高考物理鞍山电磁学知识点之交变电流易错题汇编及答案.pdf

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1、高考物理鞍山电磁学知识点之交变电流易错题汇编及答案一、选择题1如图所示,交流电流表A1、A2、A3分别与电容器C线圈 L 和电阻 R 串联后接在同一个交流电源上,供电电压瞬时值为U1=Umsin 1t,三个电流表读数相同现换另一个电源供电,供电电压瞬时值为U2=Umsin 2t,2=21.改换电源后,三个电流表的读数将()AA1将减小,A2将增大,A3将不变BA1将增大,A2将减小,A3将不变CA1将不变,A2将减小,A3将增大DA1将减小,A2将减小,A3将不变2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

2、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，IabIcd3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 VC55VD102V4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（）A3.52AB3.5

3、AC5AD52A5教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V 的读数分别为I、U，R 消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的12，则（）AR 消耗的功率变为12PB电压表V 的读数变为12UC电流表A 的读数变为2ID通过 R 的交变电流频率不变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()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

4、交变电动势有效值为311V7A、B 是两个完全相同的电热器，A、B 分别通以图甲、乙所示的交变电流。则A通过 A、B两电热器的电流有效值之比为IAIB=34B通过 A、B两电热器的电流有效值之比为IAIB=3:2 2CA、B 两电热器的电功率之比为PAPB=32DA、B 两电热器的电功率之比为PAPB=548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

5、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9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=11

6、02V，I=0.22A10 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11 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12 如图所

7、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，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（）A40VB20VC80VD014 一理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在

8、电压为220V 的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈的匝数比为n1:n2，在原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k=19，则（）AU=66V n1:n2=3:1BU=22V n1:n2=2:1CU=66V n1:n2=2:1DU=22V n1:n2=3:115 电阻12RR、与交流电源按照图甲方式连接，12=10,=20RR，闭合开关S后，通过电阻2R的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则（）A通过1R的电流有效值是1.0AB通过2R的电流最大值是2AC1R两端的电压有效值为5VD2R两端的电压最大值为5 2A16 如图甲所示，理想变压器原、副线

9、圈匝数分别为1n、2n，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A，副线圈回路接有定值电阻R=2，现在 a、b 间，c、d 间分别接上示波器，同时监测得a、b 间，c、d 间电压随时间变化的图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（）AT=0.01sB1n：2n 55：2C电流表A 的示数 I 36.4mAD当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为017 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5

10、0sD变压器的输入功率为1.6W18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19 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

11、时 dc 边受到的安培力大于绕P2转动时 dc 边受到的安培力20 如图所示，某同学在科技节活动中设计了一款简易手摇式发电机，将硬导线中间部分折成“”形的线框，其长为2a，宽为 a，放入匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。线框绕MN 轴以角速度匀速转动，导线通过电刷与阻值为R的电阻相连，其余电阻不计，则线框（）A电动势的有效值为22BaB电动势的有效值为22 2BaC从图示位置转过90过程中，流经电阻的电荷量为22BaRD从图示位置转过90过程中，流经电阻的电荷量为2 BaR21 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

12、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，将自耦式变压器的滑片P 适当下滑，则灯泡的

13、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 一小水电站，输出的电功率为P0=20kW，输出电压U0=400V，经理想升压变压器T1变为 2000V 电压远距离输送，输电线总电阻为r=10，最后经理想降压变压器T2降为220V 向用户供电，下列说法正确的是（）A变压器T1的匝数比n1：n2=1：10B输电线上的电流为50AC输电线上损失的电功率为1kWD变压器T2的匝数比n3：n4=100：1124 如图所示，一个矩形线圈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

14、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1B 解析：B【解析】【分析】当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，因此A 变亮，B 变暗又因为电阻在直流和交流电路中起相同的

15、作用，故C 灯亮度不变【详解】由公式2f=知，后来交流电的频率变大，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，对电阻没影响，所以A1示数将增大，A2数将减小，A3示数不变，所以选项B 正确，ACD 错误故选 B【点睛】此题考查电容、电感对交变电流的影响，也就是容抗、感抗与交变电流的关系当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小2B 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3A 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

