《高考物理最新电磁学知识点之交变电流真题汇编附答案(2).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理最新电磁学知识点之交变电流真题汇编附答案(2).pdf（19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、高考物理最新电磁学知识点之交变电流真题汇编附答案(2)一、选择题1如图所示，图乙中理想变压器的原线圈接图甲所示的交变电流理想变压器原、副线圈的匝数比为20:3，定值电阻的阻值为11，滑动变阻器的总阻值为22下列说法中正确的是（）A副线圈输出电压的频率为100HzB滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电阻R 两端的电压不变C滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，通过电阻R 的电流为8.45AD滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，理想变压器的输入功率为132W2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
2、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2PNBSI3如图所示，一理想变压器，左右两边接有额定电压均为U 的 4 盏完全相同的灯泡（额定功率为 P）左端接在一电压恒为Uo的交流电源两端。此4盏灯刚好正常发光。下列说法中正确的是（）A该变压器的原副线圈匝数比为13B此时交流电源输出的功率为3PCUo=4UD如果灯L2突然烧断，L1将变亮，而其余2 盏将变暗4在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，
3、产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()At 0.005s时线圈平面与磁场方向平行Bt 0.010s时线圈的磁通量变化率最大C线圈产生的交变电动势频率为100HzD线圈产生的交变电动势有效值为311V5如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为12:55:1nn，原线圈接入电压220 2 sin100utV的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（）A副线圈中交变电流的频率为100HzB0t时，电压表的示数为0C电流表的示数先变小后变大D电流表的示数先变大后变小6一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻1R、2R和3R
4、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如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为21，电阻55，电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、B 端接入如图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是A电流表的示数为4.0AB电压表的示数为155.6VC副线圈中交流电的频率为50HzD穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为218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；
5、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=0.22A9如图所示，一个N匝矩形闭合线圈，总电阻为R，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动，线圈产生的电动势的最大值为mE，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则（）A线圈电动势的瞬时值表达式为msineEtB当线圈转过2时，磁通量的变化率达到最大值C穿过线圈的磁通量的最大值为mED线圈转动一周产生的热量为2mER10 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为
6、5：1，原线圈输入如图乙所示的交变电压。下列说法正确的是（）A副线圈输出电压的频率为10HzB副线圈输出电压为62.2VCP向左移动时，电阻R两端的电压增大DP向左移动时，变压器的输入功率减小11 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想电表，R0为定值电阻，在 a、b 端输入正弦交流电，开关S闭合后，灯泡能正常发光，则下列说法正确的是（）A闭合开关S，电压表的示数变小B闭合开关S，电流表的示数变小C闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，灯泡变亮D闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的示数变小12一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图所示
7、，在相同时间内电阻产生的热量最大的是（）ABCD13 矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示灯泡标有“36 V40 W”的字样且阻值可以视作不变，变压器原、副线圈的匝数之比为21，线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示则下列说法正确的是()A图乙电动势的瞬时值表达式为e36 sin(t)VB变压器副线圈中的电流方向每秒改变50 次C灯泡 L 恰好正常发光D理想变压器输入功率为20 W14 图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min 的时间，两电阻消耗的电功W甲：W乙之比为（）A1：2B1：2C1：3
8、D1：615 如图所示，有一半径为1mL、圆心为的金属圆环，Oa 为长度也为L 的铜棒，两者电阻均不计且接触良好。现让Oa 以圆心 为轴，以=10rad/s 的角速度匀速转动，圆环处于垂直于环面向里，磁感应强度大小为2TB的匀强磁场中。从圆心O 引出导线，从圆环上接出导线，并分别接到匝数比为12:1:4nn的理想变压器原线圈两端，则接在副线圈两端的理想电压表的示数为（）A40VB20VC80VD016 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
9、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 两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是：A1:1B1:2C1:2D1:418 如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C线圈绕P1和 P2转动时电流的方向相同，都是a bcdD线圈绕P1转动时 dc 边受到的安培力大于绕P2转动时 dc 边受到的安培力19如
