《高考物理新电磁学知识点之交变电流真题汇编含答案(3).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理新电磁学知识点之交变电流真题汇编含答案(3).pdf（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高考物理新电磁学知识点之交变电流真题汇编含答案(3)一、选择题1如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R 表示输电线的电阻，则（）A用电器增加时，变压器输出电压增大B要提高用户的电压，滑动触头P 应向下滑C用电器增加时，输电线的热损耗减少D用电器增加时，变压器的输入功率增加2普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（）Aab 接 MN、cd 接 PQ，IabIcdB
2、ab 接 MN、cd 接 PQ，IabIcdCab 接 PQ、cd 接 MN，IabIcdDab 接 PQ、cd 接 MN，IabIcd3如图所示，面积为S、匝数为N 的矩形线框在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L1、L2、L3均正常发光已知L1、L2、L3的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，则（）A理想变压器原副线圈的匝数比为1：2B图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零C若灯 L1烧断，灯泡L3将变暗D线框转动的角速度为2PNBSI4某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R并联的是一个理想交流电压表,
3、D 是理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在 A、B 间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100 xt（v）,则交流电压表示数为()A10VB20VC15VD14.1V5图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器能将电压恒为3V 的直流电压转换转为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是（）A电压表的示数等于3VB电压表的示数等于10VC实现点火的条件之一是121500nnD实现点火的条件是钢针和金属板紧密接触6一含有理想
4、变压器的电路如图所示，图中电阻1R、2R和3R的阻值分别为3、1和4，A 为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压R 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。该变图压器原、副线圈匝数的比值为（）A2B3C4D57如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且 L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中 L1的功率和图（b）中 L1的功率分别为()AP、PB9P、C、9PD、9P8A、B是两个完全相同的电热器，A、B分别通以图甲、乙所示的交变电流。则A通过 A、B两电热器的电流有效值之比为IAIB=34B通过 A、B两电热器的电
5、流有效值之比为IAIB=3:2 2CA、B 两电热器的电功率之比为PAPB=32DA、B 两电热器的电功率之比为PAPB=549如图所示为某住宅区的应急供电系统，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所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO 在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中以角速度匀速转动矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻以线圈平面与磁场平行时为计时起点，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为零B发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBS sintC当用电量增
6、加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动D当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高10 如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为 220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则AU=110V，I=0.2ABU=110V，I=0.05ACU=1102V，I=0.2ADU=1102V，I=0.22A11 如图所示，理想变压器原线圈a、b 两端接正弦交变电压u，u2202sin（100 t）V，原、副线圈的匝数比n1n2101，电压表接在副线圈c、d
