【十年高考】2003—2012高考物理試題分類解析專題18交變電流和傳感器

十年高考 (2003 2012）物理試題分類解析專題 18 交變電流和傳感器一 2012 年高考題1. （ 2012山東理綜）圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、 副線圈的匝數(shù)分別為n1、n 。 V 為交流電壓表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于25000V 時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。以下判斷正確的是A電壓表的示數(shù)等于5VB電壓表的示數(shù)等于5 V2C實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是n2 >1000n1D實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是n2 <1000n11. 【答案】 BC【解析】電壓表的示數(shù)為電壓有效值，等于5V，選項(xiàng)B 正確A 錯(cuò)誤。當(dāng)變壓器匝數(shù)比2n2 >1000，變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V 時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火n1花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。選項(xiàng)C 正確 D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】此題考查變壓器、交變電流有效值及其相關(guān)知識(shí)。2. （2012江蘇物理） 某同學(xué)設(shè)計(jì)的家庭電路保護(hù)裝置如圖所示, 鐵芯左側(cè)線圈L1 由火1線和零線并行繞成 . 當(dāng)右側(cè)線圈 L2 中產(chǎn)生電流時(shí) , 電流經(jīng)放大器放大后 , 使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開(kāi)關(guān) K, 從而切斷家庭電路 . 僅考慮 L1 在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng) , 下列說(shuō)法正確的有(A) 家庭電路正常工作時(shí) ,L2 中的磁通量為零(B) 家庭電路中使用的電器增多時(shí) ,L2 中的磁通量不變(C) 家庭電路發(fā)生短路時(shí) , 開(kāi)關(guān) K 將被電磁鐵吸起(D)地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí), 開(kāi)關(guān) K 將被電磁鐵吸起3. （ 2012四川理綜）如圖所示，在鐵芯P 上繞著兩個(gè)線圈a 和 b，則A. 線圈 a 輸入正弦交變電流，線圈b 可輸出恒定電流B. 線圈 a 輸入恒定電流，穿過(guò)線圈b 的磁通量一定為零C.線圈 b 輸出的交變電流不對(duì)線圈a 的磁場(chǎng)造成影響D.線圈 a 的磁場(chǎng)變化時(shí)，線圈b 中一定有電場(chǎng)3. 【答案】： D【解析】： 線圈 a 輸入正弦交變電流，線圈b 輸出的也是正弦交變電流；線圈a 輸入恒定電流，穿過(guò)線圈b 的磁通量恒定，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；線圈b 輸出的交變電流對(duì)線圈a 的磁場(chǎng)造成影響，選項(xiàng)C 錯(cuò)誤；線圈a 的磁場(chǎng)變化時(shí)，線圈b 中一定有感應(yīng)電場(chǎng)，選項(xiàng)D 正確。【考點(diǎn)定位】此題考查變壓器及其相關(guān)知識(shí)。4.（ 2012廣東理綜物理）某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e=50sin100 t （ V），對(duì)此電動(dòng)勢(shì)，下列表述正確的有A. 最大值是502 VB.頻率是 100Hz2C有效值是252 VD.周期是 0.02s4【答案】： CD【解析】 ：交變電動(dòng)勢(shì)e=50sin100 t（V），最大值是50V，有效值是 252 V，頻率是 50Hz，周期是 0.02s ，選項(xiàng) CD正確。【考點(diǎn)定位】此題考查交變電流及其相關(guān)知識(shí)。5. （ 2012北京理綜） 一個(gè)小型電熱器若接在輸出電壓為10V 的直流電源上 . 消耗電功率為P; 若把它接在某個(gè)正弦交流電源上，其消耗的電功率為P/2. 如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為A. 5VB. 52 VC.10VD.102 V6.（ 2012重慶理綜）如圖所示，理想變壓器的原線圈接入u=110002 sin100 t(V) 的交變電壓，副線圈通過(guò)電阻r=6 的導(dǎo)線對(duì)“ 220V/880W”的電器 RL 供電，該電器正常工作。由此可知A原、副線圈的匝數(shù)比為50 1B交變電壓的頻率為100HzC副線圈中電流的有效值為4AD變壓器的輸入功率為880W37. (201天津理綜 ) 通過(guò)一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路的總電阻為R。當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k 時(shí)，線路損耗的電功率為1。