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高考物理最新电磁学知识点之交变电流基础测试题含答案(3) 一、选择题 1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 2如图甲所示电路,已知电阻 21 RRR,和 1 R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(0 AB U时电 压为正值)。则R2两端电压的有效值为() A5 10V B10 V C5 5V D10 2 V 3如图所示,有一矩形线圈面积为S,匝数为 N,总电阻为r,外电阻为R,接触电阻不 计.线圈绕垂直于磁感线的轴OO以角速度 w 匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为.B则 A当线圈平面与磁感线平行时,线圈中电流为零 B电流有效值 2NBSw I Rr C电动势的最大值为2NBSw D外力做功的平均功率 2222 2 N B S w P Rr 4一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b 间作为原线 圈通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d 间作为副线圈,在a、b 间输入电压为U1 的交变电流时,c、d 间的输出电压为U2,在将滑动触头从 M 点顺时针转到N 点的过程中 () AU2U1 ,U 2降低 BU2U1,U2升高 CU2U1 ,U 2降低 DU2U1,U2升高 5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() A3.5 2A B3.5AC5AD5 2A 6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36V B原、副线圈中电流之比为55:9 C变压器输入、输出功率之比为55: 9 D交流电源有效值为220V,频率为50Hz 7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、9P 8两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=1:2 B两交变电流的电动势有效值之比E 甲 :E 乙=3:1 Ct=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 9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 10 矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示灯泡标有“36 V40 W” 的字样且阻值可以视作不变,变压器原、副线圈的匝数之比为21,线框产生的电动势 随时间变化的规律如图乙所示则下列说法正确的是() A图乙电动势的瞬时值表达式为e36 sin( t)V B变压器副线圈中的电流方向每秒改变50 次 C灯泡 L 恰好正常发光 D理想变压器输入功率为20 W 11 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 12 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 m m E B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Em D若转动周期减小一半,线框中的感应电动势也减小一半 13 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 2 B L R C穿过线圈的磁通量为 BL 2 D穿过线圈磁通量的变化率为 BL 2 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: 2 B1:2C1:3D1:6 15 如图甲所示,理想变压器原副线圈的匝数比为5 :1,V和 R1 、R 2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40V CR1 、R 2两端的电压之比为5 :1DR1 、R 2消耗的功率之比为1 :5 16 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/s B电阻丝的发热功率为250 W C交流发电机的电动势有效值为502 V D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 17 如图所示,理想变压器的原线圈接入110002 sin100(V)ut的交变电压,副线圈 通过电阻r6的导线对 “220V ,880W ”的电器 RL供电,该电器正常工作由此可知 () A原、副线圈的匝数比为50: 1 B交变电压的频率为100Hz C副线圈中电流的有效值为4A D变压器的输入功率为880W 18 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: A1:1 B1: 2 C1:2 D1:4 19 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 Hz Bt 0.02 s 时,电压表的示数为0 C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 A D当可变电阻阻值为10 时,变压器的输入电功率为 24.2 W 20 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 10 Hz B当线圈平面与中性面重合时,线圈中的感应电动势为5V C当线圈平面与中性面垂直时,线圈中的感应电动势为0V D线圈转动一周,感应电流的方向改变一次 21 一交变电流的电流时间图像如图所示,由图可知() A该交变电流的频率为50Hz B用交流电流表测该电流其示数为10 2A C该交变电流瞬时值表达式为10 2sin628tA D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 2000W 22 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, 1 R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 1 A示数变大 D若闭合开关S,则电流表 1 A示数变大, 2 A 示数变大 23 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20V BR0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 24 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点时线圈处在中性面,电流方向改变 25 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 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 1B 解析: B 【解析】 【分析】 当交变电流的频率变大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,因此A 变亮, B 变 暗又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用,故C 灯亮度不变 【详解】 由公式 2f= 知,后来交流电的频率变大,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,对电阻 没影响,所以A1示数将增大, A2数将减小, A3示数不变,所以选项B 正确, ACD 错 误故选 B 【点睛】 此题考查电容、电感对交变电流的影响,也就是容抗、感抗与交变电流的关系当交变电 流的频率变大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小 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 2 V=20V 2 电源在负半轴时B 点电位高于A点电位二极管截止R1 ,R 2串联分压,则 12 QQQ 即为 222 2010 + 22 UTT T RRR 解得 =5 10VU 故 A 正确, BCD 错误。 故选 A。 3D 解析: D 【解析】 当线圈平面与磁感线平行时,磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,线圈 中电流不为零,故A 错误;根据 m ENBS,得感应电动势最大值是NBS,所以感应 电动势有效值 22 m ENBS U,所以电流有效值 2 UNBS I RRr ,故 B 错误, C 错 误;根据能量守恒得:外力做功的平均功率等于整个电路消耗的热功率,所以外力做功的 平均功率 2 PIRr,解得 2222 2 N B S P Rr ,故 D 正确;故选D 【点睛】根据 m ENBS 求解感应电动势最大值根据电动势的最大值与有效值的关系 求解电流有效值根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求解外力做功的平 均功率 4C 解析: C 【解析】 试题分析:由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数,根据变压器的变压规律 可知, U2U1;在将滑动触头从 M 点顺时针旋转到N 点的过程中,副线圈的匝数 减少,所以U2降低,故A、B、D 错误; C正确 【学科网考点定位】考查变压器 【方法技巧】主要是对自耦变压器的理解,分清原副线圈及在转动的过程中线圈的匝
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