《高考物理新电磁学知识点之交变电流真题汇编含答案解析(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解析(3).pdf（18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解析(3)一、选择题1在下图中L 为电感线圈，C 为电容，R 为电阻，A、B、C 为三只相同的灯泡，将它们接在电压为U 的交流电源上，三只灯泡的亮度一样若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是()A三只灯泡的亮度不变BC 灯泡亮度不变，B 灯泡变暗CA 灯泡变暗，B 灯泡变亮DA 灯泡变亮，B 灯泡变暗、C 灯亮度不变2采用220 kV高压向远方的城市输电当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为（）A55 kVB110 kVC440 kVD880 kV3图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器能将电压恒为
2、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4两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间 t 的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是（）A两交变电流的频率之比f甲：f乙=1：2B两交变电流的电动势有效值之比E甲：E乙=3：1Ct=1s 时，两
3、线圈中的磁通量的变化率均为零Dt=1s时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上5在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（）ABCD6如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为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7如图所示为某小型电站高压输电示意图发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和 U2在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别
4、为 10:1 和 1:10，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是()A升压变压器原、副线圈的匝数比为1221nUnUB采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 AC线路输送电功率是220 kWD将 P上移，用户获得的电压将降低8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
5、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132W9如图所示，一单匝正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO 匀速转动，沿着 OO 观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈边长为 L，电阻为R，转动的角速度为。当线圈转至图示位置时（）A线圈中感应电流的方向为abcdaB线圈中感应电流的大小为2 2B LRC穿过线圈的磁通量为BL2D穿过线圈磁通量的变化率为BL210 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
6、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11 一理想变压器原、副线圈的匝数比为51，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器R的滑动片。下列说法正确的是（）A副线圈输出电压的频率为100HzB副线圈输出电压的有效值为62VCP向下移动时，变压器的输出功率增加DP向下移动时，原、副线圈的电流都减小12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
7、作，则（）Aab 接 MN、cd 接 PQ，IabIcdBab 接 MN、cd 接 PQ，IabIcdCab 接 PQ、cd 接 MN，IabIcdDab 接 PQ、cd 接 MN，IabIcd13如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A用户用电器上交流电的频率是100HzB发电机输出交流电的电压有效值是500VC输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小14 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
8、甲：W乙之比为（）A1：2B1：2C1：3D1：615 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 A16 图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻 R=20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间 t的变化关系如图乙所示现将S1接 l、S2闭合，此时L2正常发光下列说法正确的A输入电压u 的表达式是20 2sin 50 VutB只断开S2后，L
9、1、L1均正常发光C只断开S2后，原线圈的输入功率增大D若 S1换接到 2 后，R 消耗的电功率为0.8 W17 如图 1 所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线 a、b 所示，则（）A两次 t=0 时刻线圈平面与中性面垂直B曲线 a、b 对应的线圈转速之比为2：3C曲线 a表示的交变电动势频率为50HzD曲线 b 表示的交变电动势有效值为52V18 图中矩形线圈abcd在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为e=5sin20t（V），则以下判断正确的是（）A此交流电的频率为10HzB当线圈平面与中性
10、面重合时，线圈中的感应电动势为5VC当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电动势为0VD线圈转动一周，感应电流的方向改变一次19 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20 如图甲所示为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，发电机线圈匝数为20 匝，内阻为1，外接灯泡的电阻为9恒定不变，则下列说法中正确的是（）A电压表的读数
