1
UUP1
阻消耗的功率P1＝IR，副线圈回路中电阻消耗的功率P2＝(3I)R，＝k＝P2
2
2I2R1
2＝，选IR9
项A正确． 答案：A
7．(2018·四川雅安高三第三次诊断)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的电压随时间变化的图象如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电如图丙所示，灯泡的额定功率为22 W．闭合开关后，灯泡正常发光，下列说法正确的是( )