7、两端，输电线的等效电阻为 R，原来开关S是断开的。则当S闭合一段时间后（）A电压表示数不变，示数为22 VB电压表示数不变，示数为2202VC灯泡 L 两端的电压将变大D电流表示数一定为012 如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1:n2:n3为（）A32 1B1l1C621D22 113 如图所示,交流电流表A1、A2、A3分别与电容器C线圈 L 和电阻 R 串联后接在同一个交流电源上,供电电压瞬时值为U1=Umsin 1t,三个电流表读数相同现换另一个电源供电,供电电压瞬时值为U2=Umsin 2t,2=21.改换电源后,三个电流表的读数将(
8、)AA1将减小,A2将增大,A3将不变BA1将增大,A2将减小,A3将不变CA1将不变,A2将减小,A3将增大DA1将减小,A2将减小,A3将不变14 如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为 n1n2=1001 和 n3 n4=1100，图中 a、b 表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A，则以下说法正确的是（）A输电线路总电阻为22 B线路输送电功率是22WCa 为电压表，b 为电流表Da 为电流表，b 为电压表15 如图所示为远距离交流输电的简化电路图发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电
9、流是I1，其末端间的电压为U1在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2则（）A用户端的电压为I1U1/I2B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为I12rD输电线路上损失的电功率为I1U16 如图所示，理想变压器的原线圈接在122sin100Vut（）的交流电源上，副线圈接有10R的负载电阻，原、副线圈的匝数之比为3 1。电流表、电压表均为理想电表。则（）A电压表的示数为12VB电流表的示数为0.4AC变压器输出交流电的周期为50sD变压器的输入功率为1.6W17 如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象，根据图象可知A此感应电动势
10、的瞬时表达式为e=200sin(0.02t)VB此感应电动势的解时表达式为e=200sin(50 t)VCt=0.01s 时，穿过线圈的磁通量为零Dt=0.02s 时，穿过线圈的磁通量的变化率为零18 如图是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是()A周期是0.2 s，电流的峰值是10 AB周期是0.15 s，电流的峰值是10 AC频率是5 Hz，电流的有效值是10 AD频率是0.2 Hz，电流的有效值是7.07 A19实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO 轴匀速转动今在发电机的输出端接一个电阻R 和理想电压表，并让线圈每秒转25 圈
11、，读出电压表的示数为10 V已知 R10 ，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是A线圈平面与磁场平行时刻，线圈中的瞬时电流为零B从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i2sin 100 t（A）C流过电阻R的电流最大值为2AD电阻 R上的热功率等于5 W20 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为12，接有四个阻值相同的定值电阻，变压器初级线圈接到交流电源上，下面说法正确的是()A副线圈电压是电源电压的2 倍B流过 R1的电流是副线圈上电流的2 倍CR1上的电功率是R2上电功率的2 倍DR1上的电功率是R2上电功率的9 倍21 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为41，
12、原线圈接在220 2 sin100ut V（）的交流电源上，副线圈接有55R的电阻电流表、电压表均为理想电表下列说法正确的是（）A原线圈的输入功率为552WB电流表的读数为4.0 AC电压表的读数为55.0 VD副线圈两端交流电的周期为50 s22 如图所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈内磁通量随时间t 的变化如图所示，则下列说法中正确的是（）At1时刻线圈中的感应电动势最大Bt2时刻 ab 的运动方向与磁场方向平行Ct3时刻线圈平面与中性面重合Dt4，t5时刻线圈中感应电流的方向相同23 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A、V
