2012年高考物理 最新考点分类解析 考点11 交变电流

1 20122012 年物理高考试题分类解析年物理高考试题分类解析 考点考点 11 11 交变电流交变电流 1 如图所示 理想变压器的原线圈接u 11000sin100 t V 的交变电压 副线圈 2 通过电阻r 6 的导线对 220 V 880 W 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 100 Hz C 副线圈中电流的有效值为 4 A D 变压器的输入功率为 880 W 1 C 输入电压的有效值为 11000 V 用电器的额定电压为 220 V 所以变压器的输出 电压大于 220 V 原副线圈的匝数比小于 A 错误 由输入电压的表达式知 f 50 1 100 2 Hz 50 Hz B 错误 副线圈中的电流与用电器中的电流相同 I 4 A C 正确 变压器 P U 的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和 大于 880 W 所以变压器的输入功 率大于 880 W D 错误 2 通过一理想变压器 经同一线路输送相同的电功率P 原线圈的电压 U保持不变 输电线路的总电阻为R 当副线圈与原线圈的匝数比为k时 线路损耗的电功率为P1 若将副 线圈与原线圈的匝数比提高到nk 线路损耗的电功率为P2 则P1和分别为 P2 P1 A B 2R PR kU 1 n P kU 1 n C D 2R PR kU 1 n2 P kU 1 n2 2 D 原线圈的电压为U 副线圈与原线圈的匝数比为k 则副线圈的电压为kU 输电 线路中的电流为 所以线路损耗的电功率P1 2R 故线路损耗的电功率与 成正比 P kU P kU 1 k2 即若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk 输电线路损耗的电功率将变为原来的 选项 D 1 n2 正确 3 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n1 n2 V 为交流 电压表 当变压器副线圈电压的瞬时值大于 5000 V 时 就会在钢针和金属板间引发电火花 进而点燃气体 以下判断正确的是 2 图甲 图乙 A 电压表的示数等于 5 V B 电压表的示数等于 V 5 2 C 实现点火的条件是 1000 n2 n1 D 实现点火的条件是 1000 n2 n1 3 BC 交流电压表显示的是有效值 而原线圈输入的是正弦交流电 所以交流电压表 的示数为 V 故 B 正确 如果副线圈电压的瞬时值大于 5000 V 则 1000 故 C 5 2 n2 n1 U2 U1 正确 4 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 220 V 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 0 kW 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 380 V 和 5 3 A B 380 V 和 9 1 A C 240 V 和 5 3 A D 240 V 和 9 1 A 4 B 因变压器输出电压调至最大 故副线圈为 1900 匝 由变压器两端的电压与匝数 成正比 即 故副线圈的电压有效值U2为 380 V 因变压器为理想变压器 故其输入 U1 U2 n1 n2 功率等于输出功率 即P1 P2 由P1 U1I1得I1 9 1 A B 正确 5 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 50 V B 频率是 100 Hz 2 C 有效值是 25 V D 周期是 0 02 s 2 5 CD 由电动势的表达式可知 最大值为 50 V 而有效值为 E V 25 V A 50 22 错 C 对 2 f 100 故f 50 Hz 周期T 0 02 s B错 D 对 1 f 6 一个小型电热器若接到输出电压为 10 V 的直流电源上 消耗电功率为P 若把它 3 接在某个正弦交流电源上 其消耗的电功率为 如果电热器电阻不变 则此交流电源输出电 P 2 压的最大值为 A 5 V B 5 V 2 C 10 V D 10 V 2 6 C 由电流热效应可知 直流电在T时间内产生的热量为Q直 T PT 该交流电 U2 R 在T时间内产生的热量为Q交 T PT 两式联立可得 Umax 10 V 本题答案为 C Umax 2 2 R 1 2 项 7 如图 理想变压器原线圈输入电压u Um sin t 副线圈电路中R0为定值电阻 R 是滑动变阻器 V1和 V2是理想交流电压表 示数分别用U1和U2表示 A1和 A2是理想交流电 流表 示数分别用I1和I2表示 下列说法正确的是 A I1和I2表示电流的瞬时值 B U1和U2表示电压的最大值 C 滑片P向下滑动过程中 U2不变 I1变大 D 滑片P向下滑动过程中 U2不变 I1变小 C 电压表 电流表的读数都是交流电的有效值 A B 错 由 可知U2不变 U1 U2 n1 n2 当滑片P向下滑动时 副线圈的电阻变小 由I2 可知通过副线圈的电流变大 即I2 U2 R R0 变大 由 可知通过原线圈的电流变大 即I1变大 C 对 D 错 I1 I2 n2 n1 8 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 有一矩形线圈 abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO 转动 由线圈引出的导线ae和df分别与两个 跟线圈一起绕OO 转动的金属圆环相连接 金属圆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路电阻R形成闭合电路 图 2 是主视图 导线ab 和cd分别用它们的横截面来表示 已知ab长度为L1 be长度为L2 线圈以恒定角速度 逆时针转动 只考虑单匝线圈 图 1 4 图 2 图 3 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e1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e2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 其他电阻均不计 8 1 如图 2 所示 矩形线圈abcd转动过程中 只有ab和cd切割磁感线 设ab和 cd的转动速度为v 则 v L2 2 在t时刻 导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为 E1 BL1v 由图可知v vsin t 则整个线圈的感应电动势为 e1 2E1 BL1L2 sin t 2 当线圈由图 3