高考物理新电磁学知识点之交变电流真题汇编附答案解析(2).pdf
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1、高考物理新电磁学知识点之交变电流真题汇编附答案解析(2)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某变压器原、副线圈匝数比为55:9,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接有负载下列判断正确的是A输出电压的最大值为36VB原、副线圈中电流之比为55:9C变压器输入、输出功率之比为55:9D交流电源有效值为220V,频率为50Hz3如图是
2、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4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
3、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5有一种自行车,它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机,其原理示意图如图甲所示,图中 N,S是一对固定的磁极,磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈,转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮如图乙所示,当车轮转动时,因摩擦而带动摩擦轮转动,从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电关于此装置,下列说法正确的是()A自行车匀速行驶时线圈中产生的是直流电B小灯泡亮度与自行车的行驶速
4、度无关C知道摩擦轮与后轮的半径,就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数D线圈匝数越多,穿过线圈的磁通量的变化率越大6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,
5、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7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=0.22A8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()
6、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
7、 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2NBSQR11 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,
8、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)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,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
9、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14 图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1min 的时间,两电阻消耗的电功W甲:W乙之比为()A1:2B1:2C1:3D1:615 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
10、期为50sD变压器的输入功率为1.6W16 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零17 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
11、交变电动势频率为50HzD曲线 b 表示的交变电动势有效值为52V18 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 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19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的电流始终为零2
12、0 如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表,下列说法正确的是()A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,1R消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V 示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表1A示数变大D若闭合开关S,则电流表1A示数变大,2A示数变大21 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为41,原线圈接在220 2 sin100ut V()的交流电源上,副线圈接有55R的电阻电流表、电压表均为理想电表下列说法正确的是()A原线圈的输入功率为552WB电流表的读数为4.0 AC电压表的读数为55.0 VD副线圈两端交流电的周期为5
13、0 s22 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23 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
14、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,一理想变压器原线圈接在电压恒为U 的交流电源上,原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P 进行
15、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【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1
16、310V=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。2D 解析:D【解析】试题分析:变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比,所以输出电压的最大值为362V,所以 A 错误;变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比,电流之比等于原副线圈匝数的反比,所以B错误;变压器只能改变交流电的电压,而不能改变频率和功率,即对于理想变压器的输入功率和输出
17、功率相等,所以C错误;从图上可以看出,交流电的周期T=002s,所以频率为50Hz正弦交流电的有效值是峰值的22倍,所以电压有效值为 220V所以 D 正确故选D考点:变压器;交流电【名师点睛】此题是对变压器及正弦交流电问题的考查;解题时要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3B 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
18、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。4C 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4
19、P,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。5C 解析:C【解析】【详解】自行车匀速行驶时,线圈中在磁场中旋转产生感应电动势,如果从中性面开始计时,则e=Emsin t,所以产生的是交流电,故A 错误;小灯泡亮度决定于电功率,电功率P=EI,而,所以灯泡亮度与自行车的行驶速度有关,故B 错误;如果摩擦轮半径为 r,后轮的半径为R,则,则后轮转一周的时间里摩
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