（5）交变电流——2024届高考物理二轮复习巧刷高考题型之电磁学选择题

这是一份（5）交变电流——2024届高考物理二轮复习巧刷高考题型之电磁学选择题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，一理想变压器由一个原线圈和两个副线圈组成，匝数比端接正弦交流电，电路中电阻，其余电阻均不计。若消耗的功率为P，则消耗的功率为( )
A.B.C.D.
2．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2:1，原线圈接定值电阻、理想电流表A和理想电压表，输入电压；副线圈接定值电阻、最大电阻为10 Ω的滑动变阻器和理想电压表。则下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时，通过的电流的频率变大
B.当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时，电流表的读数变化范围为
C.当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时，电压表的读数变化范围为52~60 V
D.当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时，电压表的读数变化范围为0~15 V
3．如图所示的理想变压器的原、副线圈中接有定值电阻，其中，已知电源电压有效值为，通过的电流随时间变化的关系为，电表均为理想电表，则下列说法正确的是( )
A.原线圈交流电的频率为100 Hz
B.原、副线圈的匝数比
C.消耗的功率之比为18:10:5
D.电压表和电流表的读数分别为120 V和2 A
4．图甲是某燃气灶点火装置的原理图，转换器将干电池提供的直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于15 kV时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则下列说法正确的是( )
A.钢针和金属板间由于电磁感应引发电火花
B.在转换器损坏的情况下，可以调整副线圈匝数实现气体点燃
C.开关闭合时电压表的示数为5 V
D.
5．如图所示，理想变压器原线圈与交流电源相连，电流表读数为1.4 A，副线圈一侧电阻，理想电压表的读数为10 V，则理想变压器原副线圈匝数比( )
A.B.C.D.
6．如图所示，水平向右的匀强磁场中有一转轴与磁场方向垂直的矩形线圈，线圈通过电刷与理想变压器相连。线圈的电阻不计，电流表和电压表均为理想交流电表。在线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是( )
A.当线圈处于图示位置时，电压表的示数最大
B.滑动变阻器滑片向下滑动时，电流表示数变小
C.增大线圈的转速的同时，滑动变阻器滑片P向上滑动，电流表的示数可能不变
D.减小线圈的转速的同时，滑动变阻器滑片P向上滑动，电压表的示数可能不变
7．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想交流电表.下列说法正确的是( )
A.原线圈的输入功率为B.电流表的读数为1 A
C.电压表的读数为D.副线圈输出交流电的周期为50 s
8．如图所示，一个匝数、总电阻的矩形线圈，以固定转速50 r/s在匀强磁场中旋转，从图示位置开始计时，其产生的交变电流通过一匝数比的理想变压器，给副线圈电路供电，定值电阻，灯泡L的电阻恒为10 Ω、额定电压为24 V，灯泡正常发光，则( )
A.电阻R消耗的电功率为25 W
B.时刻流过线圈的电流最大
C.矩形线圈的热功率为2 W
D.穿过线圈平面的最大磁通量为
二、多选题
9．在如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，电源的电压变化如图乙所示，原线圈回路中接有一阻值为的电阻，理想交流电压表与电阻并联，副线圈回路中接有阻值为R的电阻，已知，闭合开关S后电压表的示数为60 V，则下列说法正确的是( )
A.理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1
B.理想变压器副线圈两端的电压为20 V
C.理想变压器副线圈中的电流为2 A
D.电阻R的阻值为10 Ω
10．2023年2月14日，福建省重点输变电工程——福州220千伏盖山输变电工程正式建成投产，成为福州南部区域的供电大动脉。如图甲所示，两端接电压有效值恒定的正弦交流电源，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，均为定值电阻，为电阻箱，电表均为理想交流电表。已知当时中电流随时间t变化的规律如图乙所示，则( )
A.原线圈中的电流周期为0.04 s
B.电压表的示数为15 V
C.电流表的示数为1 A
D.当时，变压器的输出功率最大
11．如图甲、乙所示的理想变压器，原线圈的输入电压有效值均为U，匝数均为，定值电阻的阻值均为R，图甲中两个副线圈的匝数分别为，图乙中副线圈的匝数为，下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图原线圈中的电流有效值之差为
B.甲、乙两图原线圈的输入功率之比为25:24
C.图甲上下两个电阻的功率之比为2:3
D.图乙每个电阻的功率均为
