2003—2012高考物理试题分类解析专题18交变电流和传感器汇总

1、专题 18 交变电流和传感器一.2012 年高考题1.（2012 山东理综）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 n匕。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 5VB电压表的示数等于5V逅C.实现点火的条件是n1000D实现点火的条件是1000,变压器副线圈电压的瞬时值大于 5000V 时，就会在钢针n2n1和金属板间引发电火花进而点燃气体。选项 C 正确 D 错误。【考点定位】此题考查变

2、压器、交变电流有效值及其相关知识。2. （2012 -江苏物理）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线电路5V,选项 B 正确 A 错误。当变压.2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丄 2 中的磁通量为零(B) 家庭电路中使用的电器增多时 丄 2 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2-【答案儿 ABD【解析儿 家庭电路正常工作时，火线和 零线中电流相等.L2 中的磁通量为零？家 庭电路

3、中使用的电器増多时 42 中的磁谨 量仍然为零，不变.选项 AB 正确|家庭 电路发生短路时，L2 中的磁通量仍然为 零，开关 K 不能被电磁铁吸起，选项 C 错误，地面上的人接融火线发主融电时零线中电流减小，L2 中的磁通量増大，产注感应电流.开关 K 将被电磁铁吸起，选项 D 正确。【考点定位】此题考查电磁感应及其相关知识。(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3. (2012 四川理综)如图所示，在铁芯 P 上绕着两个线圈 a 和 b，贝 UA. 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

4、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3.【答案】：D【解析】：线圈 a 输入正弦交变电流，线圈 b 输出的也是正弦交变电流；线圈 a 输入恒定电流，穿过线圈 b 的磁通量恒定，选项 AB 错误；线圈 b 输出的交变电 流对线圈 a的磁场造成影响，选项 C 错误；线圈 a 的磁场变化时，线圈 b 中一定 有感应电场，选项 D 正确。诙芯家庭电诡放大器4电礎铁Q /【考点定位】此题考查变压器及其相关知识。4.(2012 广东理综物理)某小型发电机产生的交变电动势为 e=50sin100 冗 t( V), 对此电动势，下列表述正确的有A

5、.最大值是 502V B.频率是 100HzC有效值是 252VD.周期是 0.02s4【答案】：CD【解析】：交变电动势 e=50sin100nt (V),最大值是 50V,有效值是 25 七迈 V,频 率是 50Hz,周期是 0.02s,选项 CD 正确。【考点定位】此题考查交变电流及其相关知识。5.(2012 北京理综)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 P2 如果电热 器电阻不变，贝吐匕交流电源输出电压的最大值为A. 5V B. 52V C.10VD.102V5.【答案】：C【解析儿由辽二 2 匚

6、T,胆得此交流电源输岀电压的有效值为 750V,最大值R R为 V3 750V=IOV,选项 c 正诵。【考点定位】此题考查交变电流的有致值及算祁关知识6.(2012 重庆理综)如图所示，理想变压器的原线圈接入 u=11000.2sin100nt(V)的交变电压，副线圈通过电阻 r=6Q的导线对“220V/880W的电器 RL供电,该电器正常工作。由此可知A. 原、畐 I线圈的匝数比为 50 : 1B. 交变电压的频率为 100HzC. 副线圈中电流的有效值为 4AD. 变压器的输入功率为 880W6*【答案】：C【解析儿畐 IJ 銭圈通过电但尸 6。的导线对豐 2W 瞬。的电器&供电

7、该电器 正常工作，电线副线圈）由电流为沁电线损失电压24 讥副线圈两端电 压为220V+24V=244Vo 由变压器变压公式可知原、 副线圈的匝数比为 11000 : 244=2750 : 61,选项 A 错误 C 正确；交变电压的频率为 50HZj选项 B 错误；电 线损失功率为r=96Wf变压器的输入功率为 880VVU96W-976V-A 选项 D 错误*【考点定位】此题考查变压器及其相关知识7. （201 天津理综）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 R。若将副

