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1、高考物理辽阳电磁学知识点之交变电流易错题汇编含答案一、选择题1一理想变压器原、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
2、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如图是交流发电机的示意图，匀强磁场方向水平向右，磁感应强度为B，线圈 ABCD 从图示位置（中性面）开始计时，绕垂直于磁场方向的轴OO逆时针匀速转动。已知转动角速度为，线圈 ABCD 的面积为S，匝数为 N，内阻为r，外电路总电阻为R（包括滑环和电刷的接触电阻和电表电阻），规定线圈中产生的感应电流方向沿ABCD 为正方向，下列说法正确
3、的是（）A线圈产生感应电动势的瞬时值为02sineNB StB电路中产生的电流有效值为022()NB SIRrC外电路的电压峰值为02mNB SRURrD1 秒内线圈中电流方向改变2次5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6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()
4、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311V7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、9P8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
5、通量的变化率之比为219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1
6、0 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011 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
7、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 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，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14 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1
8、2R: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 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/s16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
9、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17 如图所示，理想变压器的原线圈接入110002 sin100(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880W18 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：A1:1B1:2C1:2D1:419 在下图中 L 为电感线圈，C 为
10、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20 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52V21
11、如图甲所示，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的电流始终为零22 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
12、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23 如图，交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等，两电源的内阻均可忽略，三个灯泡是完全相同的，分别与定值电阻、电感器和电容器相接。当S接 1 时三个灯泡的亮度相同，那么S接 2 时A三个灯泡亮度相同B甲灯比乙灯亮，丙灯不亮C甲灯比乙灯暗，丙灯不亮D甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮24 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比为4：1，a、b 间接有电压瞬时值表达式为220 2sin100et（V）的正弦交变电流，灯泡L1、L2的额定功率相同且恰好都正常发光。该理想电压表的示数为（）A
13、27.5VB44VC110VD220V25 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（）A40VB20VC80VD0【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1C 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
14、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。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
15、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4B 解析：B【解析】【分析】【详解】A产生感应电动势的最大值0mENB S图示位置
16、为中性面位置，所以感应电动势的瞬时值表达式为0=sin=sinme Et NB St选项 A 错误；B因感应电动势的最大值0mENB S，那么感应电动势的有效值为0=22ENB S根据EIRr，电路中产生的电流有效值为022()NB SIRr选项 B 正确；C根据闭合电路中路端电压02()2NB S RUIRRr那么外电路的电压峰值为0mNB S RURr选项 C 错误；D转动角速度为，那么转动频率为2f即 1 秒内线圈转动2次，由于 1个周期内线圈中电流方向改变2 次，因此1 秒内线圈中电流方向改变次，选项D 错误；故选 B。5C 解析：C【解析】【分析】【详解】A设灯泡正常发光时，额定电流
17、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，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。6A 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
18、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7B 解析：B【解析】【详解】由题意可知，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
19、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；8C 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50
20、Hz，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。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
21、圈两端的电压是由发电机的输出电压决定的，与滑动端P无关，选项 D 错误10A 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。11D 解析：D【解析】【详解】AB由题意知闭合开关S后，相当于增加了一条支路，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
22、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。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
23、：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13D 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
24、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15C 解析：C【解析】【分析】【详解】A由交流电电动势瞬
25、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。16D 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
26、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流 损耗功率17C 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
27、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18C 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.19C 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
28、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】20D 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，
29、根据 Em=nBS 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。21C 解析：C【解析】【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Im1A、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
30、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22A 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。23C 解析：C【解析】【分析】根据电容器具有通交隔直的特性，电感有通直阻交的特性，而交流
31、对电阻R 没有影响。根据电感和电容的特性进行判断。【详解】当单刀双掷开关S接1时，即为交流，三个灯亮度相同，说明电感L的感抗与电阻R相同。当 S接 2 时，电感L 没有感抗，电容器具有隔断直流的作用，而交流与直流对电阻R没有影响，所以丙灯不亮，甲灯亮度不变，乙灯亮度增加，即甲灯比乙灯暗，故C 正确，ABD 错误。故选 C。24C 解析：C【解析】【详解】由理想变压器的变流比关系可知，通过灯泡L1、L2的电流之比为122114InIn由于灯泡L1、L2的额定功率相同且恰好都正常发光，故灯泡L1、L2两端的电压之比为1241LLUU又由理想变压器的变压比关系可知，变压器原副线圈的电压之比为112241UnUn且U1+UL1=220VU2=UL2解得U1=110V所以电压表的示数为110V。A27.5V，与结论不相符，选项A 错误；B44V，与结论不相符，选项B 错误；C110V，与结论相符，选项C 正确；D220V，与结论不相符，选项D 错误；故选 C。25D 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。