高考物理5年高考真题与模拟专题10交变电流.pdf

【备战2013】高考物理5 年高考真题精选与最新模拟 专 题 1 0 交变电流2 012高考真题精选】（2012.广 东）19.某小型发电机产生的交变电动势为 e=50sin 100乃t（V），对此电动势，下列表述正确的有（）A.最大值是5 0 2，B.频 率 是 100HzC.有 效 值 是2 5夜V D.周 期 是 0.02s【答 案】C D【解 析】考查交流电的最大值，演时值，有 效 值、周 期.频 率 基 本 物 理 量，交变电动势肢 时 值 的 表 达 式 为e=&s i n a =M-:0 s:n l i i t,故 交 变 电 动 势 的 谖 大 值 为5 0 V,有效值为=a t1 2-2 5 /2 V,故 A 错 C 对.由 0 =2犷=1 0 0”得频率是周期7=1=0 0公，故3错D对./考 点 定 位】交流电（2 0 1 2.山东）1 8.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、r t。1V 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 乎v21C.实现点火的条镂4 1000D.实现点火的条鞋n 1000一5000，所以殳1000,选 项C正 确。错误.%Ui【萼点定位】交变电流4.（2012-海南）如图，理想变压器原、副线圈匝数为 20:1,两个标有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 相 流 表（可视理A.120V,0.10A B.240V,0.025AC.120匕0吁 D.240V,0.05A【解析】当两灯泡都正常工作时，毋个灯泡中电流为0.3A.副线圈输出电压12V,输出电流为2*O.5A-1.OA.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，原线性中电流表读数为Q.05A,选 项D正确.【考点定位】此题考查变压器及其相关知识.（2012?重庆）如图所示，理想变压器的原线圈怜11000 2sin100 ir t（V）的交变电压，副线圈通坦6 射 6 Q 的导线220V/880W”的电器 R 供电，该电器正常工作.知（）二十IA.原、副线圈的匝数为50:1 -；-n&B.交变电压的薮狗）0 Hz I,?c.副线圈中电流的有效融D.变压器的输功为880 W2【答案】C【解析】输入电压的有效值为11000 V,用电器的敌定电压为二0 V,所以变压器的看出电压大于220 V,原副翅H8的匝数比小于辛A 精误I 由输入电压的表达式知,产=若 Hz=50 Hz,B 错误；副娃潮中的电流与用电器中的电流相同，/=.=A,C 正确；变压器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 SSCI W,所以变压器的输入功率大 于 880 v,D 错误.【考点定位】交变电流(2012.江 苏)7.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L 1 由火线和零线并行绕成.当右侧线圈L 2 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 L 1 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,L 2 中的磁通量为零(B)家庭电路中使用的电器增多时,L 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(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【答案】A3。【解析】庾 维 1 1 处蜃于双线绕法，只有火线和零线电总伯等，则 一:二 通 量 始 於为筌，故 A 3 正确：当家庭电路短路时,火妓零线电流仍然相等，故1 丕是不被破铁峡起,C 错误益人接触火妓触电时，火妓零线电流不相等，此时破”上发生变什 二处有匚或电流，电磁铁被吸起,：)正确.【考点定位】家庭电路变压器(2012-浙 江)20、为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外面壳绝缘的两块平行金属 板 构 成 的 电 容 C 置于储罐中，电容器可通过开关 S 与 线 圈 L 或电源相连，如图所示。当开关 从 a 拨 到 b 时，由 L 与 C 构成的回路中产生周期 T=的振荡电流。当罐中的液面上升时3a第20题图A.电容器的电容减小B.电容器的电容增大C.L C 回路的振荡频率减小D.L C 回路的振荡频率增大【答案】BC【解析】由电容器决定式知，=一 且，当液面上升的时候，相当于介电常数在变大,Ankd所 以A错误，B正确，所以振荡周期变大，振沸频率在减小.选项C正确.【考点定位】电磁波、电容器（2 0 12.天津）4.