16、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。4C 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。5B 解析：B【解析】【分析】根据公式mEnBS分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况；根据112221nUInUI判断原副线圈中电流电压的变化情况，根据副线圈中功

17、率的变化判断原线圈中功率的变化；【详解】AB根据2 n可知转速变为原来的12，则角速度变为原来的12，根据mEnBS可知电动机产生的最大电动势为原来的12，根据m2EU可知发电机的输出电压有效值变为原来的12，即原线圈的输出电压变为原来的12，根据1122nUnU可知副线圈的输入电压变为原来的12，即电压表示数变为原来的12，根据2UPR可知 R消耗的电功率变为14P，A 错误 B 正确；C副线圈中的电流为212UIR，即变为原来的12，根据1221nInI可知原线圈中的电流也变为原来的12，C 错误；D转速减小为原来的12，则频率变为原来的12，D 错误。【点睛】本题考查了交流电最大值，有效

18、值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有112221nUInUI，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率。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7D 解析：D【解析】【详解】AB对甲：22200()222AITTI RRI RT

19、解得05=8AII对乙：02=2BII则IAIB=5:2选项 AB 错误；CD根据 P=I2R 可知 A、B 两电热器的电功率之比为PAPB=54，选项 C 错误，D 正确；故选 D.8B 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；变压器原线圈两端的电压是由发电机的输出电

20、压决定的，与滑动端P无关，选项 D 错误9A 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；10C 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

21、面位置，C 正确 D 错误故选 C.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。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

22、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：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】【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。14A 解析：A【解析】【详解】根据电流与匝数成正比，得原副线圈的电流之比：1221InIn根据2

23、PI R得原副线圈回路中电阻消耗的功率之比：212219IkI解得原、副线圈的匝数比为：123:1nn根据原副线圈电压与匝数成正比，得原线圈两端的电压为3U，根据UIR知原线圈回路中电阻两端的电压为3U，在原线圈回路中：3220V3UU解得：66VU故 A 正确，B、C、D 错误；故选 A。15C 解析：C【解析】【分析】【详解】由图乙看出，通过2R电流的有效值是0.5A，2R两端电压的有效值为10V，最大值为10 2V，1R两端电压的有效值为5V，而串联电路中各部分电流相等，所以12RR、中电流的最大值均为0.5 2A，C 正确.16C 解析：C【解析】【分析】【详解】A因为变压器不改变交变

24、电流的周期，输入电压的周期0.02sT，输出电压的周期0.02sT，故 A 错误；B原线圈电压的有效值1311V220V2U副线圈电压的有效值25.66V4V2U根据电压与匝数成正比，有11222205541nUnU故 B 错误；C输出功率22224W8W2UPR输入功率为8W，电流表的示数18A0.0364A36.4mA220I故 C 正确；D根据电压与匝数成正比，知当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压的瞬时值最大，故 D 错误。故选 C。17D 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12V；根据1212:UUnn，故副线

25、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。18D 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

26、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19A 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。20C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB线框绕MN 轴以角速度匀

27、速转动，产生正弦式交流电，那么感应电动势最大值2m2EBSBa则电动势的有效值为2m22EEBa故 AB 错误；CD从图示位置转过90过程中，流经电阻的电荷量为22BaqRR故 C 正确，D 错误。故选 C。21D 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 2WbWb2

28、0 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。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

29、】【详解】A升压变压器1T的输出电压等于2000V，而输入电压为400V，由电压之比等于匝数之比,则有变压器1T的匝数比12:1:5nn故选项 A 错误；B输出的电功率为020PkW，而升压变压器1T变为 2000V 电压远距离输送，所以根据PIU可知输电线上的电流为320 10A10A2000I故选项 B 错误；C输电线上损失的电功率为221010W1kWPI R损故选项 C 正确；D降压变压器2T的输入电压等于升压变压器的输出电压减去导线损失的电压，即为2000V10 10V1900VU根据3344UnUn则有变压器2T的匝数比34:1900:22095:11nn故选项 D 错误；故选 C

30、。24C 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。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