8、线圈与原线圈的匝数比提高到 nk，线路损耗的7.【答案】D线路电压为 nkU，线路中电流 匸 P/nkU,线路损耗的电功率为 P2=I2R=P2/ Pi=1，选项 D 正确 ABC 错误n2【考点定位】本题考查变压器、电能输送等，意在考查考生灵活应用相关知识的 能力。8.（2012 新课标理综）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 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。设此电功率为 P20

9、则 Pi和 P2/ Pi分别为A.PR，iB.kU np2R，1CkUnPR，kUD.IkU丿【解析】 当副线圈与原线圈的匝数比为线路损耗的电功率为 Pi=I2R=k 时，线路电压为 kU，线路中电流 I=P/kU，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk.P- inkU时原线圈中电流有效值为 11，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 5.3AB. 380V 和 9.1AC. 240V 和 5.3AD. 240V 和 9.1A8.【答案】：B【解析】：当变压器输出电压调至最大时，副线圈电压U2=19x220V=380V。负11载 R 上的功率

10、为 P=2.0kW,原线圈中电流有效值为 li=P/U=9.1 A 选项 B 正确【考点定位】此题考查变压器及其相关知识。9.（2012 福建理综）如图，理想变压器原线圈输入电压u=Umsin 计副线圈电路中 R0为定值电阻，R 是滑动变阻器。V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 h 和 I2表示。下列说法正确的是A. I1和 I2表示电流的瞬间值B. U1和 U2表示电压的最大值C.滑片 P 向下滑动过程中，U1不变、I1变大D. 滑片 P 向下滑动过程中，U2变小、I1变小9.【答案】:C【解析】：理想交流电流表示数 I1和 I2

11、表示电流的有效值，理想交流电压表示数U1和 U2表示电压的有效值，选项 AB 错误；滑片 P 向下滑动过程中，U1不变、I2变大，h 变大，选项 C 正确 D 错误。10.（2012 海南物理）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为有“ 12V, 6W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正 常工作时，原线圈中电压表和电流表（可视为理想的）的示数 分别是A. 120V，0.10A B. 240V, 0.025AC. 120V，0.05A D. 240V, 0.05A【答案】：D20 ：1，两个标【解析】：当两灯泡都正常工作时，每个灯泡中电流为 0.5A。畐懺圈输出电压 12V，输出电流为 2X0

12、.5A=1.0A。由变压器变压公式可知原线圈中电压表 读数为240V。由功率关系可知，原线圈中电流表读数为 0.05A,选项 D 正确 【考点定位】此题考查变压器及其相关知识。11. (15 分)(2012 江苏物理)某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示.。向。.匝数为 N 的矩形线圈 abed 的边长 ab =cd =l、be =ad =2 I.线圈以角速度w绕中心轴匀速转动，be 和 ad 边同时进入磁场.在磁场中，两条边所经过处的磁 感应强度大小均为 B、方向始终与两边的运动方向垂直。 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)

13、线圈切割磁感线时，be 边所受安培力的大小 F;(3) 外接电阻上电流的有效值 I在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角冗,磁场均沿半径ttcuPi=I2R=p2R。若将副线圈与原线圈的匝数比提高到kU线路电压为 nkU，线路中电流 匸 P/nkU,线路损耗的电功率为 P2=I2R=$p平 R。-IinkU丿【考点定位】本题考查变压器、电能输送等，意在考查考生灵活应用相关知识的11.【答韧 如r-R【解析t (l)bc. ad 边的运动速度 v=T?i 2 ,感应电动势ElNBv ,解得E4M 仏电流2R-r安培力F=lXBImiTt解得庄；一个周期内，通电时间 tT9上消耗的电能 W

14、=lm2Rt， 且 W=I2RT, 联立解得：4NBI2，。I3 r R【考点定位】此题考查交变电流的产生、有效值及其相关知识12 (2012 天津理综)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压时，线路损耗的电功率为 Pi。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 Pi和 P/ Pi分别为A.PR，i kUn【答案】DB了pYR1 kUnC.PR，i kU n2D. ( p YR, =Tsin2二 兀TD. U=1102V,1=0.22A【解析】：灯泡正常发光说明副线圈输出电压为 220V,原线圈输入电压为 110V, 电压表读数为 110 V;

