高考物理新电磁学知识点之交变电流单元汇编及答案.pdf
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1、高考物理新电磁学知识点之交变电流单元汇编及答案一、选择题1一匝数 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/s2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),
2、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3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4在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴
3、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线圈产生的交变电动势有效值为311V5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 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,0V6A、B 是两个完全相同的电热器,A、B 分别通以图
4、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=547如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈匝数比为221,两个标有“10 V,5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u 如图乙所示,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。则下列说法正确的是()A经过 1 min 原线圈的输出电能为6 102 JB由于电压过高小灯泡会被烧坏C电压表的示数为 2202 VD电流表的示数为 2 A82016
5、 年底以来,共享单车风靡全国各大城市。图甲为某品牌共享单车第一代产品,单车的内部有一个小型发电机,通过骑行者的骑行踩踏,不断地给单车里的蓄电池充电,蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示,矩形线圈abcd的面积为 0.001m2,共有 100 匝,线圈总电阻为1,线圈处于磁感应强度大小为22T的匀强磁场中,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO转动,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为9电阻连接,不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以10rad/s的角速度绕轴OO匀速转动时,下列说法中正确的是()A交流电流表的示数是0.002AB电阻 R 的发热功率是0.4W
6、C该交流发电机产生的交流电的周期为0.2sD当线圈平面和磁场方向平行时,线圈中的感应电流为零9电风扇的挡位变换器电路如图所示,把它视为一个可调压的理想变压器,总匝数为2400 匝的原线圈输入电压u=2202sin100 t(V),挡位 1、2、3、4 对应的线圈匝数分别为240匝、600 匝、1200 匝、2400 匝。电动机M 的内阻 r=8 ,额定电压为U=220V,额定功率 P=110W。下列判断正确的是)()A该交变电源的频率为100HzB当选择3挡位后,电动机两端电压的最大值为110VC当挡位由3 变为 2 后,原线圈的电流变大D当选择挡位4 后,电动机的输出功率为108W10 如图
7、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50s11 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
8、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)12 如图所示,面积为S、匝数为N 的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动,通过滑环向理想变压器供电,灯泡L1、L2、L3均正常发光已知L1、L2、L3的额定功率均为P,额定电流均为I,线框及导线电阻不计,则()A理想变压器原副线圈的匝数比为1:2B图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零C若灯 L1烧断,灯泡L3将变暗D线框转动的角速度为2PNBSI13 一台交流发电机的线圈电阻为2,将其输出端接在电阻为20 的电阻丝上,其输出电压从某时刻开始随时间变化的图象如图所示,则()A线圈转动的
9、角速度为25 rad/sB电阻丝的发热功率为250 WC交流发电机的电动势有效值为502 VD若将此发电机接在匝数比为12 的理想变压器上可使输出频率提高1 倍14 图示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R 为滑动变阻器现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置,观察到电流表 A1的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A。则下列说法正确的是()A电压表V1示数增大B电压表V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿cd 的方向滑动15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
10、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16 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:A1:1B1:2C1:2D1:417 如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1n210 1,原线圈接入电压220 2 sin100(V)ut的交流电源,交流电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,定值电阻 R010 ,可变电阻R的阻值范围为010 则()A副线圈中交变电流的频率为100 HzBt 0.02 s
11、时,电压表的示数为0C调节可变电阻R 的阻值时,电流表示数的变化范围为1.12.2 AD当可变电阻阻值为10 时,变压器的输入电功率为24.2 W18 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
12、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 如图所示,一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕
13、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22 如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,A、V 均为理想电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),lL和2L是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是()A电压 u的频率为100HzB电压表V 的示数为22 2VC当照射R 的光强增大时,电流表A 的示数变大D当lL的灯丝烧断后,电压表V 的示数会变大2
14、3 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:224 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5:125 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
15、 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】【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1220s
16、in(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。2B 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
17、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。3C 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
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- 高考 物理 电磁学 知识点 电流 单元 汇编 答案
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