2012年高考物理试题分类汇编（2）---交流电

用心 爱心 专心1 20122012 年高考物理试题分类汇编 交流电年高考物理试题分类汇编 交流电 1 20122012 福建卷 福建卷 如图 理想变压器原线圈输入电压 u sin m t U 副线圈电路中 0R 为定值电阻 R 是滑动变阻器 和是理想交流电压表 示数分别用 1U 和 2U 表示 是理想交流电流表 示数分别用 1I 和 2I 表示 下列说法正确的 是 A 1I 和 2I 表示电流的瞬间值 B 1U 和 2U 表示电压的最大值 C 滑片 P 向下滑动过程中 2U 不变 1I 变大 D 滑片 P 向下滑动过程中 2U 变小 1I 变小 答案 答案 C C 2 20122012 天津卷 天津卷 通过一理想变压器 经同一线路输送相同的电功率 原线圈的电压 U保持不变 输电线路的总电阻为 当副线圈与原线圈的匝数比为 时 线路损耗的电 功率为 若将副线圈与原线圈的匝数比提高到 线路损耗的电功率为 则 和分别为 1 2 P P A B C D nkU PR 1 n R kU P1 2 2 1 nkU PR 2 2 1 n R kU P 解析 根据理想变压器的变压比有 U U k 1 U U nk 2 线路的输送功率不变有 2211 IUIUP 根据焦耳定律有 R kU P R U P RIP 22 1 2 11 用心 爱心 专心2 答案 D RIP 2 22 22 2 2 1 2 1 2 2 1 2 1 nU U I I P P 3 20122012 广东卷 广东卷 某小型发电机产生的交变电动势为e 50sin100 t V 对此电动 势 下列表述正确的有 A 最大值是V B 频率是 100Hz50 2 C 有效值是V D 周期是 0 02s25 2 答案 答案 CDCD 4 20122012 北京高考卷 北京高考卷 一个小型电热器若接在输出电压为10V 的直流电源上 消耗电功 率为P 若把它接在某个正弦交流电 源上 其消耗的电功率为 如果电热器电阻不 2 P 变 则此交流电源输出电压的最大值为 A 5V B 5V 2 C 10V D 10V2 答案 C 5 5 20122012 山东卷 山东卷 图甲是某燃气炉点火装置的原理图 转换器将直流电压转换为图乙所 示的正弦交变电压 并加在一理想变压器的原线圈上 变压器原 副线圈的匝数分别为 为交流电压表 当变压器副线圈电压的瞬时值大于 5000V 时 就会在钢针 1 n 2 n V 和金属板间引发电火花进而点燃气体 以下判断正确的是 A 电压表的示数等于 5V B 电压表的示数等于 5 2 V C 实现点火的条件是 2 1 1000 n n D 实现点火的条件是 2 1 1000 n n 答案 答案 BCBC 6 6 20122012 四川卷 四川卷 如图所示 在铁芯P上绕着两个线圈a和b 则 A 线圈a输入正弦交变电流 线圈b可输出恒定电流 B 线圈a输入恒定电流 穿过线圈b的磁通量一定为零 C 线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响 D 线圈a的磁场变化时 线圈b中一定有电场 答案 答案 D D 7 2012 2012 全国新课标全国新课标 自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈 原 副线圈都只取该线圈的某 用心 爱心 专心3 部分 一升压式自耦调压变压器的电路如图所示 其副线圈匝数可调 已知变压器线圈总 匝数为 1900 匝 原线圈为 1100 匝 接在有效值为 220V 的交流电源上 当变压器输出电压 调至最大时 负载R上的功率为 2 0kW 设此时原线圈中电流有效值为I1 负载两端电压 的有效值为U2 且变压器是理想的 则U2和I1分别约为 A 380V 和 5 3A B 380V 和 9 1A C 240V 和 5 3A D 240V 和 9 1A 答案 B 解析 先判断出原副线圈的匝数 由式 1 2 12 n n UU 得 380 2 U V 负载 R 上的功率就是 变压器的输出功率 因为是理想变压器 故输入功率 U1I1 等于输出功率 从而求出 I1 9 1A 8 20122012 江苏卷 江苏卷 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示 铁芯左侧线圈L1由火线 和零线并行绕成 当右侧线圈L2中产生电流时 