高考物理最新电磁学知识点之交变电流真题汇编附答案解析(3).pdf
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1、高考物理最新电磁学知识点之交变电流真题汇编附答案解析(3)一、选择题1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50sD变压器的输入功率为1.6W2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某变压器原、副线
2、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50Hz4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
3、驶速度无关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5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 A6如图所示,一个N匝矩形闭合线圈,总电阻为R,在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动,线圈产生的电
4、动势的最大值为mE,从线圈平面与磁感线平行时开始计时,则()A线圈电动势的瞬时值表达式为msineEtB当线圈转过2时,磁通量的变化率达到最大值C穿过线圈的磁通量的最大值为mED线圈转动一周产生的热量为2mER7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8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
5、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132W9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
6、的大小为2 2B LRC穿过线圈的磁通量为BL2D穿过线圈磁通量的变化率为BL210 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 2A11 如图甲所示,理想变压器原副线圈的匝数比为5:1,V和 R1、R2分别是电压表、定值电阻,且R15R2已知 ab 两端电压 u 按图乙所示正弦规律变化下列说法正确的是A电压 u瞬时值的表达式2202sin10(V)utB电压表示数为40VCR1、
7、R2两端的电压之比为5:1DR1、R2消耗的功率之比为1:512 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 如图所示为远距离交流输电的简化电路图发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1在输电线与用户
8、间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2则()A用户端的电压为I1U1/I2B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为I12rD输电线路上损失的电功率为I1U14 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 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
9、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250AB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 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比
10、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的电流始终为零18 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19 一交变电流的电流时间图像如图所示,由图可知()
11、A该交变电流的频率为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2000W20 如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2。输电线的等效电阻为 R。开始时,电键S断开,当S闭合时,下列说法中正确的是()A副线圈两端的输出电压减小B通过灯泡L1的电流减小C原线圈中的电流减小D变压器的输入功率不变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(
12、)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50 s22 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23 如图为一交流发电机发出的电流随时间的变化图象,则下列说法正确的是A在 A点时穿过线圈的磁通量最大B在 B点时穿过线圈的磁通量变化率最大C在 A 点时线圈处在中性面,电流方向改变D在 B点时线圈
13、处在中性面,电流方向改变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=0.01
14、sB1n: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0【参考答案】*试卷处理标记,请不要删除一、选择题1D 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
15、的输入功率为24W1.6W10P选项 D 正确;故选 D。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。3D 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
16、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4C 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
17、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擦轮转动的圈数为 N=R/r,故 C 正确;磁通量的变化率为,与线圈匝数无关,故D 错误。故选C。【点睛】本题主要是考查交流电答产生和线速度、角速度答关系,解答本题要知道物体做匀速圆周运动过程中,同缘且不打滑则它们边缘的线速度大小相等;而共轴则它们的角速度相同。5A 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210
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