若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路損耗的電功率為P2。則 1 和2/P1 分PPP別為A PR ， 1 B P2C PR ， 1P2R， 1D R， 1kUnkUnkUn 2kUn27. 【答案】 D【解析】當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k 時(shí)，線路電壓為kU，線路中電流I=P/kU ，線路損22P耗的電功率為 P =I R=R。若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路電壓為 nkU，1kU線路中電流2PI=P/nkU ，線路損耗的電功率為 P =I R=2nkU錯(cuò)誤。2R。P2/ P1= 1 ，選項(xiàng) D正確 ABC n 2【考點(diǎn)定位】本題考查變壓器、電能輸送等，意在考查考生靈活應(yīng)用相關(guān)知識(shí)的能力。8. （ 2012新課標(biāo)理綜）自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分， 一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為 1900 匝；原線圈為1100 匝，接在有效值為220V 的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R 上的功率為2.0kW。設(shè) 此時(shí)原線圈中電流有效值為 I 1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2 ，且變壓器是理想的，則U2 和 I 1 分別約為A.380V 和 5.3AB.380V 和 9.1AC.240V 和 5.3A4D.240V 和 9.1A8. 【答案】： B【解析】 ：當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，副線圈電壓 U2=19 220V=380V. 。負(fù)載 R上的功11率為 P=2.0kW，原線圈中電流有效值為I 1=P/U=9.1A ，選項(xiàng) B正確?！究键c(diǎn)定位】此題考查變壓器及其相關(guān)知識(shí)。9. （ 2012福建理綜）如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓u= sin t ，副線圈電路中R0 為Um定值電阻， R 是滑動(dòng)變阻器。 V1 和 V2 是理想交流電壓表，示數(shù)分別用1和2 表示； A1 和 A2UU是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1 和 I2表示。下列說(shuō)法正確的是A I 1 和 I 2 表示電流的瞬間值B U1 和 U2 表示電壓的最大值C滑片 P向下滑動(dòng)過(guò)程中，U1 不變、 I 1 變大D滑片 P向下滑動(dòng)過(guò)程中，U2 變小、 I 1變小9. 【答案】： C【解析】：理想交流電流表示數(shù)I1 和I2 表示電流的有效值，理想交流電壓表示數(shù)1 和2 表UU示電壓的有效值，選項(xiàng) AB錯(cuò)誤；滑片 P 向下滑動(dòng)過(guò)程中，1 不變、I2 變大，I1 變大，選項(xiàng) CU正確 D 錯(cuò)誤。10.（ 2012海南物理）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20 1，兩個(gè)標(biāo)有“ 12V，6W”的小燈泡并聯(lián)在副線圈的兩端。當(dāng)兩燈泡都正常工作時(shí)，原線圈中電壓表和電流表（可視為理想的）的示數(shù)分別是A 120V， 0.10AB 240V，0.025AC 120V， 0.05AD 240V，0.05A【答案】： D【解析】：當(dāng)兩燈泡都正常工作時(shí)，每個(gè)燈泡中電流為0.5A 。副線圈輸出電壓12V，輸出電流為2 0.5A=1.0A 。由變壓器變壓公式可知原線圈中電壓表讀數(shù)為240V。由功率關(guān)系可知，原線圈中電流表讀數(shù)為0.05A ，選項(xiàng) D 正確?！究键c(diǎn)定位】此題考查變壓器及其相關(guān)知識(shí)。11. (15分 ) （ 2012 江蘇物理）某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置，如圖所示. 。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角 均為 4 ，磁場(chǎng)均沿半徑方向。.匝數(shù)為 N 的95矩形線圈 abcd 的邊長(zhǎng) ab =cd = l 、 bc =ad =2l .線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc 和ad 邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng).在磁場(chǎng)中， 兩條邊所經(jīng)過(guò)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直。線圈的總電阻為r ，外接電阻為R。求： :(1) 線圈切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小Em；(2) 線圈切割磁感線時(shí)， bc 邊所受安培力的大小 F；(3) 外接電阻上電流的有效值 I 。 .R上消耗的電能W=22，m Rt ，且IW=IRT聯(lián)立解得：4NBl 2。IR3 r【考點(diǎn)定位】此題考查交變電流的產(chǎn)生、有效值及其相關(guān)知識(shí)。