高考物理电磁学知识点之交变电流基础测试题及答案

高考物理电磁学知识点之交变电流基础测试题及答案一、选择题1．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为12:10:1n n =，a 、b 两点间的电压为2202u = sin100V πt （），R 为可变电阻，P 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（ ）A ．2.2ΩB ．2.22ΩC ．22ΩD ．222Ω2．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100HzC ．0.01s t =时线框平面与中性面重合D ．0.015s t =时线框的磁通量变化率为零3．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50Hz4．如图是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ω，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02sin e NB S t ωω= B ．电路中产生的电流有效值为022()NB S I R r ω=+C ．外电路的电压峰值为02m NB S RU R rω=+D ．1秒内线圈中电流方向改变2ωπ次 5．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻1R 、2R 和3R 的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，A 为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压R 的有效值恒定当开关S 断开时，电流表的示数为I ；当S 闭合时，电流表的示数为4I 。

该变图压器原、副线圈匝数的比值为（ ）A ．2B ．3C ．4D ．56．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D ．线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻55Ω，电流表、电压表均为理想电表。

原线圈A 、B 端接入如图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是A ．电流表的示数为4.0AB ．电压表的示数为155.6VC ．副线圈中交流电的频率为50HzD ．穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2∶18．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ω转动，线圈产生的电动势的最大值为m E ，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m sin e E t ω=B ．当线圈转过2π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mE ωD ．线圈转动一周产生的热量为2mE R πω9．如图所示，理想变压器原线圈a 、b 两端接正弦交变电压u ，u ＝2202sin （100πt ）V ，原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝10∶1，电压表接在副线圈c 、d 两端，输电线的等效电阻为R ，原来开关S 是断开的。

则当S 闭合一段时间后（ ）A ．电压表示数不变，示数为22 VB ．电压表示数不变，示数为2VC ．灯泡L 两端的电压将变大D ．电流表示数一定为010．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（）A．B．C．D．11．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12．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd，为了使电流表能正常工作，则（）A．ab接MN、cd接PQ，I ab＜I cd B．ab接MN、cd接PQ，I ab＞I cdC．ab接PQ、cd接MN，I ab＜I cd D．ab接PQ、cd接MN，I ab＞I cd13．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，R t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：()A．R t处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大B．R t处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变C．在t=1×10﹣2s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=36sin50πt（V）14．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：B．2：：C．：：2D．：：2 15．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16．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=2Ω，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（）A．T=0.01sB．1n：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017．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I1U18．如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小19．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20．如图，交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等，两电源的内阻均可忽略，三个灯泡是完全相同的，分别与定值电阻、电感器和电容器相接。

当S接1时三个灯泡的亮度相同，那么S接2时A．三个灯泡亮度相同B．甲灯比乙灯亮，丙灯不亮C．甲灯比乙灯暗，丙灯不亮D．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮21．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，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2202sin100=（V）的正弦交变电流，灯泡L1、L2的额定功率相同且恰好都正e tπ常发光。

该理想电压表的示数为（）A．27. 5V B．44V C．110V D．220V23．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20VB．R0处出现火警时，电流表A的示数减小C．R0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)，l L和2L是两个完全相同的灯泡.原线圈接入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222VC．当照射R的光强增大时，电流表A的示数变大D．当l L的灯丝烧断后，电压表V的示数会变大25．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈输入如图乙所示的交变电压。

下列说法正确的是（）A．副线圈输出电压的频率为10HzB．副线圈输出电压为62.2VC．P向左移动时，电阻R两端的电压增大D．P向左移动时，变压器的输入功率减小【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．A解析：A【解析】原线圈输入电压122022202U V==根据电压与匝数成正比1122U nU n=代入数据解得：221122nU U Vn==原线圈的最大输入功率为111220P U I W==输出功率等于输入功率21220P P W==由公式：222U P R解得： 2.2R =Ω 故应选A ．2．C解析：C 【解析】 【详解】由图乙可知T =0.02s ，311m E V = ，故该交变电流的有效值为220E V ==，频率150f Hz T== ，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.3．D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V ，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功率相等，所以C 错误；从图上可以看出，交流电的周期T=0．02s ，所以频率为50Hz 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．4．B解析：B 【解析】 【分析】 【详解】A ．产生感应电动势的最大值0m E NB S ω=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 =sin m e E t NB S t ωωω选项A 错误；B ．因感应电动势的最大值0m E NB S ω=，那么感应电动势的有效值为0=2E NB S ω 根据EI R r=+，电路中产生的电流有效值为02()S I R r ω=+选项B 正确；C ．根据闭合电路中路端电压02()S RU IR R r ω==+那么外电路的电压峰值为0m NB S RU R rω=+ 选项C 错误；D ．转动角速度为ω，那么转动频率为2f ωπ=即1秒内线圈转动2ωπ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ωπ次，选项D 错误； 故选B 。