【备战2012】高考物理历年真题 专题10 交变电流

备战备战 20122012 年高考物理历年真题年高考物理历年真题 专题专题 1010 交变电流交变电流 2011 2011 高考高考 1 福建 图甲中理想变压器原 副线圈的匝数之比 n1 n2 5 1 电阻 R 20 L1 L2为规格相同的两只小灯泡 S1为单刀双掷开关 原线圈接正弦交变电源 输入 电压 u 随时间 t 的变化关系如图所示 现将 S1接 1 S2闭合 此时 L2正常发光 下列说法 正确的是 A 输入电压 u 的表达式 u 20sin 50 V 2 B 只断开 S1后 L1 L2均正常发光 C 只断开 S2后 原线圈的输入功率增大 D 若 S1换接到 2 后 R 消耗的电功率为 0 8W 2 广东 图 7 a 左侧的调压装置可视为理想变压器 负载电路中 R 55 A 为理想电流表和电压表 若原线圈接入如图 7 b 所示的正弦交变电压 电压表的示数 V 为 110V 下列表述正确的是 A 电流表的示数为 2A B 原 副线圈匝数比为 1 2 C 电压表的示数为电压的有效值 D 原线圈中交变电压的频率为 100Hz 图 7 A V R 0 010 020 03 t s u V 220 2 220 2 O a b 3 广东 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中 线圈平面与磁场方向垂直 关于线圈中产生的感应电动势和感应电流 下列表述正确的是 A 感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B 穿过线圈的磁通量越大 感应电动势越大 C 穿过线圈的磁通量变化越快 感应电动势越大 D 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 4 山东 为保证用户电压稳定在 220V 变电所需适时进行调压 图甲为调压变压器 示意图 保持输入电压u1不变 当滑动接头 P 上下移动时可改变输出电压 某次检测得到 用户电压u2随时间 t 变化的曲线如图乙所示 以下正确的是 A u2 190sin 50 t V2 B u2 190sin 100 t V 2 C 为使用户电压稳定在 220V 应将 P 适当下移 D 为使用户电压稳定在 220V 应将 P 适当上移 答案 BD 解析 由于用户电压u2随时间 t 变化的曲线周期为 0 02s 所以 u2 190sin 100 t V 选项 B 正确 A 错误 为使用户电压稳定在 220V 应减小变压器2 原线圈匝数 应将 P 适当上移 选项 C 错误 D 正确 6 新课标 如图 一理想变压器原副线圈的匝数比为 1 2 副线圈电路中接有灯泡 灯泡的额定电压为 220V 额定功率为 22W 原线圈电路中接有电压表和电流表 现闭合开 关 灯泡正常发光 若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数 则 解析 由可知 U U1 110V 由P U2I2 UI得I 0 2A A 正确 2 1 2 1 n n U U 答案 A 7 江苏 15 分 题 13 1 图为一理想变压器 ab 为原线圈 ce 为副线圈 d 为副 线圈引出的一个接头 原线圈输入正弦式交变电压的 u t 图象如题 13 2 图所示 若只在 ce 间接一只 Rce 400 的电阻 或只在 de 间接一只 Rde 225 的电阻 两种情况下电阻 消耗的功率均为 80W 1 请写出原线圈输入电压瞬时值 uab的表达式 2 求只在 ce 间接 400 的电阻时 原线圈中的电流 I1 3 求 ce 和 de 间线圈的匝数比 ce de n n 答案 1 V 2 0 28 A 或A 3 tuab 200sin400 5 2 3 4 解析 1 由题 13 2 图知 200 rads 电压瞬时值 V 400sin200 ab ut 2 电压有效值 1 200 2UV 理想变压器 P1 P2 原线圈中的电流 1 1 1 P I U 解得 1 2 0 28 5 IAA 或 3 设 ab 间匝数为n1 1 1 1 1 22 ce ce de de cede cede UU nn UU nn UU RR 同理 由题意知 解得 cece dede nR nR 代入数据得 4 3 ce de n n 8 海南 如图 理想变压器原线圈与一 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 已知两灯泡均正常发 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 流过灯泡 b 的电流为 A 答案 10 3 0 2 解析 副线圈两端电压 U2等于小灯泡 a 两端电压 Ua 由 得 Ua 3V 则原 副线圈的匝数比 流过灯泡 a 的电流 Ia Ua a a a R U P 2 3 10 2 1 2 1 U U n n Ra 0 1A 又 得 I2 0 3A 流过灯泡 b 的电流 Ib I2 Ia 0 3A 0 1A 0 2A 09 0 2 1 2 2 1 I I I n n 2010 高考 1 1 2010 2010 重庆重庆 1 1 一输入电压为 220v 输出电压 为 36V 的变压器副线圈烧坏 为获知此变压器元 复线圈匣数 某同学拆下烧坏的副线圈 用绝缘导 线在铁芯上新饶了 5 匣线圈 如题 1 7 图所示 然 后将原来线圈接到 220v 交流电源上 测得新绕线 全的端电压为 1v 按理想变压器分析 该变压器烧 坏前的原 副线数分别为 A 1100 360 B 1100 180 C 2200 180 D 