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(1).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(1)一、选择题1一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2在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示产生的感应电动势如图乙所示,则()A线框产生的交变电动势有效值为311VB线框产生的交变电动势频率为100HzC0.01 st时线框平面与中性面重合D0.015 st时
2、线框的磁通量变化率为零3如图所示,单匝闭合金属线框abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为m,线框中产生的最大感应电动势为Em,从线框平面与磁场平行时刻(图示位置)开始计时,下面说法正确的是A线框转动的角速度为mmEB线框中的电流方向在图示位置发生变化C当穿过线框的磁通量为m的时刻,线框中的感应电动势为EmD若转动周期减小一半,线框中的感应电动势也减小一半4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()A5
3、10VB10 VC55VD102V5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()A3.52AB3.5AC5AD52A6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
4、D线圈匝数越多,穿过线圈的磁通量的变化率越大7两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82016 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ab
5、cd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0.4WC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
6、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10 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
7、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108W11 如图所示,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器),R表示输电线的电阻,则()A用电器增加时,变压器输出电压增大B要提高用户的电压,滑动触头P 应向下滑C用电器增加时,输电线的热损耗减少D用电器增加时,变压器的输入功率增加12一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如图所示,在相同时间内电阻产生的热量最大的是()ABCD13 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
8、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014 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
9、阻器滑片是沿cd 的方向滑动15 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 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 W16 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=200s
10、in(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 如图所示,一交流发电机的矩形线圈匝数为n=10,其电阻r=2,面积 S=0.2m2,在磁感应强度 B=2T的匀强磁场中,若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO以=10 rad/s的角速度匀速转动,向R=18 的电阻供电。则以下说法中正确的是()A该线圈产生的是余弦式交变电流B线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40VC线圈开始转动160s时流过电阻R 的瞬时电流大小为22AD电阻 R 上消耗的电功率为9W1
11、8 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=48:1119 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
12、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52V20实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的OO 轴匀速转动今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表,并让线圈每秒转25 圈,读出电压表的示数为10 V已知 R10 ,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是A线圈平面与磁场平行时刻,线圈中的瞬时电流为零B从线圈平面与磁场平行开始计时,线圈中感应电流瞬时值表达式为i2sin 100 t(A)C流过电阻R的电流最大值为2AD电阻 R上的热功率等于5 W21 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
13、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22 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
14、压器的输入功率不变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 图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A 为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO 沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示。已知发电机线圈电阻为10,外接一只阻值为90的电阻,不计电路的其它电阻,则()A电流表的示数为0.31AB线圈转动的角速度为50rad s
15、C0.01s 时线圈平面与磁场方向平行D在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087J25 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【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】A、根据2T得,50/rads,故 A 错误;B、图象中输出电压最大值为100V,有效值是50 2V,由于线圈有内阻,则其电动势有效值大于50 2V,
16、电阻丝的发热功率为212502mUPWR(),故 B正确,C 错误;D、理想变压器可以改变输出电压,不能改变输出频率,故D 错误。点睛:本题考查了交流电的产生原理,注意要与闭合电路的欧姆定律相结合才能解决此类问题。2C 解析:C【解析】【详解】由图乙可知T=0.02s,311mEV,故该交变电流的有效值为2202mEEV,频率150fHzT,故 AB 错误;0.01 s 时电动势为零,线圈平面与磁场方向垂直,即线框平面与中性面重合,故C 正确;由图可知t=0.015 s 时刻感应电动势最大,所以穿过线框回路的磁通量变化率为最大,故D 错误故选C.3A 解析:A【解析】【详解】A根据交流电产生的
17、原理可知,线圈匀速转动产生的交流电的电动势峰值mEnBS,所以结合本题情境可得线框转动的角速度为mmE,A 正确B图示位置感应电动势最大,电流方向的改变在电动势等于0 的时刻,B 错误C当穿过线框的磁通量为m的时刻,线框的速度与磁感线平行,感应电动势为0,C 错误D根据法拉第电磁感应定律可知,若转动周期减小一半,磁通量变化越快,线框中的感应电动势变为原来2 倍,D 错误4A 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,
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