13、均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，lL和2L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电压 u的频率为100HzB电压表V 的示数为22 2VC当照射R 的光强增大时，电流表A 的示数变大D当lL的灯丝烧断后，电压表V 的示数会变大24 如图所示，甲图为正弦式交流电，乙图正值部分按正弦规律变化，负值部分电流恒定，丙图为方波式交流电，三个图中的和周期 T相同.三种交流电的有效值之比为（）A：2：B2：C：2D：225 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为12:10:1nn，a、b 两点间的电压为220 2usin100V t（），R
14、 为可变电阻，P 为额定电流1A、用铅锑合金制成的保险丝为使保险丝中的电流不超过1A，可变电阻R 连入电路的最小阻值是（）A2.2 B2.2 2C22D222【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1D 解析：D【解析】【分析】【详解】A由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，故 A 错误；B根据变压器原理可知输出电压2211nUUn当滑动触头P 应向上滑时，2n增大，所以输出电压增大，故B 正确；C由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线上热损耗增大，故C 错误；D用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输
15、出功率增大，所以输入功率增大，故D 正确故选 BD。【点睛】对于理想变压器要明确两个关系：一是输出电压由输入电压决定，二是输入功率由输出功率决定明确这两个关系然后根据有关电路知识即可求解2B 解析：B【解析】高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，根据1221InIn，MN 应接匝数少的线圈，故 ab 接 MN，cd 接 PQ，且 IabIcd，选项 B正确3C 解析：C【解析】【详解】A.灯泡 L1、L2、L3均正常发光，则原线圈电流强度I1=I，副线圈电流强度I2=2I，所以122121nInI，故 A 错误；B.图示位置时，线框切割速度最大，故穿过线框的磁通量变化率最大，故B 错误；
16、C.开始时若设每盏灯的额定电压为U，则变压器初级电压为2U，线圈输入电压为3U；若L1灯烧断，设L3的电压变为U1，则变压器输入电压为3U-U1，次级电压变为11(3)2UU，次级电流为：132UUR，则初级电流为134UUR，则 L3两端电压为1134UURUR，解得 U1=0.6U，则灯泡L3两端电压减小，亮度变暗，故C 正确；D.线框的输出功率为3P，电流为I，则线框产生的感应电动势为3PEI，根据Em=NBS，2mEE，联立解得：3 2PNBSI，故 D 错误4A 解析：A【解析】二极管具有单向导电性，使得半个周期内R 通路，另半个周期内R 断路设交流电压表示数为 U，则一个周期内的电
17、阻发热为：2220()122UQTTRR，解得：U=10V 故 A正确，BCD 错误，故选A.点睛：解决本题时要知道正弦交流电表的示数为有效值即二极管的单向导电性，掌握有效值的定义方法，利用电流的热效应来求电压的有效值5C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB根据图乙得到原线圈电压的最大值为10V，电压表的示数为有效值，所以电压表的示数为5 2V2mU故 AB 错误。C根据1122UnUn，且 U1=52V，因变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时，得U2 25002V所以实现点火的条件是121500nn故 C 正确。D当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时，就会在钢针和金属板间引发
18、电火花进而点燃气体，钢针和金属板不需要紧密接触，故D 错误。故选 C。6B 解析：B【解析】【详解】设理想变压器原、副线圈匝数的比值为k，根据题述，当开关S断开时，电流表示数为I，则由闭合电路欧姆定律得11UIRU由变压公式11UkU及功率关系122U IU I，可得2IkI即副线图输出电流为2IkI；222323UIRRkI RR当开关 S闭合时，电流表示数为4I，则有114UIRU由变压器公式12UkU及功率关系1224UIU I可得24IkI即副线圈输出电流为24Ikl，22224/UI RkR联立解得3k选项 B 正确，ACD 错误；故选 B.7B 解析：B【解析】【详解】由题意可知，