2200 360 答案 B 解析 对新绕线的理想变压器 根据变压比公式得1100 1 2205 3 13 1 U Un n 变压器烧坏前 同理 180 220 361100 1 21 2 U Un n B 正确 3 3 2010 2010 天津天津 7 7 为探究理想变压器原 副线圈电压 电流的 关系 将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上 副线 圈连接相同的灯泡 L1 L2 电路中分别接了理想交流电压表 V1 V2和理想交流电流表 A1 A2 导线电阻不计 如图所示 当开关 S 闭合后 A A1示数变大 A1与 A2示数的比值不变 B A1示数变大 A1与 A2示数的比值变大 C V2示数变小 V1与 V2示数的比值变大 D V2示数不变 V1与 V2示数的比值不变 答案 答案 ADAD 4 4 2010 2010 全国卷全国卷 19 19 图中为一理想变压器 其原线圈与一电压有效值不 变的交流电源相连 P 为滑动头 现令 P 从均匀密绕的副线圈最底端开始 沿副线圈匀速上滑 直至白炽灯 L 两端的电压等于其额定电压为止 用 1 I表 示流过原线圈的电流 2 I表示流过灯泡的电流 2 U表示灯泡两端的电压 2 N表示灯泡消 耗的电功率 这里的电流 电压均指有效值 电功率指平均值 下列 4 个图中 能够正 确反映相应物理量的变化趋势的是 5 5 2010 2010 江苏物理江苏物理 3 3 如图所示的电路中 电源的电动势为 E 内阻为 r 电感 L 的电阻不计 电阻 R 的阻值大于灯泡 D 的阻值 在 t 0 时刻闭合开关 S 经过 一段时间后 在 t t1时刻断开 S 下列表示 A B 两点间电压 UAB随时间 t 变化 的图像中 正确的是 答案 答案 B B 6 6 2010 2010 江苏物理江苏物理 7 7 在如图多事的远距离输电电路图中 升压变压器和降压变压器均为 理想变压器 发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变 随着发电厂输出功率的增大 下 列说法中正确的有 A 升压变压器的输出电压增大 B 降压变压器的输出电压增大 C 输电线上损耗的功率增大 D 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 答案 答案 CDCD 7 7 2010 2010 福建福建 13 13 中国已投产运行的 1000kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工 程 假设甲 乙两地原来用 500kV 的超高压输电 输电线上的损耗电功率为 P 在保持输 送电功率和输电线电阻都不变的条件下 现改用 1000kV 特高压输电 若不考虑其他因素的 影响 则输电线上损耗的电功率变为 A 4 p B 2 p C 2P D 4P 答案 答案 A A 间 t变化的图像是 答案 B 答案 B 解析 直流发电机发电时接另一直流发电机 则另一直流发电机实际成了直流电动机 B 正确 1111 2010 2010 海南物理海南物理 9 9 如右图 一理想变压器原副线圈匝数之比为 4 1 原线圈两端接 入一正弦交流电源 副线圈电路中 R 为负载 电阻 交流电压表和交流 电流表都是理想电表 下列结论正确的是 A 若电压表读数为 6V 则输入电压的最大值为24 2V B 若输入电压不变 副线圈匝数增加到原来的 2 倍 则电流表的读数减小到原来的一半 C 若输入电压不变 负载电阻的阻值增加到原来的 2 倍 则输入功率也增加到原来的 2 倍 D 若保持负载电阻的阻值不变 输入电压增加到原来的 2 倍 则输出功率增加到原来的 4 倍 答案 AD 解析 若电压表读数为 6V 则输入电压为 1 4 6V24V 1 U 是有效值 因此其最大值 12 2010 12 2010 全国卷全国卷 22 22 图 1 是利用激光测转的原理示意图 图中圆盘可绕固定轴转动 盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料 当盘转到某一位置时 接收器可以接收到反 光涂层所反射的激光束 并将所收到的光信号转变成电信号 在示波器显示屏上显示出来 如图 2 所示 1 若图 2 中示波器显示屏横向的每大格 5 小格 对应的时间为 5 00 10 2 s 则圆盘的转速为 转 s 保留 3 位有效数字 2 若测得圆盘直径为 10 20 cm 则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm 保留 3 位有效数字 答案 4 55 转 s 2 91cm 解析 从图 2 可知圆盘转一圈的时间在横坐标上显示 22 格 由题意知图 2 中横坐标上 每格表示 1 00 10 2s 所以圆盘转动的周期是 0 22s 则转速为 4 55 转 s 反光引起的电流图像在图 2 中横坐标上每次一格 说明反光涂层的长度占圆盘周长 的 22 分之一为91 2 22 20 1014 32 22 2 r cm 命题意图与考点定位 匀速圆周运动的周期与转速的关系 以及对传感器所得图像的识图 2009 2009 高考高考 一 选择题一 选择题 2 2 09 09 广东物理广东物理 9 9 图为远距离高压输电的示意图 关于远距离输电 下列表述正确的 是 ABD A 增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B 高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C 在输送电压一定时 输送的电功率越大 