《高考物理新电磁学知识点之交变电流真题汇编含答案(4).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(4).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(4)一、选择题1如图所示，理想变压器的原线圈接入110002sin100(V)ut的交变电压，副线圈通过电阻r6的导线对“220V,880W”的电器 RL供电，该电器正常工作由此可知()A原、副线圈的匝数比为50:1B交变电压的频率为100HzC副线圈中电流的有效值为4AD变压器的输入功率为880W2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，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
2、动势有效值为311V3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=0.22A4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 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
3、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05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，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50s7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2
4、20 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 2C22D2228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 W9如图所示，一理想变压器原线圈接在电压恒为U 的交
5、流电源上，原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P 进行改变，副线圈、电阻箱R 和定值电阻R1以及理想交流电流表连接在一起。下列说法正确的是（）A不管电阻箱如何调节，电流表示数一定变大B只将 R 和 R1由并联改为串联结构，其他保持不变，则电流表示数将变大C只将 P的位置向上滑动，其他保持不变，则R1的功率将变小D保持 P的位置不动，增大R，则 R1的电功率变小10 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
6、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132W11 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BL212 如图所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，设穿过线框的最大磁
7、通量为m，线框中产生的最大感应电动势为Em，从线框平面与磁场平行时刻（图示位置）开始计时，下面说法正确的是A线框转动的角速度为mmEB线框中的电流方向在图示位置发生变化C当穿过线框的磁通量为m的时刻，线框中的感应电动势为EmD若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半13 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1.6W14 如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比
8、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1V和2V的示数之比为6：1D原副线圈磁通量变化率之比为5：115 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：A1:1B1:2C1:2D1:416 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
9、流的有效值是7.07 A17 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，L1、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 W18 如甲图所示为恒压电源给硫化镉光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和所受光照强度的关系图像。根据这一特性，某同学设计一个台灯的自动控制电路如乙图
10、所示，T为一自耦式变压器。下列说法正确的是（）A在其他条件不变的情况下，如果光照变强，则灯泡的亮度减小B在其他条件不变的情况下，如果光照变强，则灯泡的亮度增加C在其他条件不变的情况下，将自耦式变压器的滑片P 适当下滑，则灯泡的亮度增加D在其他条件不变的情况下，适当增大滑动变阻器R1的阻值，则灯泡的亮度增加19 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2000W20 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
11、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 如图所示的电路中，A、B、C 三灯泡亮度相同，电源为220V，50Hz 的交流电源，以下叙述中正确的是（）A改接 220V，100Hz 的交流电源时，A 灯变亮，B 灯变暗，C 灯亮度不变B改接 220V，100Hz 的交流电源时，A 灯变暗，B 灯变亮，C 灯变亮C改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变暗，C灯亮度不变D改接 220V 的直流电源时，A 灯熄灭，B 灯变亮，C 灯变暗22 如图所示，一个矩
12、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“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
13、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 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I1U【参考答
14、案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1C 解析：C【解析】【详解】试题分析：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即可求得结论解：输入电压的有效值为11000 V，用电器的额定电压为220 V，所以变压器的输出电压大于 220 V，原副线圈的匝数比小于50：1，故 A 错误；B、由输入电压的表达式知，f=1002Hz=50 Hz，故 B 错误；C、副线圈中的电流与用电器中的电流相同，I=4 A，故 C 正确；D、变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W，所以变压器的输入功率大于880 W，故D错误故选 C【点评】掌握住
15、理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题2A 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：311V220V22mEE，故 D 错误；综上分析A 正确3A 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
16、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；4A 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。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
17、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6B 解析：B【解析】【详解】A原线圈电压有效值为U1=220V，则根据匝数
18、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.7A 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 A8D 解析：
19、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，
20、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.9C 解析：C【解析】【详解】A其他保持不变1122UnUn副线圈两端的电压不变，电阻箱R 变化时，负载的总电阻可以增大，也可以减小，则根据2UIR并电流表示数不一定变大，A 错误；B其他保持不变1122UnUn副线圈两端的电压不变，R 和 R1由并联改为串联结构时，负载的总电阻增大，根据2UIR总电流表示数将变小，B 错误；C将 P的位置上滑时，原线圈的匝数n1变大，其他保持不变，根据1122UnUn则副线圈两端的电压变小，R1两端的电压变小，根据221UpR则 R1的功率将变
21、小，C 正确；DP的位置不动时，根据1122UnUn副线圈两端的电压变不变，增大R，不影响R1两端的电压，根据221UpRR1的电功率不变，D 错误。故选 C。10D 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22113440V6
22、6V20nUUn，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11D 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 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
23、应电动势为2EBSBL由公式Et得2BLt故 D 正确。故选 D。12A 解析：A【解析】【详解】A根据交流电产生的原理可知，线圈匀速转动产生的交流电的电动势峰值mEnBS，所以结合本题情境可得线框转动的角速度为mmE，A 正确B图示位置感应电动势最大，电流方向的改变在电动势等于0 的时刻，B 错误C当穿过线框的磁通量为m的时刻，线框的速度与磁感线平行，感应电动势为0，C 错误D根据法拉第电磁感应定律可知，若转动周期减小一半，磁通量变化越快，线框中的感应电动势变为原来2 倍，D 错误13D 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
24、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。14C 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222U
25、I 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15C 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 与计算结果不相符；故D 项错误.16A 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
26、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17D 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；
27、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18A 解析：A【解析】【详解】AB分析甲图可知，光照强度增强，流过电阻的电流增大，说明光敏电阻阻值减小。在其他条件不变的情况下，如果光照变强，光敏电阻阻值减小，灯泡两端电压减小，则灯泡的亮度减小，A 正确，B 错误；C在其他条件不变的情况下，将自耦式变压器的滑片P 适当下滑，则副线圈匝数减小，输出电压减小，灯泡的亮度减小，C 错误；D在其他条件不变的情况下，适当增大滑动变阻器R1的阻值，则通过灯泡的电流减小，灯泡亮度降低，D 错误。故选 A。19C 解析：C【解析】【
28、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)0.01iIttttT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。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
29、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。21A 解析：A【解析】【分析】【详解】AB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大，流过灯泡B 所在支路的电流变小，流过灯泡
30、C 所在支路的电流不变故灯泡A变亮，灯泡B 变暗，灯泡C亮度不变，故A 正确、B 错误；CD改接 220 V 的直流电源时，电容器隔直流，电感线圈对直流电无阻碍作用，所以A 灯熄灭，B 灯变亮，C 灯亮度不变，故C、D 错误。故选 A。22C 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
31、：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()22mUTURTR，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
32、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、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】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】【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A