15、由变压器功率关系可知，变压器输入功率为 22W，电流表 读数为 0.2A，选项 A 正确。【答案】:A【点评】此题考查理想变压器的电压关系和功率关系及其相关知识点。4( 2011 浙江理综卷)如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数ni=800 和 m2=200的两个线圈，上线圈两端 u=51sin314tV 的交流电源相连，将下线圈两端接交流 电压表，则交流电压表的读数可能是A. 2.0V B. 9.0VC. 12.7V D. 144.0VL【解析】：原线圈输入电压最大值为 51V,有效值为 38V。门】_J由变压器变压公式，副线圈输出电压为9.5V，考虑到电压表内阻不是无限大，畐懺圈具有一定电阻

16、，交流电压表的读数一定小于9.5V，可能是 9.0V，选项 B 正确。【答案】:B【点评】此题考查变压器及其相关知识点。5 (2011 广东理综)图 7 (a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中 R=55Q,Q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，电压表示数为A.电流表的示数为 2AB原副线圈匝数比为 1 : 2C.电压表的示数为电压表的有效值D.原线圈中交变电压的频率为 100Hz解析：电流表的示数为 匸 U/R=110/55A=2A 由变压器变压公式可知，原副线圈匝 数比为 2： 1,选项 A 正确 B 错误；电压表的示数为电压表的有效值，选项 C 正

17、 确；由正弦交变电压图线可知，原线圈中交变电压的频率为 50Hz,选项 D 错误。【答案】:AC【点评】此题 考查交变电流的图象、变压公式等知识点。6. （2011 江苏物理）美国科学家 Willard S.Boyle 与 George E.Snith 因电荷耦合器件（CCD 的重要发明获得 2009 年度诺贝尔物理学奖。CCD 是将光学量转变成电学 量的传感器。下列器件可作为传感器的有A.发光二极管B。热敏电阻C。霍尔元件D。干电池解析：热敏电阻可以把温度转化为电学量，霍尔元件可以把磁感应强度转化为电 压这个电学量，所以选项 3C 正确。【答案】BC7 （2011 江苏物理）题 13-1 图

18、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Qe=400Q的电阻，或只在 de 间接一只 Rde=2250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 4000的电阻时，原线圈中的电流 11； 求 ce 和 de 间线圈的匝数比n。ncende【解析】（1）由题图可知，交变电流周期为 T=D.01s,CD=27T T=200.7iad s,电压最大值 U 过=400V,原线圈输入电压瞬时值隘的表法式血

19、00 血 V J 耽（V（2）电压有效值 n=2002V理想变压器 P-P：, 原线圈中电流戸（3）设 ab 间匝数为 n1，u =u1cen1化。同理，u =u1deninde由题意可知，|2 =| 2uceudeRceRde，代人数据解得【点评】此题考查变压器变压公式、交变电流图象、瞬时值表达式及其相关知识。三. 2010 年高考题 1.（2010 重庆理综）输入电压为 220V，输出电压为 36V 的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、 副线圈匝数， 某同学拆下烧坏的副 线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了 5 匝线圈，如图 2所示，然后将原线圈接到 220V 交流电源上，测得新绕 线圈的端电

20、压为 1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为:360【解析】对新绕线的理想变压器，根据变压比公式得变压器烧坏前的原线圈匝数n1=U n3=220 x5=1100,变压器烧坏前副线圈匝数 n2= n=36x1100=180,U3U1220解得 nce=RcendeRde饥一4nde3A. 1100 360B.1100 180 C. 2200、180D. 220、选项 B 正确。【答案】B【点评】学习物理要注重物理知识的实际应用2.（2010 海南物理）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

21、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B若输入电压不变，畐懺圈匝数增加到原来的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【解析】若电压表读数为 6 讥 即变压器输岀电压有效值为 G 认 则输入电压有效 值U-4X6V=24VT其最大值为24、选项 A 正确；若输入电压不变，副 线圈匝数増加到原来的 2 倍，则输出电压也増加到原来的 2 倍，电流表示数应増 加到原来的 2 倍，选项