输电过程中 的电能损失越小 D 高压输电必须综合考虑各种因素 不一定是电压越高 越好 解析解析 依据输电原理 电路中的功率损耗 线 RIP 2 而 S L R 线 增大输电线的横截面积 减小输电线的电阻 则能够减小输电线上的功率损 耗 A 正确 由 P UI 来看在输送功率一定的情况下 输送电压 U 越大 则输电电流越小 则功率损耗越小 B 正确 若输电电压一定 输送功率越大 则电流 I 越大 电路中损耗 的电功率越大 C 错误 输电电压并不是电压越高越好 因为电压越高 对于安全和技术 的要求越高 因此并不是输电电压越高越好 D 正确 4 4 09 09 海南物理海南物理 9 9 一台发电机最大输出功率为 4000kW 电压为 4000V 经变压器 1 T升 压后向远方输电 输电线路总电阻1k R 到目的地经变压器 2 T降压 负载为多个正常 发光的灯泡 220V 60W 若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的 10 变压器 1 T和 2 T的耗损可忽略 发电机处于满负荷工作状态 则 ABD A 1 T原 副线圈电流分别为 3 10 A和 20A B 2 T原 副线圈电压分别为 5 1 8 10 V 和 220V C 1 T和 2 T的变压比分别为 1 50 和 40 1 D 有 4 6 10 盏灯泡 220V 60W 正常发光 5 5 09 09 海南物理海南物理 12 12 钳型表的工作原理如图所示 当通有交流电的导线从环形铁芯的 中间穿过时 与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转 由于通过环形铁芯的磁通 量与导线中的电流成正比 所以通过偏转角度的大小可以测量导 线中的电流 日常所用交流电的频率在中国和英国分别为 50Hz 和 60Hz 现用一钳型电流 表在中国测量某一电流 电表读数为 10A 若用同一电表在英国测量同样大小的电流 则 读数将是 A 若此表在中国的测量值是准确的 且量程为 30A 为使其在英国的 测量值变为准确 应重新将其量程标定为 A 答案 12 25 提示 理想变压器的两个基本公式是 12 22 Un Un 即对同一变压器的任意两个线圈 都有电压和匝数成正比 12 PP 即无论有几个副线圈在工作 变压器的输入功率总等 于所有输出功率之和 只有当变压器只有一个副线圈工作时 才有 1 2 2 1 2211 n n I I IUIU 远距离输电 从图中应该看出功率之间的关系是 P1 P2 P3 P4 P1 Pr P2 电压之间的关 系是 3311 23 2244 r UnUn UUU UnUn 电流之间的关系是 3124 23 2143 r IInn III InIn 输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的 分析和计算时都必须用 2 22 rr PI r UI r 而不能用 2 r r U P r 特别重要的是要会分析 输电线上的功率损失 2 1 2 22 1 r PL P USU S 7 7 09 09 四川四川 17 17 如图甲所示 理想变压器原 副线圈的匝数比为 10 1 R1 20 R2 30 C 为电容器 已知通过 R1的正弦交 流电如图乙所示 则 C A 交流电的频率为 0 02 Hz B 原线圈输入电压的最大值为 2002 V C 电阻 R2的电功率约为 6 67 W D 通过 R3的电流始终为零 9 9 09 09 福建福建 16 16 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示 已知发电机线圈内阻为 5 0 则外接一只电阻为 95 0 的灯泡 如图乙所示 则 D A 电压表的示数为 220v v B 电路中的电流方向每秒钟改变 50 次 C 灯泡实际消耗的功率为 484w D 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24 2J 2008 2008 高考高考 1 1 08 08 北京北京 18 18 一理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 11 5 原线圈与正弦交变电源 连接 输入电压u如图所示 副线圈仅接入一个 10 的电阻 则 D A 流过电阻的电流是 20 A B 与电阻并联的电压表的示数是 1002V C 经过 1 分钟电阻发出的热量是 6 103 J D 变压器的输入功率是 1 103W 解析 原线圈中电压的有效值是 220V 由变压 比知副线圈中电压为 100V 流过电阻的电流是 10A 与电阻并联的电压表的示数是 100V 经过 1 分钟电阻发出的热量是 6 1034J 2 2 08 08 天津天津 17 17 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压 其最大值保持不变 副 线圈接有可调电阻R 设原线圈的电流为I1 输入功率为P1 副线圈的电流为I2 输出功率为P2 当 R 增大 时 B A I1减小 P1增大 B I1减小 P1减小 C I2增大 P2减小 D I2 增大 P2增大 解析 理想变压器的特点是输入功率等于输出功率 当负载电阻增大时 由于副线圈 的电压不变 所以输出电流I2减小 导致输出功率P2减小 所以输入功率P1减小 输 入的电压不变 所以输入的电流I1减小 B 正确 解析 因为变压器的匝数与U1不变 所以U2与两电压表的示数均不变 当 S 断开时 因为负载电阻增大 故次级线圈中的电流I2减小 由于输入功率等于输出功率 所以 I1也