12．如图所示，小型交流发电机两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小。矩形金属线圈ABCD的匝数，面积，线圈内阻和导线电阻不计，线圈绕垂直于磁场的水平轴逆时针匀速转动，角速度。变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想交流电表，均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表的示数减小了0.2 A，电流表的示数减小了0.8 A，则下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为200 V
B.变压器原、副线圈匝数之比为1：4
C.电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值不变
D.若再将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电压表示数变大
参考答案
1．答案：B
解析：设两端的电压为U，流过的电流为I；由理想变压器的电压关系可得，所以；由理想变压器的功率关系可得，即，则由欧姆定律得，所以；故消耗的功率，B正确。
2．答案：C
解析：理想变压器不改变交变电流的频率，故A错误；输入电压的有效值。由变压器原、副线圈的电压关系，得，由电流关系，得，联立可得，其变化范围为，则电压表的示数为，其变化范围为52~60 V，故B错误，C正确；电压表的示数为，其变化范围为0~20 V，故D错误。故选C。
3．答案：C
解析：原、副线圈回路中电流频率一样，由通过的电流随时间变化的关系可知频率，A错误；由题意知通过的电流有效值为两端电压，由并联电路规律可知两端的电压为，可得通过的电流为，则副线圈电流为，副线圈两端电压，则原线圈电流为，由串联电路特点可知，可得或，B错误；可得，则可知消耗的功率为消耗的功率为消耗的功率为消耗的功率之比为18:10:5，C正确；电流表读数为电流的有效值，为1 A，电压表读数为，D错误。
4．答案：D
解析：当变压器副线圈电压的瞬时值大于15 kV时，钢针和金属板间由于尖端放电引发电火花，A错误；转换器的功能是将直流电转为交流电，若其损坏，无法实现点火，B错误；由题图乙可知，原线圈的电压最大值为5 V，电压表的示数为电压有效值，即电压表示数为，C错误；副线圈电压的最大值要大于15 kV，由得，D正确。
5．答案：C
解析：根据欧姆定律可知，通过电阻的电流为和串联，副线圈两端电压为，通过电阻的电流为，因此，副线圈中的电流为，故，故选C。
6．答案：C
解析：本题考查了交变电流的产生及理想变压器的原理。交流电压表和电流表显示的是交流电的有效值不是瞬时值，线圈匀速转动过程中，在不改变其他条件的情况下，电压表的示数不变，A错误；滑动变阻器滑片向下滑动时，电阻减小，副线圈中电流增大，原线圈中电流也增大，所以电流表示数增大，B错误；增大线圈的转速，交流电电压增大，原线圈两端电压增大，由理想变压器的原、副线圈电压关系可知副线圈电压增大，电压表示数增大，滑动变阻器滑片向上滑动，电阻增大，由可知，副线圈中电流有效值大小可能不变，若副线圈电流有效值大小不变，则原线圈中电流有效值大小也不变，所以电流表示数也可能不变，C正确；减小线圈的转速，交流电电压减小，由理想变压器的原、副线圈电压关系可知电压表示数减小，D错误。
7．答案：B
解析：由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为，故有效值为，由，解得副线圈两端电压的有效值为，故输出功率，再由输入功率等于输出功率可得，故A错误；根据欧姆定律可知，由，可得，故电流表读数为1 A，故B正确；电压表的读数为有效值，即，故C错误；由交流电压的表达式可知，又因为，解得，故D错误.
8．答案：D
解析：副线圈电流，则原线圈电流，电阻R消耗的电功率，矩形线圈的热功率，A、C错误；时刻线圈的磁通量最大，此时磁通量的变化率为零，电动势为零，电流为零，B错误；副线圈电压，根据，可知穿过线圈平面的最大磁通量，D正确。
9．答案：AB
解析：根据欧姆定律，原线圈中的电流，副线圈中的电流，原线圈两端的电压，设理想变压器原、副线圈匝数之比，故有，解得副线圈两端电压，则，又，解得，即理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1，A正确；由，解得，B正确；根据题给条件不能确定电阻R的阻值，所以原、副线圈中的电流都不能确定，C、D错误。
10．答案：CD
解析：原、副线圈中的电流周期相同，由题图乙可知，电流的周期为0.02 s，A错误；的有效值，副线圈输出电压，根据，可得，B错误；副线圈中的电流为2 A，根据，可得原线圈中的电流，C正确；如图所示，将虚线框内的电路用一电阻等效替代，有，又因为，得，而，所以，当时，，变压器输出功率最大，D正确。
11．答案：AD
解析：对图甲，由理想变压器的变压原理可得，由欧姆定律与能量守恒定律可得，同理对图乙，，解得，则有，A正确；由可得，B错误；图甲中上下两个电阻的功率之比为，C错误；图乙每个电阻的功率为，D正确。
12．答案：AC
解析：线圈中产生的感应电动势的最大值，电压表的示数，A正确；由得，B错误；由知保持不变，电压表的示数，则，电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值，保持不变，C正确；将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的有效阻值减小，电流表的示数变大，则电压表的示数变小，D错误。