高考物理电磁学知识点之交变电流基础测试题及答案(2).pdf

《高考物理电磁学知识点之交变电流基础测试题及答案(2).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理电磁学知识点之交变电流基础测试题及答案(2).pdf（19页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高考物理电磁学知识点之交变电流基础测试题及答案(2)一、选择题1如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为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02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

2、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311V3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、9P4A、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=545如图甲

3、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 A6下列关于交流电路的说法错误的是（）A电容器的击穿电压为交流电压的最大值B电路中电流表的示数为电流的有效值C教室内日光灯的额定电压为电压的有效值D电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值7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，

4、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108W8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

5、，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2NBSQR9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50s10 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

6、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 2C22D22211 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 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132W12 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

7、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13 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 2A14 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

8、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：215 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 如图所示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为100 kW，输出电压U1=500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20，输电线电阻为40，用户需要的电压U4=220 V，变压器均为理想变压器。则A输电线上的输送电流为2

9、50AB输电线上损失的电压为280VC输电线上损失的电功率为4kWD降压变压器的原、副线圈的匝数比为n3:n4=48:1117 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

10、 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 BaR20 一交变电流的电流时间图像如图所示，由图可知（）A该交变

11、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2000W21 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，原线

12、圈输入有效值恒定的交变电压，在理想变压器的副线圈上，通过等效电阻为 R1的输电线连接一只灯泡L 和一个阻值大小随所受照射光强度的增大而减小的光敏电阻 R2若将照射R2的光的强度减弱，下列说法正确的是()A原线圈中的电流增大B流过 R2的电流减小C加在 R1两端的电压增大D灯泡 L 变暗23 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（）A27.5VB44VC110VD220V24 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

13、一侧接在电压为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=3:125 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 LR

14、C穿过线圈的磁通量为BL2D穿过线圈磁通量的变化率为BL2【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因为变压器不改变交变电流的周期，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

15、。故选 C。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3B 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

16、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；4D 解析：D【解析】【详解】AB对甲：22200()222AITTI RRI RT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.5A

17、 解析：A【解析】【分析】由图乙可知，原线圈两端电压1U的有效值为220V，根据变压器原副线圈电压比关系，得副线圈两端电压的有效值221110VnUUn。【详解】AB、分析可知，副线圈两端电压210VU，故两灯泡均正常工作，则变压器的输入功率为1210WPP，故在 1min 内，原线圈的输出电能为110W60s=600JPt，A 正确，B 错误；C、电压表的示数为原线圈电压有效值1U，为 220V，C 错误；D、根据11 1PU I，得电流表示数1111A22PIU，D 错误。故选 A。【点睛】掌握住理想变压器的电压、电流和功率之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题。6D 解析：D【

18、解析】A项：电容器的击穿电压为交流电压瞬时值的最大值，故A正确；B 项：电路中电压表、电流表的示数均为有效值，故B 正确；C 项：教室内日光灯的额定电压为220V，是电压的有效值，故C 正确；D 项：电路中保险丝的熔断电流要考虑电流的热效应，为电流的有效值，故D 错误点晴：使用交变电流的电气设备上所标的电压、电流值均是有效值，交流电流表和交流电压表测得的值也是电路中的有效值，电容器的击穿电压为瞬时值的最大值，有效值的定义：取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值7D 解析：D【解析】【分析】根据原线圈输入电压的瞬时值表达式即可知角速度，

19、结合2f得交变电源的频率；当选择 3 档位后，根据变压比规律求出副线圈两端电压的有效值，最大值为有效值的2倍；当档位由3 变为 2 后，根据变压比规律判断副线圈的电压，分析输出功率的变化，根据输入功率等于输出功率，由PUI判断原线圈电流的变化；当选择档位4 后，根据变压比规律求出副线圈电压，根据能量守恒求电动机的输出功率。【详解】A、根据原线圈输入电压的瞬时值表达式知：100，交变电源的频率50Hz2f，故 A 错误；B、当选择3 档位后，副线圈的匝数为1200 匝，根据电压与匝数成正比得：222024001200U，解得：2110VU，所以电动机两端电压的最大值为110 2V，故 B 错误；

20、C、当档位3 变为 2 后，根据电压与匝数成正比知，副线圈两端的电压减小，输出功率变小，输入功率变小，根据11 1PU I知原线圈电流变小，故C 错误；D、当选择档位4，副线圈匝数等于2400 匝，根据电压比规律得到副线圈两端的电压为220V，电动机正常工作，流过电动机的电流1100.5220PIAAU，电动机的发热功率220.582WPI r热，电动机的输出功率1102W108WP出，故 D 正确。故选D。【点睛】本题考查变压器原理，要注意明确变压器的规律，能用线圈匝数之比求解电压及电流；同时注意注意明确对于非纯电阻电路欧姆定律不能使用，在解题时要注意正确选择功率公式。8B 解析：B【解析】

21、【详解】A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：22mSNBSENB，从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为：12eNBSsin t，故选项A 错误；B、交流电流表的示数为：242mENBSIRR，故选项B 正确；C、R两端电压的有效值：24UIRNBS，故选项 C 错误；D、一个周期内的发热量：222222()244NBSN B SQI RTRRR?，故选项D错误9B 解析：B【解析】【详解】A原线圈电压有效值为U1=220V，则根据匝数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；

22、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.10A 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 A11D 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

23、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22113440V66V20nUUn，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12C 解析：C【解析】【分析】【详解】A设灯泡正常发光时，额定电流为0

24、I，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。13C 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

25、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.14D 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；15C 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1220sin(10)0V10e故 C 正确；D

26、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。16C 解析：C【解析】【详解】A.根据理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比得1122UnUn，所以有：221110000VnUUn，发电机的输出功率为100kW，所以有21100kWPP，输电线中电流为22210APIU，故选项A 错误；B.输电线上的电压损失2400VUI r，故选项B 错误；C.输电导线上损失的电功率为224000WPI r，故选项C 正确；D.可得329600VUUU，降压变压器原、副线圈的匝数比是334448011nUnU，故选项D错误。17D

27、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，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。18D 解析：D【解析】【详解】因为原、副线圈匝数比为12，所以原线圈输出电压，即2R两端电压为副线圈两端

28、电压的一半，即2433321112222RRRRRUUUUUU，但由于1R的存在所以2RU小于电源电压，2R两端电压与R3两端电压相等，故其电流相等，根据原副线圈电流比反比与原副线圈匝数比，所以原线圈与2R并联部分的电流为副线圈的2 倍，而1R的电流等于2R的电流与并联部分导线电流之和，所以R1上的电流是副线圈电流的3 倍，AB 错误；根据2PI R可得1R上的电功率是2R上电功率的9 倍，C 错误 D 正确19C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB线框绕MN 轴以角速度匀速转动，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

29、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。20C 解析：C【解析】【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。21A 解析：A【解析】

30、【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。22B 解析：B【解析】【分析】【详解】A、照射 R2的光的强度减弱则其电阻变大，而电压不变，则副线圈电流变小，原线圈的电流也变小，则A 错误；B、因副线圈电流变小，则R

31、1电压变小，则L 的分压变大，通过L 的电流增大，则通过R2的电流减小，则B 正确.C、D、负载电阻变大后，电流减小，则R1上的电压减小，所以L 上的电压增大，L 变亮，故 C，D 错误.故选 B.23C 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

32、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。24A 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2PI 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。25D 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线圈中的感应电动势为2EBSBL由公式Et得2BLt故 D 正确。故选 D。