《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(1).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(1).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(1)一、选择题1把图甲所示的正弦式交变电流接在图乙中理想变压器的A、B 两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R 为定值电阻下列说法正确的是：()ARt处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大BRt处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变C在 t=1 102s时，穿过该矩形线圈的磁通量为零D变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50t（V）2如图甲所示电路，已知电阻21RRR，和1R并联的 D 是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B 之间加一个如图乙所示的交变
2、电压（0ABU时电压为正值）。则R2两端电压的有效值为（）A510VB10 VC55VD102V3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,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()A10VB20VC15VD14.1V4如图所示，有一矩形线圈面积为S，匝数为 N，总电阻为r，外电阻为R，接触电阻不计.线圈绕垂直于磁感线的轴OO以角速度 w 匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为.B则A当线圈平面与磁感线平行时，线圈中电流为零B电流有效值2NBSwIR
3、rC电动势的最大值为2NBSwD外力做功的平均功率22222N B S wPRr5如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电流的有效值是（）A3.52AB3.5AC5AD52A6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7如图所示，左右两个电路中，当a、b 两端和 e、f 两端分别接220V 的交变电压时，测得 c、d 两端和
4、g、h两端的电压均为110V若分别在c、d 两端和 g、h 两端加上110V 交变电压，则a、b 两端和 e、f 两端测得的电压将分别是()A220V，220VB220V，110VC110V，110VD220V，0V8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=0.22A9如图所示，一个N匝矩形闭合线圈，总电阻为R，
5、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 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（）ABCD11 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
6、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，理想变压器的原线圈接在220 2sin100Vut的交流电源上，副线圈接有 R=110 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为41，
7、电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是A电流表的读数为2AB原线圈的输入功率为27.5WC电压表的读数为77.8VD副线圈输出交流电的周期为50s14 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 U
8、2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16 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
9、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（）A40VB20VC80VD017 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18 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
10、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I1U19 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：A1:1B1:2C1:2D1:420 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零21 如图
11、所示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为100 kW，输出电压U1=500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20，输电线电阻为40，用户需要的电压U4=220 V，变压器均为理想变压器。则A输电线上的输送电流为250AB输电线上损失的电压为280VC输电线上损失的电功率为4kWD降压变压器的原、副线圈的匝数比为n3:n4=48:1122 一种可视为理想变压器的铭牌如图所示，根据所提供的信息，以下判断正确的是（）型号 PKT-12-3000输入参数 220V 50Hz输出参数 12V 3.0AA副线圈的匝数比原线圈多B当变压器输出为12V 和 3A 时，原线圈电流为9255
12、AC当原线圈输入交流电压220V 时，副线圈输出直流电压12VD当原线圈输入交流电压110V 时，副线圈输出交流电压6V23 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24 如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为12:5:1nn，分别接有定值电阻1R和2R，且12R:R5:1原线圈接正弦交流电电压表为理想交流电压表则A电阻1R和2R消耗功率之比为1：1B电压表1V和2V的示数之比为5：1C电压表1
13、V和2V的示数之比为6：1D原副线圈磁通量变化率之比为5：125 如图所示，N 匝矩形导线框以角速度绕对称轴OO匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在OO左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，外电路接有电阻R，理想电流表A，则：（）A从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为sineNB StB交流电流表的示数24INBSRCR 两端电压的有效值2UNBSD一个周期内R 的发热量2NBSQR【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1A 解析：A【解析】【详解】副线圈电压不变，若Rt电阻原来大于R，则温度升高时，电压表V2示数与电流表A2示数的乘积增大，若Rt电阻原来小于R，则电压表V2
14、示数与电流表A2示数的乘积变小，当Rt处温度升高时，电阻减小，则副线圈总功率增大，所以原线圈功率增大，即电压表V1示数与电流表 A1示数的乘积一定变大，故A 正确；Rt处温度升高时，电阻减小，电压表V2测量 Rt的电压，则电压表V2示数减小，V1示数不变，则电压表V1示数与 V2示数的比值变大，故 B 错误；在图甲的t=0.01s 时刻，e=0，则磁通量最大，此时矩形线圈平面与磁场方向垂直，故C 错误；根据图甲可知，Em=362V，T=0.02s，则 220.02T=100 rad/s，变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=362sin100 t（V），故 D 错误。故选 A。【点睛】本题考