11、为6VB发电机输出功率为36WC线圈转动过程中，磁通量的最大值为0.03 2WbD在21.0 10s时刻，线圈平面恰好经过中性面位置21 一交变电流的电流时间图像如图所示，由图可知（）A该交变电流的频率为50HzB用交流电流表测该电流其示数为102AC该交变电流瞬时值表达式为102sin628tAD该交变电流通过一阻值为10的电阻时，电阻消耗的电功率为2000W22 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
12、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23 如图甲所示的“火灾报警系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，R0为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R1为滑动变阻器当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警下列说法正确的是()A电压表V 的示数为20VBR0处出现火警时，电流表A 的示数减小CR0处出现火警时，变压器的输入功率增大D要使报警器的临界温度升高，可将R1的滑片 P适当向下移动24 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为理想交流电流表。线
13、圈绕垂直于磁场的水平轴OO 沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示。已知发电机线圈电阻为10，外接一只阻值为90的电阻，不计电路的其它电阻，则（）A电流表的示数为0.31AB线圈转动的角速度为50rad sC0.01s 时线圈平面与磁场方向平行D在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为0.087J25 一匝数n=10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，所产生的交流电电动势瞬时值的表达式220sin10Vet，下列说法正确的是（）A该交流电的频率是50HzB电动势的有效值是220VC当1s10时，电动势的瞬时值为0D穿过线圈的磁通量最大值为4Wb/s【参考答案】*试
14、卷处理标记，请不要删除一、选择题1C 解析：C【解析】【分析】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过A 灯泡所在支路的电流变小，流过灯泡B 所在支路的电流变大，流过灯泡C 所在支路的电流不变.故灯泡 A 变暗，灯泡B 变亮，灯泡C 亮度不变；综上分析，故D 正确【点睛】【详解】2C 解析：C【解析】本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力当输电功率P=UI，U 为输电电压，I 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P损=I2R，R 为输电线路的电阻，即P损=2PRU当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的
15、14，则输电电压为原来的2倍，即 440V，故选项 C 正确点睛：本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失，解题时要根据输送电功率不变，利用输电线路损失的功率P损=I2R 解题3C 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电火花进而点燃气体，钢针和金属板不需要紧密
16、接触，故D 错误。故选 C。4C 解析：C【解析】【详解】A由图象知甲的周期为1s，乙的周期为2s，所以21fTfT甲乙乙甲A 错误；B甲的有效值为2V2V2U甲乙的有效值为63 2V2U乙所以:1:3EE甲乙B 错误；CDt=1s 时，甲乙瞬时电压为零，磁通量的变化率为零，此时线圈处于中性面位置，C 正确 D 错误故选 C.5A 解析：A【解析】试题分析：原理是依据电磁感应原理的电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2 次回路始终是闭合的，因此
17、测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路由理想变压器的原副线圈的电流之比可知，电流与匝数成反比则电流互感器应串连接入匝数较多的线圈上同时一次绕组匝数很少，且串在需要测量的电流的线路中，故选A考点：变压器的构造和原理点评：电流互感器的接线应遵守串联原则；按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大6D 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
18、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。7C 解析：C【解析】根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为：1122nUnU，故 A 错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为1：10，由公式101nIIn副送副原，得输电电流为IA2=10 10 A=100 A，故 B 错误；根据电压表的示数为220 V，根据变压公式，101nUUn原送副副，输电电压为U2=10 220 V=2 200 V，线路
19、输送电功率为P=U2IA2=220 kW，故 C 正确；将P上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，故D 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8D 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 2440
20、V2U，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22113440V66V20nUUn，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9D 解析：D【解析】【详解】A图示时刻，ad速度方向向里，bc 速度方向向外，根据右手定则判断出ad 中感应电流方向为 a d，bc 中电流方向为cb，线圈中感应电流的方向为adcba。故 A 错误；B线圈中的感应电动势为2EBSBL线圈中的感应电流为2BLIR故
21、B 错误；C图示时刻ad、bc 两边垂直切割磁感线，穿过线圈磁通量为0，故 C 错误；D线圈中的感应电动势为2EBSBL由公式Et得2BLt故 D 正确。故选 D。10D 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，输出功率增大，所以输入功率增大，故D 正确