12 (2012 天津理綜 ) 通過(guò)一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓 U保持不變，輸電線路的總電阻為R。當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k 時(shí)，線路損耗的電功率為 P1。若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路損耗的電功率為P2。則 P1 和 P2/ P1 分別為A PR ， 1 B P2C PR ， 1 D P2R， 1R， 1kUnkUnkUn 2kUn2【答案】 D【解析】當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k 時(shí)，線路電壓為kU，線路中電流I=P/kU ，線路損6耗的電功率為 P1=I 2R= P2R。若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路電壓為 nkU，kU線路中電流2PI=P/nkU ，線路損耗的電功率為 P2=I R=nkU2R。P2/ P1= 1 ，選項(xiàng) D正確 ABC n 2錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】本題考查變壓器、電能輸送等，意在考查考生靈活應(yīng)用相關(guān)知識(shí)的能力。13（ 16 分）（ 2012安徽理綜）圖1 是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圖abcd 可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引起的導(dǎo)線ae 和df 分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圈環(huán)相連接，金屬圈環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電話電阻R 形成閉合電路。圖2是線圈的住視圖，導(dǎo)線ab 和 cd 分別用它們的橫截面來(lái)表示。已知ab 長(zhǎng)度為 L1, bc 長(zhǎng)度為L(zhǎng)2, 線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只考慮單匝線圈）（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo) t 時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1 的表達(dá)式；（2）線圈平面處于與中性面成 0 夾角位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，如圖3 所示，試寫(xiě)出t 時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2 的表達(dá)式；（3）若線圈電阻為 r ，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R 上產(chǎn)生的焦耳熱。（其它電阻均不計(jì)）13【答案】（ 1） e1=BL1 L2 sin . 。（ 2） e2=1 2 sin( t+ 0.) 。tBL L2（3） QR= RBL1L2。Rr【解析】 （ 1）矩形線圈abcd 轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，只有ab 和 cd 切割磁感線，設(shè)ab 和 cd 轉(zhuǎn)動(dòng)速度7為 v，則 v= 1 L2，2在 t 時(shí)刻，導(dǎo)線ab 和 cd 切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為E1=BL1v ，由圖可知， v =vsin t ，則 t 時(shí)刻整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e1=BL1L2 sin t . 。其中 T=2/ ，2于是， QR= RBL1L2。Rr【考點(diǎn)定位】此題考查交變電流的產(chǎn)生、瞬時(shí)值表達(dá)式、閉合電路歐姆定律、有效值、焦耳定律及其相關(guān)知識(shí)。二 2011 年高考題1. （ 2011 天津理綜卷物理）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1 所示。產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖2 所示，則A. t =0.005s 時(shí)線框的磁通量變化率為零B. t =0.01s 時(shí)線框平面與中性面重合C. 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311VD. 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100Hz【解析】：由圖2 可知， t =0.005s 時(shí)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線框的磁通量變化率最大，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤； t =0.01s 時(shí)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線框的磁通量變化率為零，線框平面與中性面重合，選項(xiàng) B 正確；線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)最大值 311V，有效值為220V，選項(xiàng) C錯(cuò)誤；由圖 2 可知，線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)周期為0.02s ，頻率為 50Hz，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。