22、 B 错：若输入电压不亦 负载电阻的阻值増加到原来的 2 倍，则输出电压不变，输出电说减小到原来的一半，输岀功率减小到原来的一半, 输入功率等于输出功率即尸匸也减小到原来的一半，选项 C 错；若保持负载 电阻的阻值不变.输入电压増加到原来的 2 倍，输出电压也增大到原来的 2 倍， 则由 u2可知输出功率增加到原来的 4 倍，选项 D 正确P =R【答案】AD【点评】此题考查交流电的最大值和有效值，理想变压器的相关知识等。3（2010 广东理综）图 1 是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的A. 周期是 0.01sB. 最大值是 311VC 有效值是 220VD.表达式为 u=220

23、sin100 n（tV）【解析】：由题给的正弦式交变电压的波形图可知，该电压的周期为 0.02s,最大 值是311V,有效值是 U=Um/.Q=220V,瞬时值表达式为 u=311sin100 n（tV），选 项 BC 正确。【答案】BC【点评】只有正弦式交变电压其最大值和有效值之间才满足u=um/2的关系 4（2010 四川理综）图甲所示电路中，Ai、A2、A3为相同的电流表，C 为电b容器，电阻 Ri、2、RB的阻值相同，H线圈 L 的电阻不计。在某段时间内理 想变压器原线圈内磁场的变化如图”卜乙所示，则在 t2 tl时间内A. 电流表 Ai的示数比 A2的小B. 电流表 A2的示数比 A

24、i的小C. 电流表 Ai和 A2的示数相同D. 电流表的示数都不为零【解析】由于原线圈内磁场均匀变化，在变压器副线圈中产生恒定电压，变压器 副线圈输出的是恒定电流，根据电感元件通直流阻交流和电容器隔直流通交流的 特点，电流表氏和 A 二的示数相同，电疏农屯的示数为零，选项 C 正确。【答案】C【点评】此题考查电磁感应、变压器原理、电感元件和电容器在交流电路中的作用等。5 （20i0 江苏物理）在如图所示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

25、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斤岳妬社彎压先用据【答案】CD【解析】发电厂的输出电压不变，升压变压器的输入电压不变，输出电压不变， 选项 A错误；随着发电厂输出功率的增大，输电线中电流增大，输电线上损失的 电压（ U=IR增大，降压变压器的输入电压减小，降压变压器的输出电压减小，选项 B 错误；随着发电厂输出功率的增大，输电线中电流增大，输电线上损耗的 功率（P=2R）增大，选项 C 正确；输电线上损耗的电功率厶【点评】此题考查电能的输送，考查输电功率的变化引起的其它变化，有新意。6. （2010 浙江理综）某水电站，用总电阻为 2.5Q的输电线输电

26、给 500km 外的用 户，其输出电功率是 3Xl0kW。现用 500kV 电压输电，则下列说法正确的是A. 输电线上输送的电流大小为 2.0X1AB. 输电线上由电阻造成的损失电压为 15kVC. 若改用 5kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 9X10cWD. 输电线上损失的功率为P= U2/r， U 为输电电压，r 为输电线的电阻【答案】B瞬析】用 500kV 电压输电,由 P=UI 得输电线上输送的电流 l=- =3xlQX1QJA=6L500 x10X10 讥 选项 A 错误；由厶由用得输电线路上的电压损失灯 x 2.5X15X10sV=15kV,选项 B 正确;若改用 5 凶电压

27、输电，由片 UI 得输电线上输送的电流二三=10 *0步 X 山 由石得输电线路上的电压损失 0=6X105L5x10X25V=15X10sV=1500kVf大于输电电压.不能将电能输送到用户，选项 C 错误;输电线上损失的功率为丿介-r, U 为输电电压，为输电线的电阻，选项 W 丿D 错误。【点评】考查电能输送及其相关知识。注意若改用 5kV 电压输电，输电线损失电压大于输电电压，则不能按照常规思路计算输电线上损失的功率。7. （2010 福建理综）中国已投产运行的 1000kV 特高压输电是目前世界上电压最输电线上损耗的功率占总功率的比例选项 D 正确U输P=I2R=高的输电工程。假设甲