19、两种情况下变压器输入功率为均为2P设灯泡L2、L3的电压为U，电流为I，电阻为R，则有 P=根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输入电压均为 3U，根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电流为I所以图（a）中 L1的功率为Pa=9P图（b）中 L1的功率为Pb=()2R=PA.P、P与上述计算结果9P、不相符，故A不符合题意；B.9P、与上述计算结果9P、相符，故 B符合题意；C.、9P与上述计算结果9P、不相符，故C不符合题意；D.、9P 与上述计算结果9P、不相符，故D不符合题意；8D 解析：D【解析】【详解】AB对甲：22200()222AITTI RRI RT解得05=8A
20、II对乙：02=2BII则IAIB=5:2选项 AB 错误；CD根据 P=I2R 可知 A、B 两电热器的电功率之比为PAPB=54，选项 C 错误，D 正确；故选 D.9B 解析：B【解析】【分析】【详解】若发电机线圈某时刻处于图示位置，则此时线圈中产生的感应电动势最大，变压器原线圈的电流瞬时值为最大，选项A 错误；发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBS cos t,选项 B 错误；当用电量增加时，导线上的电流增加，导线R0上的电压损失变大，为使用户电压保持不变，变压器次级输出电压应该变大，故滑动触头P应向上滑动，选项 C 正确；变压器原线圈两端的电压是由发电机的输出电压决定的，与滑
21、动端P无关，选项 D 错误10A 解析：A【解析】【分析】【详解】灯正常发光时，加在灯两端的电压为220V，流过灯的电流I=0.1A，根据1122UnUn，可知电压表读数1110UV，根据1221InIn，可得电流表示数10.2IA，A.答案与解析相符，选项A 符合题意，BCD.答案与解析不相符，选项BCD 不符合题意；11A 解析：A【解析】【详解】AB原线圈电压有效值为U1=220V，根据2211UnUn得副线圈电压为U2=22V，电压表示数不变，示数为22 V，故 A 正确，B 错误；C开关闭合后电容器不断的充电和放电，副线圈电流增大，所以R所占电压变大，而副线圈电压不变，所以灯泡两端电
22、压变小，故C 错误；D电容器接交变电流后，不断的充电和放电，所以电流表有电流通过，示数不为零，故D 错误；故选 A。12A 解析：A【解析】灯泡规格相同，且全部正常发光知：流经每个灯泡的电流都相等设为I，每个灯泡两端电压都相等设为u，则 U2=2u，U3=u；根据输入功率等于输出功率知：u1I=u2I+u3I，u1=3u，再根据电压与匝数成正比知n1：n2：n3=u1：u2：u3=3：2：1故 A 正确，BCD 错误故选A点睛：本题副线圈中有两个，对于电压仍然可以用于匝数成正比，但是电流不再和匝数成反比，应该利用输入功率等于输出功率13B 解析：B【解析】【分析】当交变电流的频率变大时，线圈的
23、感抗变大，电容器的容抗变小，因此A 变亮，B 变暗又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故C 灯亮度不变【详解】由公式 2f=知，后来交流电的频率变大，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，对电阻没影响，所以A1示数将增大，A2数将减小，A3示数不变，所以选项B 正确，ACD 错误故选 B【点睛】此题考查电容、电感对交变电流的影响，也就是容抗、感抗与交变电流的关系当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小14C 解析：C【解析】【详解】由图可知：a的原线圈并联在电路中且副线圈匝数小于原线圈匝数，则输出电压小，为电压互感器，则a表是电压表；b 的原线圈串联在电路中且副线圈匝数大于原
24、线圈匝数，输出电流小，则为电流互感器，则b电表是电流表，则C 正确，D 错误；而a互感器原线圈的匝数比副线圈匝数100：1，b 互感器原线圈的匝数比副线圈匝数1：100，由电压表的示数为 22V，得原线圈的电压为2200V，由电流表的示数为1A，原线圈的电流为100A所以电线输送功率是2.2 105W=220KW，由已知条件无法求输电线电阻，故AB 错误；故选C。【点睛】本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用，电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器。15A 解析：A【解析】【分析】【详解】试题分析：由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是
25、U 2，则U1I1=U2I2，得：1122I UUI故 A 正确；输电线上损失的电压为U-U1，故 B 错误；理想变压器的输入功率为U1I1故 C 错误；等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是 I1，所以输电线是损耗的功率是：I12r故 D 错误；故选A16D 解析：D【解析】【分析】【详解】A电压表的读数为电压的有效值，由瞬时值的表达式可得，原线圈的电压有效值为12V；根据1212:UUnn，故副线圈的有效值为4V，所以电压表的读数为4V，选项 A错误；B输入功率和输出功率相等可得2141210I所以原线圈的电流的大小约为0.13A，选项 B 错误；C变压器不会改变交流电的周期