【答案】： B8【點(diǎn)評(píng)】此題考查交變電流的產(chǎn)生、交變電流的圖象及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。2（ 2011 四川理綜卷）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為T(mén)，轉(zhuǎn)軸 O1O2垂直于磁場(chǎng)方向， 線圈電阻為2。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)的感應(yīng)電流為1A。那么A. 線圈消耗的電功率為4WB. 線圈中感應(yīng)電流的有效值為2AC.任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=4cos 2tTD. 任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為= T sin 2tT【 . 答案】 AC【點(diǎn)評(píng)】此題考查交變電流的產(chǎn)生、函數(shù)表達(dá)式、電功率、有效值、磁通量等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。3（ 2011 新課標(biāo)理綜）如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1：2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用U和 I 分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則A U=110V， I=0.2AB U=110V， I=0.05AC U=1102D U=1102V， I=0.2AV， I=0.22 A【解析】：燈泡正常發(fā)光說(shuō)明副線圈輸出電壓為220V，原線圈輸入電壓為110V，電壓表讀數(shù)為 110V；由變壓器功率關(guān)系可知，變壓器輸入功率為22W，電流表讀數(shù)為0.2A ，選項(xiàng)A正確。9【答案】： A【點(diǎn)評(píng)】此題考查理想變壓器的電壓關(guān)系和功率關(guān)系及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。4（ 2011 浙江理綜卷） 如圖所示， 在鐵芯上、 下分別繞有匝數(shù)n1=800和 m2=200 的兩個(gè)線圈，上線圈兩端 u=51sin314tV 的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是A. 2.0VB. 9.0VC. 12.7VD. 144.0V【解析】：原線圈輸入電壓最大值為51V，有效值為38V。由變壓器變壓公式，副線圈輸出電壓為9.5V ，考慮到電壓表內(nèi)阻不是無(wú)限大，副線圈具有一定電阻，交流電壓表的讀數(shù)一定小于 9.5V ，可能是9. 0V，選項(xiàng) B 正確?！敬鸢浮浚?B【點(diǎn)評(píng)】此題考查變壓器及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。5（ 2011 廣東理綜）圖7（a）左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R=55 ，A 、V 為理想電流表和電壓表。若原線圈接入如圖7（ b）所示的正弦交變電壓，電壓表示數(shù)為110V，下列表述正確的是圖 7（ a）圖 7（b）A電流表的示數(shù)為2AB原副線圈匝數(shù)比為1 2C電壓表的示數(shù)為電壓表的有效值D原線圈中交變電壓的頻率為100Hz解析： 電流表的示數(shù)為I=U/R=110/55A=2A ，由變壓器變壓公式可知，原副線圈匝數(shù)比為21，選項(xiàng) A 正確 B 錯(cuò)誤；電壓表的示數(shù)為電壓表的有效值，選項(xiàng)C正確；由正弦交變電壓圖線可知，原線圈中交變電壓的頻率為50Hz，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤?！敬鸢浮浚?AC10【點(diǎn)評(píng)】此題 考查交變電流的圖象、變壓公式等知識(shí)點(diǎn)。6（ 2011 江蘇物理）美國(guó)科學(xué)家 Willard S.Boyle 與 George E.Snith 因電荷耦合器件 (CCD) 的重要發(fā)明獲得 2009 年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器。下列器件可作為傳感器的有A發(fā)光二極管B。熱敏電阻C?；魻栐﨑。干電池7（ 2011 江蘇物理）題13-1 圖為一理想變壓器， ab 為原線圈， ce 為副線圈， d 為副線圈引出的一個(gè)接頭。原線圈輸入正弦式交變電壓的u-t圖象如題13-2 圖所示。若只在 ce 間接一只Rce=400 的電阻，或只在de 間接一只Rde=225 的電阻 , 兩種情況下電阻消耗的功率均為80W。(1) 請(qǐng)寫(xiě)出原線圈輸入電壓瞬時(shí)值uab 的表達(dá)式；(2)求只在 ce 間接 400 的電阻時(shí)，原線圈中的電流I ；1(3)求 ce 和 de 間線圈的匝數(shù)比nce。nde（3）設(shè) ab 間匝數(shù)為n1， U 1 = U cen1nce11U1=U de同理，n1nde由題意可知，U ce2U de2=RceRde解得 nce=Rce，代人數(shù)據(jù)解得nce = 4ndeRdende 3【點(diǎn)評(píng)】此題考查變壓器變壓公式、交變電流圖象、瞬時(shí)值表達(dá)式及其相關(guān)知識(shí)。