28、、乙两地原来用 500kV 的超高压输电，输电线上损耗的 电功率为 P。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将变为A. P/4B. P/2C. 2PD. 4 P【答案】A【解析】输电线上损耗的电功率 P=I2R=2R,由此可知输电线上损耗的电功1输（U输;率 P 与输电电压的二次方成反比，即P=2.。改用 1000kV 特高压输电，输电PU2F2 U；电压增大到原来的 2 倍，输电线上损耗的电功率将变为原来的1/4，选项 A 正确。【点评】此题以我国已投产运行的 1000kV 特高压输电为切入点，考查输电线上

29、 损耗的电功率与输电电压的关系。四.2009 年高考题1（09 年海南物理第 9 题）.一台发电机最大输出功率为 4000kW,电压为 4000V, 经变压器升压后向远方输电。输电线路总电阻 R=1kQ0到目的地经变压器 T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）o若在输电线路上消耗的 功率为发电机输出功率的 10%，变压器和 T2的耗损可忽略，发电机处于满 负荷工作状态，则A. Ti原、副线圈电流分别为 103A 和 20AB. T2原、副线圈电压分别为 1.8X10/和 220VC. T1和 T2的变压比分别为 1 : 50 和 40 ： 1D.有 6X10 盏灯泡（220V、

30、60W）正常发光 答案：ABD解析：输电线路上消耗的功率为氏=P:x 10-4000k W x 10%=400kWo 由=-R 可知输电线上电流即变压器匚副线圈中电流为上=J 害=2g根据原线圈卩込=6 匕可知 A =选项 A 正确！根据 P= U 山,可 U2=2X10SV,输电线上电阻损失电压 U 厂土*20000 旳则变压器 T 二原线圈输入电压为 5 = J：-U ,.=1.8x10=7,又灯泡正常发光.副线圈輸出电压为 220V,选项吕正确？ 变压器 T：的变压比为匕:住士 ：匕=1 ：妙 匚的变压比为见:g 二巴：220=818 :仁选项 C 错误*根据2 =6011,解得 n =

31、 1.8xlO5X20/B0=6xl04选项 D 正确。 所以该题正确选项为 ABD.,2.（09 年山东理综第 19 题）.某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的 输出电压为 220V,输电线总电阻为 r,升压变压器原副线圈匝数分别为 ni,应。降压变压器原副线圈匝数分别为 n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为 220V 的用电器正常工作，则C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率2.答案：AD解析：根据变压器工作原理可知亠二.由于输电线上要损失一部 气 220 耳220分电压，升压变压器的输岀电压大于降压变压器的输入电

32、压，有 U*，所以 空 A 空，选项 A 正确 3C 错误。升压吏压爲的输岀功率等于降压变压器的输入功 率加上输电线损失功率，选项 0 正确，所以此题的正确选项是 A63. （2009 年广东物理第 9 题）.题 4 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()A.B. n2 I2和 b。现断开 S, Ui *数值不变，下列推断中正确的是A. U2变小、I3变小 B. U2不变、I3变大C. li变小、I2变小D. li变大、I2变大答案：.BC 解析：断开 S,

33、负载减小，副线圈输出电流减小，电流表 A2 读数 I2减小，电阻 Ri 两端电压减小，R2、R?并联部分电压增大，Rs中电流增大，电流 表 As读数 Is增大.由变压器输入电压决定输出电压可知 Ui数值不变，输出电压 U2 不变；由输出功率决定输入功率可知，断开 S,负载减小，输出功率减小，输 入功率也减小，而 Ui数值不变，则原线圈中电流减小即电流表 Ai读数 Ii减小， 所以选项 BC 正确。4 （2008 天津理综 i7） 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 Ii,输入功率为 Pi, 副线圈的电流为 I2,输出功率为 P2.