26、和频率，所以副线圈中输出交流电的周期为2s0.02s100T选项 C 错误；D由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为24W1.6W10P选项 D 正确；故选 D。17D 解析：D【解析】AB、由图象知周期T=0.02s，所以频率f=50Hz，由图象知电动势最大值为200V，角速度为21000.02，所以感应电动势的瞬时表达式为e=200sin100t，故 AB 错误；C、t=0.01 s 时，感应电动势为零，则穿过线圈的磁通量最大，故C 错误；D、t=0.02 s 时，感应电动为零，则穿过线圈的磁通量的变化率也为零，故D 正确；故选 D【点睛】从图象得出电动势最大值、周期，从而算出频
27、率、角速度，进而得出感应电动势的瞬时表达式；当磁通量最大时电动势为零，磁通量为零时电动势最大18A 解析：A【解析】试题分析：由图象知周期是T=02s，电流的峰值是Im=10A，A 正确，B错误；频率是1150.2ZfHHzT，电流有效值为105 27.072IAAA，CD 错误；故选A考点：交流电【名师点睛】明确交流电图象的物理意义，正确根据图象获取有关交流电的信息是对学生的基本要求，平时要加强练习19C 解析：C【解析】试题分析：线圈位于图中位置时，磁通量为零，而线圈中的瞬时电流不为零反而为最大，A 错误；电压表示数为10V，即有效值为10V，则最大值为10 2V，25 250/rads，
28、则电流最大值为10 22A10，所以从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为：2 cos50Ait，故 B错误 C正确；电阻R上的热功率等于221010W10UR，D 错误；考点：考查了交流电的产生【名师点睛】图示位置是与中性面垂直的位置，电动势最大，电压表的示数为电动势的有效值，电流瞬时值表达式为余弦函数注意计时的位置是中性面还是与之垂直的地方20D 解析：D【解析】【详解】因为原、副线圈匝数比为12，所以原线圈输出电压，即2R两端电压为副线圈两端电压的一半，即2433321112222RRRRRUUUUUU，但由于1R的存在所以2RU小于电源电压，2R两端电压与R3两端电压相
29、等，故其电流相等，根据原副线圈电流比反比与原副线圈匝数比，所以原线圈与2R并联部分的电流为副线圈的2 倍，而1R的电流等于2R的电流与并联部分导线电流之和，所以R1上的电流是副线圈电流的3 倍，AB 错误；根据2PI R可得1R上的电功率是2R上电功率的9 倍，C 错误 D 正确21C 解析：C【解析】【分析】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等；再根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率，即可求得结论【详解】A、由题意知，原线圈电压有效值为220V，原、副线圈匝数之比为4:1，由 U1：U2=n1：n2，可得：U2=55V，由输入功率和输出功率相等可得
30、，原线圈中的输入功率为：P入=P出=25555=55W，故 A错误；B、副线圈的电流为：I2=U2/R=55/55A=1A，由 I1:I2=n2:n1可得：I1=0.25A，即电流表的读数为 0.25A，故 B错误；C、电压表的读数为副线圈电压的有效值，即为：U=55.0V，故 C正确；D、由u2202sin100 t V（）可知，=100，又由=2/T，解得：T=0.02s，变压器不改变周期，所以副线圈两端交流电的周期为0.02s，故 D错误故选 C22C 解析：C【解析】【分析】【详解】At1时刻通过线圈的磁通量最大，此时磁通量的变化率等于零，故感应电动势为零，故A错误；Bt2时刻磁通量为
31、零，线圈与磁场平行，故导线ad 的速度方向跟磁感线垂直，故B 错误；Ct3时刻线圈的磁通量最大，故此时线圈与中性面重合，故C正确；D由图可知t5时刻线圈中磁通量最大，此时没有感应电流；故D 错误。故选 C。23C 解析：C【解析】【分析】【详解】A原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为f=1T=50Hz，故 A 错误；B原线圈接入电压的最大值是2202V，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是22V，所以V的示数为22V，故B错误；CR 阻值随光强增大而减小，根据I=UR知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以A 的示数变大，故C正确；D当 Ll的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D 错误；故选 C。24D 解析：D【解析】【详解】甲图中交流电的有效值为；对乙图，解得；对于丙图有效值为，所以三种交流电的有效值之比为，故 D 正确；ABC 错误；25A 解析：A【解析】原线圈输入电压1220 22202UVV根据电压与匝数成正比1122UnUn代入数据解得：221122nUUVn原线圈的最大输入功率为11 1220PU IW输出功率等于输入功率21220PPW由公式：222UPR解得：2.2R故应选 A