三 2010 年高考題1.(2010重慶理綜 ) 輸入電壓為220V，輸出電壓為36V 的變壓器副線圈燒壞，為獲知此變壓器原、 副線圈匝數(shù)， 某同學(xué)拆下燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5 匝線圈，如圖 2 所示，然后將原線圈接到 220V交流電源上，測(cè)得新繞線圈的端電壓為1V，按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為：A 1100、 360B 1100 、 180C2200、 180D 220、360【 解 析 】 對(duì) 新 繞 線 的 理 想 變 壓 器， 根 據(jù) 變 壓 比公 式 得 變 壓 器燒 壞 前 的 原 線圈 匝 數(shù)1= U1n3=220 5=1100，變壓器燒壞前副線圈匝數(shù)n2=U 21= 36 1100=180，選項(xiàng) B 正nU1nU 3220確?！敬鸢浮?B【點(diǎn)評(píng)】 學(xué)習(xí)物理要注重物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。2（ 2010 海南物理）如右圖，一理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4 1 ，原線圈兩端接入一 正弦交流電源； 副線圈電路中R為負(fù)載電阻， 交流電壓表和交流電流表都是理想電表下列結(jié)論正確的是A若電壓表讀數(shù)為6V，則輸入電壓的最大值為242 VB若輸入電壓不變，副線圈匝數(shù)增加到原來(lái)的2 倍，則電流表的讀數(shù)減小到原來(lái)的一半C若輸入電壓不變，負(fù)載電阻的阻值增加到原來(lái)的2 倍，則輸入功率也增加到原來(lái)的2 倍D若保持負(fù)載電阻的阻值不變輸入電壓增加到原來(lái)的2 倍，則輸出功率增加到原來(lái)12的 4 倍U 2可知輸出功率增加到原來(lái)的4 倍，選項(xiàng) D 正確。則由 PR【答案】 AD【點(diǎn)評(píng)】 此題考查交流電的最大值和有效值，理想變壓器的相關(guān)知識(shí)等。3（ 2010 廣東理綜）圖1 是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的A. 周期是 0.01sB. 最大值是311VC.有效值是220VD.表達(dá)式為u=220sin100 t （ V）【解析】 ：由題給的正弦式交變電壓的波形圖可知，該電壓的周期為0.02s ，最大值是311V，有效值是 U=Um/2 =220V，瞬時(shí)值表達(dá)式為u=311sin100 t （ V），選項(xiàng) BC正確?！敬鸢浮?BC【點(diǎn)評(píng)】 只有正弦式交變電壓其最大值和有效值之間才滿足U=Um/2 的關(guān)系。4（ 2010 四川理綜）圖甲所示電路中，A1、A2、A3 為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3 的阻值相同， 線圈 L 的電阻不計(jì)。 在某段時(shí)間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化如圖乙所示，則在 t 2 t 1 時(shí)間內(nèi)A 電流表A1 的示數(shù)比A2 的小B電流表A2 的示數(shù)比A1 的小C電流表A1 和 A2 的示數(shù)相同D電流表的示數(shù)都不為零13【點(diǎn)評(píng)】 此題考查電磁感應(yīng)、變壓器原理、電感元件和電容器在交流電路中的作用等。5（ 2010 江蘇物理）在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說(shuō)法中正確的有A升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線上損耗的功率增大D輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大【答案】 CD【解析】 發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的輸入電壓不變，輸出電壓不變， 選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，輸電線中電流增大，輸電線上損失的電壓（U=IR）增大，降壓變壓器的輸入電壓減小，降壓變壓器的輸出電壓減小，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，輸電線中電流增大，輸電線上損耗的功率（P=I 2R）增大，選項(xiàng)C 正確；輸電線22P輸PR上損耗的電功率 P=I R=UR，輸電線上損耗的功率占總功率的比例P= 2 P輸 ，選輸U(kuò) 輸輸項(xiàng) D 正確?！军c(diǎn)評(píng)】此題考查電能的輸送，考查輸電功率的變化引起的其它變化，有新意。6. （ 2010 浙江理綜）某水電站，用總電阻為 2.5 的輸電線輸電給 500km 外的用戶，其輸出電功率是 310 6kW。現(xiàn)用 500kV 電壓輸電，則下列說(shuō)法正確的是A. 輸電線上輸送的電流大小為2.0 105AB. 輸電線上由電阻造成的損失電壓為15kVC. 若改用 5kV 電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9108kWD. 輸電線上損失的功率為 P U2/ r ， U為輸電電壓， r 為輸電線的電阻【答案】 B14D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)評(píng)】 考查電能輸送及其相關(guān)知識(shí)。