34、当 R 增大时A. Ii减小，Pi增大B. Ii减小，Pi减小C. 12增大，P2减小D. I2增大，P2增大答案：.B 解析考查理想变压器及其相关知识。当副线圈接的可调电阻 R 増大 时，变压器输岀功率巳减小.导致变压器输入功率巴减小，原线圈中电流上减 小所以正确选项是5. （2008 宁夏理综）如图 a 所示，一矩形线圈 abed 放置在匀 强磁场 中，并绕过 ab、ed 中点的轴00以角速度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角=45 时（如图 b）为计时起点，并规定当 电流自 a 流向 b 时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是答案.D【解析】本题考查正弦交流电的产生过程、楞次定律等知

35、识和规律。从 a 图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转， 由楞次定律可判断，初始时刻电流n方向为 b 到 a，故瞬时电流的表达式为 i= imeos （4+3），则图像为 D 图像所描 述。平时注意线圈绕垂直于磁场的轴旋转时的瞬时电动势表达式的理解。六.2007 年高考题（2007 年高考北京理综）电阻 Ri、R2交流电源按照图 1 所示方式连接，Ri=101，*B10SFb=2O1。合上开关后 S 后，通过电阻 R2的正弦交变电流 i 随时间 t 变化的 情况如图 2 所示。贝 UA、通过 Ri的电流的有效值是 1.2AB、Ri两端的电压有效值是 6VC、通过R2的电流的有效值是 1.22AD

36、、R2两端的电压有效值是 62V答案.B 解析此题考查交变电流知识。首先从交流电图像中找出交变电流的最大 值即为通过局的电流最大值为 0.6.2A,由正弦交变电流最大值与有效值的 关系 Im= 2I 可知其有效值为 0.6A， 由于 Ri 与 R 串联， 所以通过 Ri 的电流有 效值时也是 0.6A，选项 AC 错；Ri 两端电压有效值为 Ui=I Ri=6V,选项 B 对；R 两端电压最大值为 Um2=lmRF0.62x20V=i22V,选项 D 错。因此此题正 确选项是B.点评要能够从交流电图像中找出交变电流的最大值。2. （2007 山东理综）某变压器原、畐寸线圈匝数比为 55： 9,

37、原线圈所接电源电 压按图示规律变化，畐懺圈接有负载。下列判断正确的是A.输出电压的最大值为 36VB原、畐 I线圈中电流之比为 55 : 9C. 变压器输入、输出功率之比为 55 : 9D. 交流电源有效值为 220V,频率为 50Hz答案：D 解析：由电源电压变化图像可知，交流电源有效值为 220V,频率为 50Hz,选项 D 正确；若为理想变压器，输入、输出功率之比为 1,选项 C 错误;由变压器变压公式，输出电压的有效值为 36V,原、畐寸线圈中电流之比为 9 : 55, 选项 AB 错误。3. （2007 广东物理）图 5 是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器，已知变压器

38、原线圈与副线圈匝数比“，加在原线圈的电压为ni1 % 20ui=311sin100Trt（V），霓虹灯正常工作的电阻 R=440kQ,h、I2表示原、副线圈中的电流，下列判断正确的是A. 副线圈两端电压 6220V,副线圈中的电流 14.1mAB. 副线圈两端电压 4400V，副线圈中的电流 10.0mAC. I1VI2D. hl2答案：BD 解析：原线圈的电压有效值为 220V，由变压公式，副线圈两端电 压4400V,副线圈中的电流 10.0mA，选项 A 错误 B 正确；升压变压器，lb，选 项 D 正确C 错误。4. （2007 宁夏理综卷第 17 题）一正弦交流电的电压随时间变化的规律

39、如图所示。 由图可知A.该交流电的电压瞬时值的表达式为 u=100si n（25t）VB. 该交流电的频率为 25 HzC. 该交流电的电压的有效值为 100.、2 VD.若将该交流电压加在阻值R= 100Q的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W答g：BD 解析：由正弦交流电的电压随时间支化的规律图象可知，该交流 电的电压峰值为 100 认 有效值为 U=100/j2 V=50j2 V,周期 T=0.04s频率为 二/T 二 25 曲 选项 AC 错误 B 正确；若:即支交流电压加在阻值RlQQCl的电阻两 喘,则电阻消耗的功率是 P=U:/R=5OW,选项 D 正确&5. （2007