22、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11C 解析：C【解析】【详解】A由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，变压器不会改变交变电流的频率，故副线圈输出电压的频率为50Hz，故 A 错误；B根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，有效值1310V=1552V2U根据变压比可知，副线圈输出电压的有效值221131 2VnUUn故 B 错误；CDP 向下移动，R 变小，副线圈输出电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流变大，则原线圈的
23、电流也随之变大，电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率增加，故C正确，D错误。故选 C。12B 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13D 解析：D【解析】试题分析：由题图乙知交变电流的周期为0.02Ts，设频率为150fTHz，A选项错误；发电机输出的最大电压为500V，故 B选项错误；输电线的电流由负载决定，故C 选项错误；当用户的用电器的总电阻增大时，输出的电流减小，故输电线上损耗的功率2PI R减小，故D选项正确考点：变压器远距离输电峰值和有效值输电电
24、流 损耗功率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。15A 解析：A【解
25、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16D 解析：D【解析】【详解】试题分析：电压最大值为20 2Vmu，周期是0.02s，则2100T，所以输入电压 u 的表达式应为u=202sin（100t）V，A 错误；原先 L1短路，只有L2工作，只断开S2后，负载电阻变大为原来的2 倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定
26、功率的四分之一，均无法正常发光，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，BC 错误；副线圈两端的电压有效值为211120 2V4V552UU，若 S1换接到 2 后，R 消耗的电功率为20.8WUPR，D 正确17D 解析：D【解析】【详解】在 t=0 时刻，产生的感应电动势最小，线圈一定处在中性面上；故A 错误；由图可知，a的周期为4 10-2s；b 的周期为 6 10-2s，则由 n=1/T 可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故B错误；曲线a的交变电流的频率f=1/T=25Hz；故C错误；曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，曲线 a表示的交变电动势最大值是15V，根据 Em=n
27、BS 得曲线 b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为105 22UVV；故 D 正确；故选D。18A 解析：A【解析】【分析】【详解】A.由sinsin 2eEtEft，可知此交流电的频率为10Hz，A 正确；B.当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势的为0V，B 错误；C.当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电动势的最大值为5V，C 错误；D.线圈转动一周，感应电流的方向改变两次，D错误。故选 A。19D 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
28、存在所以2RU小于电源电压，2R两端电压与R3两端电压相等，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20D 解析：D【解析】【分析】【详解】A感应电动势的有效值6 2V6V22mEE小灯泡两端的电压5.4VRUERr即电压表的示数为5.4V，故 A 错误；B灯泡实际消耗的功率即为电源的输出功率，发电机输出功率为225 4W3.24W9UPR故 B 错误；C线圈转
29、动过程中，在磁场中匀速转动的角速度为2100 rad/sT最大感应电动势为mEnBSn可得磁通量的最大值为6 23 2WbWb20 1001000mEn故C错误；D在21.010s时刻，感应电动势为0，线圈平面恰好经过中性面位置，故D 正确；故选 D。21C 解析：C【解析】【分析】【详解】A从图中可以直接读出交流电流的周期周期为0.01s，故频率为f=1100Hz0.01故 A 错误；B从图中可以直接读出交流电流的最大值为102A，故有效值为I=max10 2A10A22I故 B 错误；C该交变电流瞬时值表达式为max22sin10 2sin10 2sin 20010 2sin628(A)0
30、.01iIttttT故 C 正确；D该交变电流通过10电阻时，电阻消耗的电功率为P=I2R=102 10W=1000W故 D 错误。故选 C。22B 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，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.23C 解析：C【解析】【分析】【详解】设此电压的最大值为Um，电压的有效值为U22()22m
31、UTURTR，代入数据得图乙中电压的有效值为1102 V变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是10：l，所以电压表的示数为112V，故 A 错误 R0处出现火警时，电阻减小，则次级电流变大，变压器输出功率变大，则变压器的输入功率增大，电流表示数变大，选项C 正确，B 错误；R1的滑片 P适当向下移动，R1电阻变大，则次级电流变大，R0上电压变大，则报警器两端电压减小，则报警器的临界温度就降低了，故选项D错误；故选C.点睛：根据电流的热效应，求解交变电流的有效值是常见题型，要熟练掌握根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、
32、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键24D 解析：D【解析】【详解】在交流电路中电流表的示数为有效值，=22V2mEE有效，电流表的示数22=0.22A100EIR有效总，A 错误；从图像可知线圈转动的周期为0.02s，则线圈转动的角速度2=100 rad/sT，B 错误；0.01s时线圈的电压为0，因此线圈在中性面处，C 错；线圈发热应用电流的有效值进行计算，则发热量22=0.22900.02=0.087JQ I Rt，D正确25C 解析：C【解析】【分析】【详解】A由交流电电动势瞬时值的表达式可读出角速度102f则该交流电的频率是5Hzf，故 A 错误；B由交流电电动势瞬时值的表达式可得电动势的最大值220VmE，则其有效值为1102V2mEE故 B 错误；C当1s10t时，带入到瞬时表达式可得1220sin(10)0V10e故 C 正确；D由电动势的最大值mmEnBSn可得穿过线圈的磁通量最大值为22011WbWb10 105mmEn故 D 错误。故选 C。