注意若改用5kV 電壓輸電， 輸電線損失電壓大于輸電電壓，則不能按照常規(guī)思路計(jì)算輸電線上損失的功率。7. （ 2010 福建理綜）中國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的1000kV 特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)用500kV 的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P。保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1000kV 特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)锳. P/4B.P/2C. 2PD. 4P【答案】 AP輸2【解析】輸電線上損耗的電功率P=I2R=R，由此可知輸電線上損耗的電功率P 與輸U(kuò) 輸電電壓的二次方成反比，即P1=U 22. 。改用 1000kV 特高壓輸電，輸電電壓增大到原來(lái)的2P2U 12倍，輸電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉?lái)的1/4 ，選項(xiàng) A 正確?！军c(diǎn)評(píng)】此題以我國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的1000kV 特高壓輸電為切入點(diǎn)，考查輸電線上損耗的電功率與輸電電壓的關(guān)系。四 2009 年高考題1. （ 09 年海南物理第9 題）一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW，電壓為4000V，經(jīng)變壓器 T1 升壓后向遠(yuǎn)方輸電。輸電線路總電阻 R=1k。到目的地經(jīng)變壓器 T2 降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的 燈泡（ 220V、60W）。若在輸電線路上消耗 的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的 10%，變壓器 T1 和 T2 的耗損可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則15A T1原、副線圈電流分別為103A 和 20AB T 原、副線圈電壓分別為51.8 10 V 和 220V2C T1和 T2 的變壓比分別為150 和 40 1D有 610 4 盞燈泡（ 220V、 60W）正常發(fā)光. 答案： ABD2（ 09 年山東理綜第19 題）某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為 220V，輸電線總電阻為r ，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n ，n 。降壓變壓器原副線圈12匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V 的用電器正常工作，則（）A n2> n3B n2< n3n1n4n1n4C 升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D 升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率2. 答案： AD3. （ 2009 年廣東物理第 9 題）題 4 圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是A增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過(guò)程中的電能損失B高壓輸電是通過(guò)減小輸電電流來(lái)減小電路的發(fā)熱損耗C在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過(guò)程中的電能損失越小D高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好3. 答案： ABD【解析】依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗P=I2R線 ，而 R線 = L/S，增大輸電導(dǎo)線的橫截面積，可減小輸電線的電阻，則能夠減小輸電過(guò)程中的電能損失，選項(xiàng)A 正確；由P 輸 =UI來(lái)看在輸送功率P 輸一定的情況下，輸送電壓U 越大，則輸電電流I 越小，則電路中的功率損耗越小，選項(xiàng)B 正確；若輸電電壓一定，輸送功率P 輸越大，則電流I 越大，電路中損耗的電功率越大， 選項(xiàng) C錯(cuò)誤；因?yàn)檩旊婋妷涸礁?，?duì)于安全和技術(shù)的要求越高，因此并不是輸電電壓越高越好，高壓輸電必須綜合考慮各種因素，選項(xiàng)D 正確。所以該題正確選項(xiàng)為ABD.。4、（2009 年四川卷） . 如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10： 1，R1 20，R2 30， C 為電容器。已知通過(guò)R1 的正弦交流電如圖乙所示，則（）A. 交流電的頻率為0.02 HzB. 原線圈輸入電壓的最大值為2002 VC.電阻 R2 的電功率約為6.67 WD.通過(guò) R3 的電流始終為零答案 ： C17R2 的電功率為P2 UI 20 W、C 對(duì)。35、（ 2009 年福建卷） 一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則A. 