10、图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R120，R230，C 为电容器已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（）A交流电的频率为0.02 HzB原线圈输入电压的最大值为2002VC电阻 R2的电功率约为6.67 WD通过 R3的电流始终为零20 如图所示，理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和 L2。输电线的等效电阻为 R。开始时，电键S断开，当S闭合时，下列说法中正确的是（）A副线圈两端的输出电压减小B通过灯泡L1的电流减小C原线圈中的电流减小D变压器的输入功率不变21 如图所示，原线圈输入有效值恒定的交变电压，在理想变压器的副线圈上，通过等效电阻为 R1的输电线连接一
11、只灯泡L 和一个阻值大小随所受照射光强度的增大而减小的光敏电阻 R2若将照射R2的光的强度减弱，下列说法正确的是()A原线圈中的电流增大B流过 R2的电流减小C加在 R1两端的电压增大D灯泡 L 变暗22 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为41，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 s23 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，
12、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：224 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25 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 为可变电阻，P 为额定电流1A、用铅锑合金制成的保险
13、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】从甲图中可知交流电的周期为0.02Ts，故交流电的频率为150fHzT，A 错误；原副线圈的匝数比不变，所以副线圈的输入电压不变，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，所以副线圈中的总电阻减小，总电流增大，根据欧姆定律可得电阻 R 两端的电源增大，B 错误；原线圈的输出电压为1440 2440V2U，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，其连入电路的电阻为零，副线圈两端的电压为22113440V66V20n
14、UUn，故电阻R 的电流为266A6A11I，C 错误；滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，副线圈中消耗的电功率为2266132W1122P，副线圈消耗的电功率等于原线圈中的输入功率，故理想变压器的输入功率为132W，D 正确2C 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；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-U
15、1，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3C 解析：C【解析】【分析】【详解】A设灯泡正常发光时，额定电流为0I，由题图可知原线圈中电流10II副线圈中 3 灯并联，副线圈中电流03II2根据理想变压器的基本规律1221InIn得12:3:1nn故 A 错误；B根据总功率等于各部分功率之和知电源输出功率为4P
16、，故 B 错误；C副线圈中电压2UU根据理想变压器的基本规律1122UnUn得23UU所以034UUUU故 C 正确；D如果灯2L突然烧断，总功率减小，故副线圈总电流减小，原线圈电流也减小，故灯1L将变暗，而原线圈电压变大，故副线圈电压变大，其余2 盏灯将变亮，故D 错误；故选 C。4A 解析：A【解析】【详解】由图可知t=0.005s 时刻感应电动势最大，此时线圈所在平面与磁场平行，穿过线框回路的磁通量的变化率最大，A 正确；t=0.01s 时刻感应电动势等于零，穿过线框回路的磁通量最大，磁通量的变化率为零，B 错误；周期为0.02Ts，故频率为150fHzT，故 C 错误电动势有效值为：3
17、11V220V22mEE，故 D 错误；综上分析A 正确5C 解析：C【解析】【分析】【详解】A由电压公式知交流电的频率为10050Hz22f故 A 错误；B原线圈两端的输入电压有效值为220V，由变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系得112255UnUn解得24VU，故 B 错误；CD由图可知，滑动变阻器的上下两部分并联后与R串联，根据串并联电路的电阻可知，当滑片 P位于中间位置时，并联电阻的电阻值最大，所以当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，电路中的总电阻先增大后减小，根据欧姆定律可知，变压器的输出电流先减小后增大，则输入的电流也是先减小后增大，即电流表的示数先变小后变大，故
18、 C 正确，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.7C 解析：C【解析】【详解】AB理想变压器的原线圈接入正弦交流电，由u-t图像
19、读其最大值为1max220 2VU，可知有效值为1max1220V2UU根据理想变压器的电压比等于匝数比，可得副线圈两端的电压：2211220V110V2nUUn由欧姆定律可知流过电阻的电流：222AUIR所以，电流表的示数为2A，B电压表的示数为110V，故 AB 均错误；C因交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，变压器不改变交流电的频率，则副线圈的交流电的频率也为50Hz，故 C 正确；D根据理想变压器可知，原副线圈每一匝的磁通量相同，变化也相同，则穿过原、副线圈磁通量的变化率相同，比值为1:1，故 D 错误；故选 C。8A 解析：A【解析】【分析】【详解】灯正常发光时，加在灯两端的电
20、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；9D 解析：D【解析】【详解】A线圈在转动过程中产生的感应电动势最大值为mE，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，线圈电动势的表达式：mcoseEtA 错误；B当线圈转过2时，线圈与中性面重合，电动势为0，根据：2ENt可知磁通量的变化率为零，B 错误；C感应电动势最大值为：mENBS穿过线圈的磁通量的最大值为：mEBSNC错误；D根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系：