15、查交变电流的产生及变压器原理，要注意掌握交变电流中最大值、有效值、瞬时值的表达及相应的关系，知道变压器不改变功率，难度适中。2A 解析：A【解析】【分析】【详解】因为是交流电所以应该分两种情况考虑，当电源在正半轴时A 点电位高于B点电位二极管导通即 R1被短路，R2电压为电源电压为20 2V=20V2电源在负半轴时B 点电位高于A点电位二极管截止R1，R2串联分压，则12QQQ即为2222010+22UTTTRRR解得=5 10VU故 A 正确，BCD 错误。故选 A。3A 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
16、电阻发热为：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4D 解析：D【解析】当线圈平面与磁感线平行时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，线圈中电流不为零，故A 错误；根据mENBS，得感应电动势最大值是NBS，所以感应电动势有效值22mENBSU，所以电流有效值2UNBSIRRr，故 B 错误，C 错误；根据能量守恒得：外力做功的平均功率等于整个电路消耗的热功率，所以外力做功的平均功率2PIRr，解得22222N B
17、 SPRr，故 D 正确；故选D【点睛】根据mENBS求解感应电动势最大值根据电动势的最大值与有效值的关系求解电流有效值根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求解外力做功的平均功率5C 解析：C【解析】【详解】交流电流的有效值的定义有2220.02(42)0.01(32)0.01IRRR解得5AI，选项 C正确，ABD 错误。故选 C。6C 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
18、出功率为4P，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。7B 解析：B【解析】【分析】【详解】当 a、b 两端接 220V 的交变电压时，测得c、d 两端的电压为110V，则原副线圈匝数比为2：1，所以当 c、d 两端加上110V 交变电压，a、b 两端电压为220V，当 g、h两端加上110V 交变电压时，e、f 两端电压与g、h 两端电压相同，也为110V，
19、故 B 正确，ACD 错误故选B【点睛】难度较小，根据已知算出变压器两端线圈匝数比，然后再根据1122UnUn算出变化后的ab端电压，因为gh 端接 110V 电压时，ef 两端电压与其相等，所以可解出8A 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；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
20、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：m2EE线圈转动一周，产生热量：222m2EEEQTRRRD 正确。故选 D。10A 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
21、回路始终是闭合的，因此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11D 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
22、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。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13B 解析：B【解析】【详解】A原线圈电压有效值为U1=220V，则根据匝数比可得次级电压有效值U2=55V，则次级电流有效值2255A0.5A110UIR则初级电流表的读数为21211A8nIIn选项 A 错误；B原线
23、圈的输入功率为P1=U1I1=22018=27.5W选项 B 正确；C电压表的读数为U2=55V，选项 C 错误；D副线圈输出交流电的周期为220.02s100T选项 D 错误；故选 B.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
24、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。15C 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
25、据变压公式，101nUUn原送副副，输电电压为U2=10 220 V=2 200 V，线路输送电功率为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16D 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。17D 解析：D【解析】【分析】【详解】A由于变压器原、副
26、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18A 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
27、想变压器，设用户端的电压是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A19C 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；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
28、不相符；故D 项错误.20D 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21C 解析：C【解析】【详解】A.根据理想变压器原副线圈两端
29、的电压与匝数成正比得1122UnUn，所以有：221110000VnUUn，发电机的输出功率为100kW，所以有21100kWPP，输电线中电流为22210APIU，故选项A 错误；B.输电线上的电压损失2400VUI r，故选项B 错误；C.输电导线上损失的电功率为224000WPI r，故选项C 正确；D.可得329600VUUU，降压变压器原、副线圈的匝数比是334448011nUnU，故选项 D 错误。22D 解析：D【解析】【分析】【详解】A根据铭牌12220V12VUU可知是降压变压器，根据变压比公式112222055123UnUn即12nn故 A 错误；B当原线圈输入交流电压22
30、0V时副线圈输出交流电12V，根据12PP知22111239AA22055U IIU故 B 错误；C变压器变压后交流电频率不变，当原线圈输入交流电压110V时，副线圈输出交流电压12V，故 C 错误；D当原线圈输入交流电压110V时，根据12222011012nnU可知副线圈中输出交流电压6V，故 D 正确。故选 D。23B 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
31、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。24C 解析：C【解析】【分析】【详解】设流过原线圈的电流为1I，流过副线圈的电流为2I，因122115InIn电阻1R和2R消耗功率之比122112215RRPIRPIR，所以A错误电压表2V的示数222UI R，电压表1V的示数111225=6UI RUU，所以1261UU，因此 B 错误，C 正确理想变压器原副线圈磁通量变化率相同，所以D 错误综上所述，选项C 正确25B 解析：B【解析】【详解】A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：22mSNBSENB，从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为：12eNBSsin t，故选项A 错误；B、交流电流表的示数为：242mENBSIRR，故选项B 正确；C、R两端电压的有效值：24UIRNBS，故选项 C 错误；D、一个周期内的发热量：222222()244NBSN B SQI RTRRR?，故选项D错误