電壓表V 的示數(shù)為 220VB. 電路中的電流方向每秒鐘改變50 次C. 燈泡實(shí)際消耗的功率為484WD. 發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J答案 D【解析】 電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值, 由圖像知電動(dòng)勢(shì)的最大值m= 2202 V，有效E值 E=220V，燈泡兩端電壓URE209V ， A錯(cuò)；由圖像知 T=0.02S ，一個(gè)周期內(nèi)電R r流 方 向 變 化 兩 次 ， 可 知 1s內(nèi) 電 流 方 向 變 化100 次 ， B 錯(cuò) ； 燈 泡 的 實(shí) 際 功 率U 22092459.8W ,C 錯(cuò)；電流的有效值 IEPW2.2 A ，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)R95Rr生的焦耳熱為 QI 2 rt2.225 1J 24.2 J ， D 對(duì)。6（ 2009海南物理）鉗型表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過(guò)時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 由于通過(guò)環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過(guò)偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測(cè)量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國(guó)和英國(guó)分別為50Hz 和 60Hz?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國(guó)測(cè)量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國(guó)測(cè)量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是A。若此表在中國(guó)的測(cè)量值是準(zhǔn)確的，且量程為30A；為使其在英國(guó)的測(cè)量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為A18五 2008 年高考題1（ 2008江蘇物理） 2007 年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”基于巨磁電阻效應(yīng)開(kāi)發(fā)的用于讀取硬盤(pán)數(shù)據(jù)的技術(shù)，被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用在下列有關(guān)其它電阻應(yīng)用的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是A熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中B光敏電阻是一種光電傳感器C電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中D電阻在電路中主要起到通過(guò)直流、阻礙交流的作用答案： D解析：電阻在電路中主要起到阻礙電流通過(guò)和產(chǎn)生熱效應(yīng)的作用，選項(xiàng)D說(shuō)法錯(cuò)誤。2、 (2008 海南物理 ) 如圖，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4 1原線圈接入一電壓為u 0sin t的交流電源，副線圈接一個(gè) 27.5 的負(fù)載電阻若02202V， URU100 Hz ，則下述結(jié)論正確的是A副線圈中電壓表的讀數(shù)為55 VAB 副線圈中輸出交流電的周期為1RVs100C 原線圈中電流表的讀數(shù)為0.5 AD 原線圈中的輸入功率為1102 W答案： .AC 解析：原線圈中輸入電壓有效值為U1= U0/ 2 220V，由變壓器變壓公式 U1U2=n1 n2 可知副線圈中電壓表的讀數(shù)為U2=55 V ；由變壓器只改變交流電的電壓電流，不能改變交流電的頻率和周期可知副線圈中輸出交流電的周期為T(mén)=2 / 1/50 s ，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；副線圈接一個(gè)R 27.5 的負(fù)載電阻，副線圈中電流I 2 = U2/ R=2A，由輸入功率等于輸19出功率 U1 I 1=U2I 2 得原線圈中電流表的讀數(shù)為I 1= U 2I 2/ U 1 = 0.5 A ，選項(xiàng) C 正確；原線圈中的輸入功率為P1= U1 I 1=110W，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。3（ 2008四川理綜16） 16、如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中1、 2、 3 和4 均為固定電阻，開(kāi)關(guān)S 是閉合的。R R RRV1 和 V2 為理想電壓表， 讀數(shù)分別為 U1 和 U2；A1、A2和A 1A2R1A 為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、 I2和 I ?