21、m2EE线圈转动一周，产生热量：222m2EEEQTRRRD 正确。故选 D。10D 解析：D【解析】【详解】A理想变压器原副线圈的频率相同，根据图像：211Hz=50Hz2 10fTA 错误；B原线圈电压的有效值：1311220 2VV220V22U根据理想变压器的电压规律：1122UnUn解得：244VU，B 错误；CD滑片P向左滑动，副线圈电压保持不变，电阻增大，电流减小，根据欧姆定律可知定值电阻R分压减小，根据电功率的计算公式：PIU可知副线圈两端功率减小，所以理想变压器的输入功率也减小，C 错误，D 正确。故选 D。11D 解析：D【解析】【详解】AB由题意知闭合开关S后，相当于增加
22、了一条支路，总电阻减小，副线圈总电流增加，根据变压器电流与匝数的关系可知电流表示数增加；由于a、b 端输入电压不变，匝数不变，故电压表示数也不变，故A 错误，B 错误。AB闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，则总电阻变大，副线圈总电流减小，根据变压器电流与匝数的关系可知电流表示数减小；由于a、b 端输入电压不变，匝数不变，故电压表示数也不变，即灯泡两端电压不变，故灯泡仍正常发光，亮度不变，故C错误，D 正确。故选 D。12D 解析：D【解析】试题分析：对A、对于正弦式电流，有效值：根据焦耳定律得：；对 B、对于正弦式电流，有效值：根据焦耳定律得：；对 C、根据焦耳定律得：Q3I2RT22
23、5RT对 D、对于方波，根据焦耳定律得：；故选D。考点：交流电的有效值【名师点睛】此题是对有效值概念的考查；解题时根据焦耳定律Q=I2Rt 求解热量，其中I是有效值，对于正弦式电流有效值与峰值是倍关系对于方波，直接根据焦耳定律求解热量。13D 解析：D【解析】【分析】根据交流电的图像确定交流电瞬时值表达式；交流电的方向一周改变2 次；根据变压器匝数比求解次级电压从而判断灯泡的发光情况；变压器的输入功率等于输出功率.【详解】A由乙图可知，周期为0.02s，交流电的圆频率：，故原线圈输入电压的瞬时值表达式为=72 sin100 t（V），故 A 错误；B交流电的频率为50Hz，在一个周期内电流方向
24、改变2 次，可知变压器副线圈中的电流方向每秒改变100 次，选项B 错误；C变压器初级电压有效值为，由原副线圈的匝数比为2:1 可知，次级电压为18V，则灯泡L不能正常发光，选项C错误；D灯泡电阻为，次级功率：，则理想变压器输入功率为20W，选项 D 正确；故选D.【点睛】本题考查的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，要具备从图象中获得有用信息的能力.14C 解析：C【解析】【详解】甲图中，在一个周期6 10-2s 内，电阻发热的时间是02 10-2s、4 10-2s6 10-2s 内，根据电流的热效应有：22232mITRI RT，代入数据得2222122 106 102RI R，解得电流
25、的有效值3I3A。乙图中，在一个周期 4 10-4s内，电阻发热的时间为04 10-4s，根据电流的热效应有：22122TI RI RT，代入数据得，22222 12 104 10RIR，解得电流的有效值I =1A。根据2WI Rt知，在相同时间内相同的电阻，消耗的电功之比等于23:11:33故C 正确，A、B、D 错误。15D 解析：D【解析】【详解】Oa 匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，副线圈不产生感应电动势，接在副线圈两端的理想电压表的示数为零，故D 正确，ABC 错误。故选 D。16D 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
26、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。17C 解析：C【解析】【详解】正弦交流电的有效值是最大值的12，则热功率为：2()2miPR，而方波形交流电的热功率为2mPi R，可得：:1:2P P.A.1:1 与计算结果不相符
27、；故A 项错误.B.1:2与计算结果不相符；故B 项错误.C.1:2 与计算结果相符；故C 项正确.D.1:4 与计算结果不相符；故D 项错误.18A 解析：A【解析】【分析】【详解】AB根据E=BS可知，无论线圈绕轴P1和P2转动，则产生的感应电动势均相等，故感应电流相等，故A 正确，B 错误；C由楞次定律可知，线线圈绕P1和 P2转动时电流的方向相同，都是adcba，故C 错误；D由于线圈P1转动时线圈中的感应电流等于绕P2转动时线圈中得电流，故根据F=BLI可知，线圈绕P1转动时 dc 边受到的安培力等于绕P2转动时 dc 边受到的安培力，故D 错误。故选 A。19C 解析：C【解析】【
28、详解】试题分析：根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s，频率为50 赫兹，A 错，由图乙可知通过R1的电流最大值为Im 1A、由欧姆定律可得其最大电压为 Um=ImR120V，原副线圈的电压之比等于匝数之比即1122UnUn可得原线圈输入电压的最大值为 U1=200V，B 错；由并联电路特点可得电阻R2的电流有效值为122A32mI RIR，电阻 R2的电功率为226.67PI RW,C 对；因为电容器有通交流、阻直流的作用，所以有电流通过R3和电容器，D 错；所以本题选择C考点：交变电流变压器20B 解析：B【解析】【分析】【详解】A理想变压器的输出电压是由输入电
29、压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，所以A 错误；B当 S接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，所以B正确；CD由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，所以CD错误；故选B。21B 解析：B【解析】【分析】【详解】A、照射 R2的光的强度减弱则其电阻变大，而电压不变，则副线圈电流变小，原线圈的电流也变小，则A 错误；B、因副线圈电流变小，
30、则R1电压变小，则L 的分压变大，通过L 的电流增大，则通过R2的电流减小，则B 正确.C、D、负载电阻变大后，电流减小，则R1上的电压减小，所以L 上的电压增大，L 变亮，故 C，D 错误.故选 B.22C 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，原线圈中的输入功率为：P入=P出=25555=55W，故 A错误；B、副线圈
31、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 C23D 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；24C 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
32、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。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