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，输电线路总电阻的 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2011高考真题精选】R,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到 nk.P R 1A.,-ku n1C.,T力I!2【答案】DW U 4【解析】由 二 二 二 二二，A U I,R=l 2R得1X：.U il?/B=R所以2 2,X R2=,D 正确。【考点定位】本题考查变压器，电能的输送，线路损耗的电功率为 B,则 P”和一&B.-R 1kuf n0 R Wkv/M,1 .U-1 0/2 V.I O,2V2 A间 接 一 只 Rx=400 Q 的电阻，或只在 dg间接一只 Re=225。的电阻（13 I N）7(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 U ab的表达式；(2)求 只 在ce间 接400。的电阻时，原线圈中的电流 I 1；n(3)求ce和d e间线圈的匝数比 0nde【答案】(1)=4 0 0 s m 2 0 0九。(2)C U S A (或 史 (3)-5 3【解析】(1)由巨H -二 图知(D-2 0 0 m N /s电压蝴值=4 0 0 s i n 2 0 0加(V)(2)电压有效值 4=2 0班/理忍变压器P r P：原 妓 图 卬 的 电 流=J婢 得a 0 2 8月(或卬(3)设山间由蚊为n.同理山题意知代入数据得438.(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?，小 灯 泡q一 的 件片功率为 Q 3W,正常发火时电阻为 30，已知两灯泡均正常发光，流 过 线 圈 的 电 流 为SpJ)9 A,可i j算出根、副线圈的匝数比为,流过 灯 泡b的电流8答案，10,3 0.2解折，副线圈两端电压匚等于小灯泡a 两端电压0，由月U2l=g得，U a-3V,则原、RA副妓圈的匝数比=5 =色，流过灯泡a 的电流 Ua RaUA%3 4 又 生=6=,需：-0.3 A.流过灯泡 b 的 电 流：-L-0.3A 0.1A-0.2An2 人 0 092 010高考真题精选】1.2010.重庆 1 7 输入电压为 2 20v,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 17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.1100,180C.2200,180 D.2200,360【答累】B【解析】对新绕线的理想变压器,根据变压比公式得勺=空=守 =1100%1变压器烧坏前，同理%=挈=1吧：36=180,B正确.%2202.2010.北 京 1 9 在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡 L,和 G 分别串联一个带铁芯 的 电 感 线 圈 L 和一个滑动变阻器 R闭 合 开 关 S 后，调 整 R使 L 和 L 发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为 L然后，断 开 S。若 t-时 刻 再 闭 合 S,则 在 t-前后的一小段时间内，正确反映流过 L,的 电 流 L、流 过 L 的 电 流 Iz随时间t 变化的图像是9。0/0/.u-一,y 心/AIIC1 1【答案】B【解析】本题考查通电自魅，与滑动变阻器*串联的Z?没有自感直接变亮，电流变化图像和A 中图线，C D 错误.与带铁芯的电感线圈串联的自意强电流逐渐变大，3正确.3.2010 海南物理 1 1 8 7 3 年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了自己送展的直流发电机的电流输出端。由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方中的一个瓶颐.此项发明是A.新型直流发电机 B.直流电动机C.交流电动机 D.交流发电机【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。4.2010.海南物理 9 如右图，-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10A.若电压表读数为 6 V.则输入电压的最大值为 24、2 VB.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6 V.则输 入 电 压 为 一 一 f 是苜效值，因此其景大 值 为2 4 0 V,A正 确：若输入电压不变，副送图匝数用加到殡来的二倍，则检出电压也增 加 到 庾 来 的2倍，电流表示数应用加到原来的二倍，B i t.若输入电压不变，负载电阻的限值塔加到原来的二倍，则输出电流避小到庾来的一半，输入功率等于输出功率即也减小到原来的一半，C错 若保持负载电阻的阻11不 变.