，F(xiàn)斷開(kāi)V1V 2R2 R3R433S， U1 數(shù)值不變，下列推斷中正確的是A 3SA U 變小、 I變小B U 不變、 I變大2323C I 1 變小、 I 2 變小D I 1 變大、 I2 變大答案： .BC 解析：斷開(kāi)S，負(fù)載減小，副線圈輸出電流減小，電流表A2 讀數(shù) I 2 減小，電阻R1 兩端電壓減小，R2、 R3 并聯(lián)部分電壓增大，R3 中電流增大，電流表A3 讀數(shù) I 3 增大 . 由變壓器輸入電壓決定輸出電壓可知U1 數(shù)值不變，輸出電壓U2 不變；由輸出功率決定輸入功率可知，斷開(kāi)S，負(fù)載減小，輸出功率減小，輸入功率也減小，而U1 數(shù)值不變，則原線圈中電流減小即電流表A1 讀數(shù) I 1 減小，所以選項(xiàng)BC正確。4（ 2008天津理綜 17）一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調(diào)電阻R設(shè)原線圈的電流為I 1，輸入功率為P1，副線圈的電流為I 2，輸出功率為 P2當(dāng) R增大時(shí)A I 1減小， P1增大B I 1減小， P1減小C I增大， P 減小D I增大， P 增大22225.（2008寧夏理綜）如圖a 所示，一矩形線圈abcd 放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過(guò)ab、cd 中點(diǎn)的軸 OO以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 若以線圈平面與磁場(chǎng)夾角45 時(shí)（如圖 b）為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a 流向 b 時(shí)電流方向?yàn)檎?。則下列四幅圖中正確的是20答案 D 【解析 】本題考查正弦交流電的產(chǎn)生過(guò)程、楞次定律等知識(shí)和規(guī)律。從a 圖可看出線圈從垂直于中性面開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，由楞次定律可判斷，初始時(shí)刻電流方向?yàn)閎 到 a，故瞬時(shí)電流的表達(dá)式為i= m（ +），則圖像為 D 圖像所描述。平時(shí)注意線圈繞垂直于磁場(chǎng)i cost4的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式的理解。六 2007 年高考題1（ 2007 年高考北京理綜） 電阻 R、R 交流電源按照?qǐng)D 1 所示方式連接，R=10，R=20 。1212合上開(kāi)關(guān)后 S 后，通過(guò)電阻R2 的正弦交變電流 i 隨時(shí)間 t 變化的情況如圖2 所示。則11.2AA、通過(guò) R 的電流的有效值是B、 R1 兩端的電壓有效值是 6VC、通過(guò) 2 的電流的有效值是1.2 2 ARD、 R 兩端的電壓有效值是62 V2答案 .B 解析 此題考查交變電流知識(shí)。首先從交流電圖像中找出交變電流的最大值即為通過(guò) R 的電流最大值為0.62 A，由正弦交變電流最大值與有效值的關(guān)系I=2 I可知其2m有效值為 0.6A ，由于1 與 R2 串聯(lián)，所以通過(guò)1 的電流有效值時(shí)也是0.6A ，選項(xiàng) AC錯(cuò)；RRR 兩端電壓有效值為U =I R =6V，選項(xiàng) B 對(duì)； R 兩端電壓最大值為U =ImR =0.62 1112m222120V=122 V，選項(xiàng) D 錯(cuò)。因此此題正確選項(xiàng)是B. 點(diǎn)評(píng) 要能夠從交流電圖像中找出交變電流的最大值。2.（ 2007山東理綜）某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55 9，原線圈所接電源電壓按圖示規(guī)律變化，副線圈接有負(fù)載。下列判斷正確的是A輸出電壓的最大值為36VB原、副線圈中電流之比為559C變壓器輸入、輸出功率之比為55 9D 交流電源有效值為220V，頻率為50Hz答案： D 解析：由電源電壓變化圖像可知，交流電源有效值為220V，頻率為 50Hz，選項(xiàng) D 正確；若為理想變壓器，輸入、輸出功率之比為1，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；由變壓器變壓公式，輸出電壓的有效值為 36V，原、副線圈中電流之比為9 55，選項(xiàng) AB錯(cuò)誤。3（ 2007廣東物理）圖 5 是霓虹燈的供電電路，電路中的變壓器可視為理想變壓器，已知變壓器原線圈與副線圈匝數(shù)比 n11 ，加在原線圈的電壓為n220u1311sin100 t （ V），霓虹燈正常工作的電阻R=440k ，I 1、I 2 表示原、 副線圈中的電流，下列判斷正確的是A副線圈兩端電壓6220V，副線圈中的電流14.1mAB副線圈兩端電壓4400V，副線圈中的電流10.0mAC I 1<I 2D I 1>I 2答案： BD 解析：原線圈的電壓有效值為220V，由變壓公式，副線圈兩端電壓4400V，副線圈中的電流10.0mA，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤 B 正確；升壓變壓器，I 1>I 2，選項(xiàng) D 正確 C錯(cuò)誤。4. （ 2007 寧夏理綜卷第 17 題）一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。由圖可知A該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u 100sin(25t)V22B該交流電的頻率為 25 HzC該交流電的電壓的有效值為1002 VD若將該交流電壓加在阻值R 100 的電阻兩端，則電阻消耗的功率是50 W5. （ 2007 年高考海南物理）某發(fā)電廠用2.2kV 的電壓將電能輸出到