2020版高考物理一轮复习第十一章交变电流（第2课时）课时作业（含解析）

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1、课时作业【基础练习】一、理想变压器基本规律的应用1．如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝5.5Ω的负载电阻．若U0＝220V，ω＝100πrad/s，则下述结论正确的是(　　)A．副线圈中电压表的读数为11VB．副线圈中输出交流电的周期为0.01sC．原线圈中电流表的读数为0.1AD．原线圈中的输入功率为11WC　解析：电压表测的是有效值，根据＝代入数据，＝，可得电压表示数U2＝11V；由于ω＝100πrad/s，交流电的周期为0.02s；副线圈中的电流I2＝＝2A，因此副线圈的输出功率P＝U2I2＝22W，而变压器

2、本身不消耗能量，因此输入功率也是22W，因此输入电流I1＝＝0.1A.2．(2017天津和平质量调查，4)如图甲所示电路中，L1、L2、L3为三只“6V　3W”的灯泡，变压器为理想变压器．各电表均为理想电表．当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光．下列说法中正确的是(　　)A．变压器原副线圈的匝数比为1∶2B．副线圈两端输出的交流电频率为50HzC．电流表的示数为0.5AD．电压表的示数为18VB　解析：灯泡正常发光时的电流I0＝＝0.5A，则副线圈中电流I2＝2I0，而原线圈中电流I1＝I0，则变压器原副线圈的匝数比n1∶n2＝I2∶I1＝2∶1，A项错误．由乙图可知交流电

3、的周期T＝0.02s，则频率f＝＝50Hz，变压器不改变交流电的频率，B项正确．电流表的示数IA＝I2＝2I0＝1A，C项错误．因灯泡正常发光，则副线圈的两端电压U2＝6V，则原线圈两端电压U1＝U2＝12V，电压表示数为12V，D项错误．3．(2014全国卷Ⅱ)(多选)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则(　　)A．Uab∶Ucd＝n1∶n2B．增大负载电阻的阻值R，电流表

4、的读数变小C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D．将二极管短路，电流表的读数加倍BD　解析：a、b端的电压为正弦式交变电压，故电压表测得的电压Uab＝.副线圈两端电压也为正弦式交变电压，但由于二极管的单向导电特性，从而使c、d两端的电压成为脉动直流电，由有效值定义可得T＝×，即Ucd＝，故Uab∶Ucd＝n1∶n2，A错误．因R增大时消耗的功率P＝减小，原线圈输入功率减小，故U1不变时I1减小，B正确．由Uab∶Ucd＝n1∶n2可知Ucd与负载的阻值无关，C错误．将二极管短路时R两端电压为正弦式交变电压，其有效值Ucd′＝，故此时R消耗的功率P′＝为原来的2倍，原线圈中的电流也

5、变为原来的2倍，故D正确．4．(2017河北冀州2月模拟，19)(多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载．如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是(　　)A．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e＝Emsin(100πt)B．变压器原、副线圈匝数的比值为C．电流表的读数为D．负载上消耗的热功率为BC　解析：由et图象可知交流电的周期T＝4×10－2s，则ω＝＝50πrad/s，所以e＝Emsin(50πt)，则A项错误．对于理想变压器，在电源输出最大功率时，电流I1＝，此时，变压器输入功率恰好等于电源内阻消耗的功

6、率，又输出功率等于输入功率，则Ir＝IR，得出＝，又＝，得出＝，I2＝，则B、C项正确．负载上消耗的热功率为P＝IR＝，则D项错误．5．(2017湖南长沙三月模拟，21)(多选)图中理想变压器的原、副线圈的匝数之比为2∶1，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，两电表均为理想交流电表．若R1两端电压瞬时值表达式为u1＝10sin100πtV，则下列说法正确的是(　　)A．电流表的示数为0.5AB．电压表的示数为14.14VC．R2消耗的功率为20WD.原线圈输入交流电频率为100HzAC　解析：R1两端电压UR1＝10V，R1中电流IR1＝A＝1A，则副线圈中电流I2＝IR1＝1A，再由I1∶I

7、2＝n2∶n1＝1∶2，可知原线圈中电流I1＝0.5A，则A项正确．电压表测R2两端电压UR2＝I2R2＝20V，B错误．R2消耗的功率PR2＝IR2＝20W，C正确．因变压器不改变交流电的周期和频率，由R1两端电压瞬时值表达式u1＝10sin100πtV，可知原线圈输入交流电频率f＝Hz＝50Hz，D错误.温馨提示：①在交变电流电路中电压表和电流表的示数均为有效值，I＝，U＝.②理想变压器能改变交流电的电压和电流，但不