输 入 电 压 墙 加 到 原 来 的2倍，看出 电 压 增 大 到 庾 来 的2倍，则由一 一 不 可知输出功率增加到原来的4倍，D正确.5.2010.全国卷1.2 2 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）。11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 c m,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】4.5 5 转Is（2）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 x 10 2 S）所以圆盘转动的周期是 0.22s,则 转 速 为 4.5 5 转/s反光引起的电流图像在图 2 中横坐标上每次一格,X X21r =2 3.14 10.20=2 2 分之一为 2.91cm。22 22 2009高考真题精选】（0 9.天 津.9）（1）如图所示，单而矩形闭合导线框说明反光涂层的长度占圆盘周长的abed全部处于磁感应强度为 B的水平匀强磁场中，线 框 面 积 为 S,电 阻 为 R,线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值_ _ _ _ 1=O线框从中性面开始转过的过程2X X X I X X中，通过导卷喇湎的电荷量 q=X X X X XX x|X I X XX X X I X X答案：（1）2BS2RBSR解析：本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电12荷量的计算等知识。电动势的最大值 E=BSom,电动势的有效值_ EE 一A.2 3n n1 4-U U,所 以 n n，A 正2 3 23n n14确，BC不正确。升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率,D14正确。答案：AD（0 9.四 川.17）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为R=30 Q,C 为电容器。已知通过 R 的正弦交流电如图乙所示，则10：1,R=20 Q,()A.交 流 电 的 频 率 为 0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为 200短VC.电 阻 R 的 电 功 率 约 为 6.67 WD.通 过 R 的电流始终为零解析根据变压器庾理可知庾副线圈中电流的周期、频率相同，周 期 为 0.0 2 s、疑率为5 0 A i t.由图乙可知通过工的电流最大值为k=l A、根据欧姆定律可知其最大电压为 Ux=2 0 V,再根据庾副线圈的电压之比等于匝效之比可知原技圈输入电压的侵大值为2 0 0V、B错，因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过区和电容器，。错；根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻R：的电流有效值为：=5 A、电压有飒效值为U=U 0 V,电 阻 R：的电功率为?：=U I=W,C对.3答案，C（0 9.福建 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。己知发电机线圈内阻为 5.0 Q,则外接一只 电阻为 95.0 Q 的灯泡，如图乙所示，则（）15,oA.电压表O v 的 示 数 为 220vB.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 484wD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2J解析，电压表示薮为灯泡两端电压的有效值由图像知电动势的最大值22042 V,有效值三=二0，灯泡两端电压U =巴 一=209。，A 错：由图像知 0.02S,一个周期（&+r）内电流方向变化两次，可 知 1$内 电 流 方 向 变 化 100次,B 错，灯他的实际功率P.L.郎-4598 W C 错，电流的有泣值I=-=2 2 4.发电机线图内阻母秒钟R 95 R+r产生的筐耳热为Q-7 X =2.2x5xU=24 27，D 对.答 黑 D2 008高考真题精选】1.（08.北 京 18）一理想变压器原、副线圈匝数比 ni：n2=11:5o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 Q 的电阻。则（）B.与电阻并联的电压表的示数是 100、2V16C.经 过 1 分钟电阻发出的热量是 6x 10 3 JD.变压器的输入功率是 1x 10 3W解析：庾妓圈中电压的有效值是220W由变压比知副战圈中电压为10Q。流过电阻的电 流 是10A,与电阻并联的电压表的示数是100。