电流经放大器放大后 使电磁铁吸起铁质 开关K 从而切断家庭电路 仅考虑L1在铁芯中产生的磁场 下列说法正确的有 A 家庭电路正常工作时 L2中磁通量为零 B 家庭电路中使用的电器增多时 L2中的磁通量不变 C 家庭电路发生短路时 开关K将被电磁铁吸起 D 地面上的人接触火线发生触电时 开关K将被电磁 铁吸起 解析 因原线圈是双线绕法 所以家庭电路正常工作时 磁通量为 0 A B 正确 1 L 2 L 家庭电路短路时 磁通量仍为 0 C 错误 地面上的人接触火线发生触电时 两根 1 L 2 L 电线电流不等且变化 开关 K 被磁铁吸起 D 正确 答案 ABD 9 20122012 重庆卷 重庆卷 如题 15 图所示 理想变压器的原线圈接入 V 的交变电压 副线圈通过电阻 r 6 导线对 220V 880W tu 100sin211000 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 答案 答案 C C 10 20122012 海南卷 海南卷 如图 理想变压器原线圈与 10V 的交流电源相连 副线圈并联两个 小灯泡 a 和 b 小灯泡 a 的额定功率为 0 3w 正常发光时电阻为 30可 已知两灯泡均正 用心 爱心 专心4 常发光 流过原线圈的电流为 0 09A 可计算出原 副线圈的匝数比为 10 3 流过灯 泡 b 的电流为 0 2A 解析 副线圈电压 2 3 aaa UUP Rv 11 22 10 3 nU nU 3 ba UUv 由能量守恒得 代人数据得 1 1abb U IpU I 0 2 b IA 1111 20122012 安徽卷 安徽卷 16 分 图 1 是交流发电机模型示意图 在磁感应强度为B的匀强磁场中 有一矩形线图 abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴 OO转动 由线圈引起的导线ae和df分别与两 个跟线圈一起绕 OO转动的金属圈环相连接 金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动 接触 这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻R形成闭合电路 图 2 是线圈的住 视图 导线ab和cd分别用它们的横截面来表示 已知ab长度为 1 L bc长度为 2 L 线圈 以恒定角速度 逆时针转动 只考虑单匝线圈 1 线圈平面处于中性面位置时开始计时 试推导 t 时刻整个线圈中的感应电动势 1 e 的表达式 2 线圈平面处于与中性面成 0 夹角位置时开始计时 如图 3 所示 试写出 t 时刻整个 线圈中的感应电动势 2 e的表达式 3 若线圈电阻为 r 求线圈每转动一周电阻 R 上产生的焦耳热 其它电阻均不计 23 1 tllBe sin 211 2 sin 0211 tllBe 图 2 t B a d NoS a R b c d e f O 图 1图 3 t B a d 0 中性面 中性面 用心 爱心 专心5 3 2 2 2 2 1 2 rR llRB Q 解析 1 从中性面开始计时 经过时间 t 线圈平面转过的角度 ab 边和 cdt 边的速度 则两边分别产生大小为的电动势 且两 2 2 l v t lBl vBle sin 2 sin 21 1 边电动势串联 故线圈中产生的电动势tlBle sin 211 2 若线圈从与中性面夹角 0 位置时开始计时 其初相为 0 其表达式为 sin 0211 tllBe 3 由闭合电路欧姆定律得回路中电流有效值为 t rR lBl I sin 2 21 由焦耳定律得 2 2 2 2 1 2 2 2 rR llRB RIQ 12 20122012 江苏卷 江苏卷 15 分 某兴趣小组设计一种发电装置 如图所示 在磁极与圆柱 状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角 均为 磁场均沿半径方向 匝数为N的矩形 4 9 p 线圈abcd边长ab cd l bc ad 2l 线圈以角速度 绕中心轴匀速转动 bc与ad边同时进入磁场 在磁场中 两条边的经过处的磁感应强度大小均为 B 方向始终与两条边的运动方向垂直 线圈的总电 阻为r 外接电阻为 R 求 1 线圈切割磁感线时 感应电动势的大小Em 2 线圈切割磁感线时 bc边所受安培力的大小F