40、 年高考海南物理）某发电厂用 2.2kV 的电压将电能输出到远处的用户， 后改为用 22kV 的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方 式消耗在输电线上的电功率之比为 _。要将 2.2kV 的电压升高到 22kV，若变压器原线圈的匝数为 180 匝，则副线圈的匝数应该是 _ 。8.答案：100 1800解析：输电线中电流 匸 P/U,损失功率 P损失=I2R,由此可知，消耗在输电线上的 电功率与输电电压的二次方成反比。改为用22kV 的电压输电，消耗在输电线上的电功率为 1%。前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100.。要将2.2kV 的电压升高到 22kV,若变压器

41、原线圈的匝数为 180 匝，由变压公式，副线 圈的匝数应该是 1800 匝。七.2006 年高考题1. （2006 四川理综）如图所示，理想变压器原、畐懺圈匝之比为20 : 1，原线圈接正弦交流电，副线圈接入“ 220, 60W”灯泡一只，且灯泡正常发光。则A. 电流表的示数为3 2A220B. 电流表的示数为3A220C. 电源输出功率为 1200WD. 原线圈端电压为 11V答案：B 解析：根据灯泡正常发光，副线圈输出电压 220V，输出功率 60W。利用变压器变压公式，原线圈端电压为 4400V,电源输出功率为 60W，选项 CD错误；电流表的示数为 I=P/U=60A=3A,选项 B

42、正确 A 错误44002202.（2006 广东物理）某发电站的输出功率为 104kW,输出电压为 4 kV,通过 理想变压器升压后向 80 km 远处用户供电.已知输电线的电阻率为p=2.4X10-8Q m，导线横截面积为 1.5X10-4m2,输电线路损失的功率为输出功率的 4%, 求：（1）升压变压器的输出电压；（2）输电线路上的电压损失答案二(1) SOOOOV(2)3 200 Vp尸PP：=P1P：=I：U：由得升压畫压器的输出电压：U-80 000V（2）输电线路上的电压损失U.=I:R=3 200 V八.2Q05 年高考题1. （2005 全国理综 2）处在匀强磁场中的矩形线圈

43、abcd，以恒定的角速度 绕ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与 ab 垂直。在 t= 0 时刻，线圈平面与纸 面重合（如图），线圈的 cd 边离开纸面向外运动。若规定由 arbre dfa 方向 的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流 I 随时间 t 变化的图线是答案：解析：线圈的 cd 边从图示位置离开纸面向外运动，t = 0 时刻产生的感应电流最大。由右手定则可判断出 t=0 时刻感应电流方向为正，所以选项 C 正确。（1）输电线的屯阻为;解析：钳形电流表是根据变压器变流原理设计的，这种电流表能测交流电流，不能测直流电流。图(a)电缆线绕 1 匝，电流表的读数为 l2=1.2A。由 1/

44、12=n2可得，|/n2=12=12;用同一电缆线绕了 3 匝,/n2 n=3.6A。选项 C 正确。4 (2005 上海物理)正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的线圈中感应电动势随时间2. (2005 天津理综)将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为I，它在磁感应强度为 B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为 n，导线在 a、b两处通过电刷与外电路连接， 外电路有额定功率为* P的小灯泡并正常发光, 电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为1计：詁翼A.B.C.D.2 2(2n2lnB)2/P2 22(n IB) /P9 o(I2nB)2/2P(I2nB)2/P

45、答案：B 解析：边长为 I 的正方形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生电动势的最大值为 Bl23,3=2n,有效值为 2nBI2n/血，,灯泡两端电压为U=2nBI2n/ 2，,由P=u2/3 (2005 广东物理)钳形电流表的外形和结构如图4( a)所示流表的读数为 1.2A。图 4 (b)图 4 (a)中电中用同一电缆线绕了 3 匝，则A.这种电流表能测直流电流，图的读数为 2.4AB.这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为 0.4AC.这种电流表能测交流电流，图D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 4(b)(b) 的读数为 3.6A的读数为 3.6An=3，由 I/12n2/n 可得，blo(b)CTU变化的规律如图所示，则此感应电动势的有效值-3W0.03为V， 频率为.Hz.答案：220V 50 Hz.解析：此感应电动势的有效值为311X0.707V=220V，周期 T=0.02s,皮电机看压变压朮赫削變 棒压丈迅氏电.劲机频率为 f=1/T=50Hz.九.2