羟 过1分钟电阻发出的效篁是6TA J.答 痴D2.（08.天 津 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 I”输入功率为 R,副线圈的电流为 输出功率为当 R 增大时（）A.I 1减小，R 增大 B.I 1减小，R 减小C.卜增大，月减小 D.I2增大，耳增大解析，理想变压器的特点是输入功率等于输出功率，当负戢电阻增大时，由于副妓圈的电压不变，所 以 输 出 电 标 减 小，导致输出功率P:凌小，所以输入功率/准小，输人的电压不变，所以输入的电流减小，B正确.答案；B3.（0 8 四 川.16）如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中 R、R、R。G 和R 均为固定电阻，开关 S 是闭合的。和 为理想电压表，读数分别为 U 和 U；、和 为理想电流表，读数分别为 I,、Iz和 13。现 断 开 S,U 数值不变，下列推断中正确的是（）A.以变小、人变小 B.n 不变、变大C.3 变小、Iz变小 D.h 变大、Iz变大解析：因为变压器的匝数与 U 不变，所 以 U 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 Iz减小，由于输入功率等于输出功率，所以 I,也将减小，C 正确；因 为 R 的电压减小，故 R、R 两端的电压将增大，上变大，B 正确.答案：BC4.（0 8 宁夏 19）如 图 a 所示，一矩形线圈 abed放置在匀强磁场中，并绕过 ab、cd17中点的 Q 以角速度 遨 n针匀速转动。若以线圈面帔掇=4 5 时（耻 图 为计时起点，并 规 删 曲 流 向 b 时电流方向为正。则下列四幅图中正确是）答 痂D解析：本题考查正法交流电的产生过程、楞次定律等知识和规律.从匚图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由楞次定律可判斯，初 始时刻电流方向为匕到好的版时电流的表达 式 为 广 一.（+s）,则图像为D图像所描述.平时注意妓圈绕垂直于立场的轴旋转时的瞬时电动势表达式的理解.5.（0 8.海南 7）如图，理想变压器原副线圈蹶施 4:1.原线圈接入电压为 u=Usin 3 t 的交流电源，副线圈接个R=27.5 Q 的负载电阻若 U=220 2 V,C IO OTTH z,则下述结论正的是）B.副线圈中输出交流电的期100TTC.原线圈中电流表的魏 0.5A18D.原线圈中的输入功率为 110应W解析I庾妓圈电压有效值7.-2 2 0%-由电压比等于匝数比可将副线图电压L 5 5 V,A对；电阻穴上的电流为二A，由原副线圈电流比等于匝效的反比，可得电流表示数为0.5 A，.C 对,输入功率为P-220X0.5WT10W,D错,周 期 7冬0 0 s,B错.答窠：A C6.（0 8.广东 5）小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示国。此线圈与一个 R=1 0 Q 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻。下列说法正确的是（）A.交变电流的周期为 0.125sB.交变电流的频率为 8HzC.交变电流的有效值为、2AD.交变电流的最大值为 4A【解析】由e-t 图像可知，交变电流电流的周期为 0.25s,故 频 率 为 4 H z,选 项A、B错误。根据欧姆定律可知交变电流的最大值为 2 A,故 有 效 值 为 V 2 A,选 项 C 正确。答案：C（08上海物理 20 B）某小型实验水电站输出功率是 20kW,输电线路总电阻是 6。（1）若 采 用 380 V 输电，求输电线路损耗的功率。（2）若 改 用 5000V高压输电，用户端利用 n1：n2=22：1 的变压器降压，求用户得到的电压。19答案I见解析p 2 0 x l 03解析（1）输电线上的电流强度为；=-=A=5 2 6 3 AU 3 8 0输电线路损耗的功率为P=依=5 2.6 3：“6 3 3 1 6 6 2 0 丫=1 6.6 3 丫p 2 0 x 1 03（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为；=,=IU.A=4AV 5 0 0 0用户端在变压器降压前获得的电压 U-=U-IR=（5 0 0 0-4-6）V=4 9 7 6 V根据 4=生%马力 1用户寄到的电压为c=*4 9 7 6 V=2 2 6 1 S V公 2 2【最新模拟】1 .12013?广东模拟】某交流电源的电动势与时间呈正弦函数关系如图所示，此电源与 一 个 R=10Q 的电阻构成闭合电路，不计其他电阻，下列说法正确的是A.交变电流的周期为 0.02sB.交变电流的频率为 0.5HzC.交变电流的有效值为 2/AD.交变电流的有效值为 2A【答案】AD【解析】交变电流的周期为0.02s,周 期 为 50H z,选 项 A 正确，选 项 B错误。交变电流的 最 大 值 为 2、2 A,有 效 值 为 2 A,选 项 C 错误，选项D 正确。2.12013?湖南模拟】图甲所示电路中，A、X、A 为相同的电流表，C 为电容器，电阻R、R、R 的阻值相同，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20如图乙所示，则 在t ltz时间内（A.电 流 表A,的 示 数 比4的小B.电 流 表 上的 示 数 比As的小C.电流表 A和4的示数相同D.电流表的示数都不为零【答案】C【解析】理想变压器原、副娃图的磁场变化情况相同，由图 乙 知 原 维 的1场均勺变化,据法拉第电磁感应定律=考=费 至 知 副 线 图 中 产 生 恒 定 电 流，娃圈为直流电砌碍作用，直流电不能通过电容器,所以电流表A 1、A：的示数相同，A：的示数为Q,C选项苻合题意.3.12013?浙江联考】如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比 m：n2=6：1,副线圈两端接三条支路.，每条支路上都接有一只灯泡，电路中 L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的峰值保持不变，而将其频率变为原来的 2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是（）(a)(b)2 1A.副 线 圈 两 端 的 电 压 有 叫6VB.副 线 圈 两 端 的 电 压 有 叫216VC.灯泡I变 亮，灯 泡II变亮D.灯泡II变 暗，灯泡川变亮【答案】AD【解析】由图可知庾筑统圈两端的有效值为36V.根据5=最得副线圈两端的电压有效值均为6V,所以选项A 对电阻对交流无取所灯泡I 鼻度不变电感圈交流电容源衮港所以灯泡II变暗，灯泡m 变 鼻 选 项 D 正确4.12013?吉林模 拟】如图所示，两种情况下变压器灯泡1、1_3的 功 率 均 为P,且Ll、1 _ 2、l_3为相同的灯泡，匝数为 ni：n2=3:1,则图a 0中L i的功率和图bO中L,的功率分别为（）A.P、P B.9P、4P/9C.4P/9、9PD.4P/9,9P【答 案】B【解 析】由题意可知，两种情况下变压器输致率为均为2P o设 灯 泡Lz、1_3的电压为U,电 流 为I,电 附R则 有，P=U人两 种 情 况 下 变 压 器 的 输 点 压 为3 U,变压器输血流 为21/3 o图a 0中L,的 功 率 为Pa=W9P;图b。中L,的 功 率 为 改2L3R=4P/9；R选项正确。5.&013?河北模 拟】如图正方形 线 蚯cd为L,每边电附 为r,在磁感应强度B的 匀 强 磁 埸 绕 轴 以 角 速 僮 转 动c、d两点与外电路相连、外电路电阴 r。则下列说法中正确f将 是去G A.S断开时，电 压 谶322E U)L222、2 2BcoiB.S 断开时，电压表读数为 8v2 2C.S 闭合时，电流表读数为 B(yL10r2/7rD.S 闭合时，线框从图示位置转过 71/2过程中流过电流表的电量为 BL【答案】3D【解析】正方形妓框在碳黑应强度为B的匀强饯场中绕延轴以角速度3转动，产生的息应电动势最大值为3点，电源电动势为E=逐 丸O.S新开时，内电路电流IV 4r-2 8r我卫二，电压表读数等于晅两点之间电压为1江 与B ceLL选 项B正 确A错 误.S闭合时，电路总电阻为?r-r AT 2.ab中电流为：=工-一 立 3.二，电 流 表 球 为：”显7r14rBcoLv,选 项C错误，S闭合时，妓框从图示位亶转过汽2过程中，磁通量变化=BL：,时间t=n 2 g产生感应电动势的平均值为中t“8BL：X,电流平均值为4coBU 7rx.流过电流表的电流平均值为ICcoBL：7 r x,电篁为q=：7 r,选 项D正确.6.2013?江苏调研】有一台交流发电机 E,通过理想升压变压器 T 1 和理想降压变压器 T2向远处用户供电，输电线的总电阻为 R,T 1 的输入电压和输入功率分别为 U1和 P 1,它的输出电压和输出功率分别为 U2和 P2；T 2 的输入电压和输入功率分别为 U 3和 P 3,它的输出电压 和 输 出 功 率 分 别 为 U4和 P4。设 T 1的 输 入 电 压 U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有()A.U2不变，U3变小B.U2 减小，U4变大C.P1变小，P2变小D.P2变大，P3变大23【答案】AD【解 析】因U 1和 两 线 圈 的 匝 效 不 变，根 据2=自 得U 2不 变，B Z=-,y=IR:U3=U2-U=4。，闭合电键，安培表读数为 0.75 A,伏 特 表 读 数 为 2 V,经过一段时间，一个电阻被烧坏(断路)，使安培表读数变为 0.8 A,伏特 表 读 数 变 为 3.2 V，问：(1)哪个电阻发生断路故障？(2)R，的阻值是多少？(3)能否求出电源电动势 E 和 内 阻 r?如果能，求出结果；如果不能，说明理由.【答案】(1)Rz(2)4。(3)4 V 不能求出内阻 理由见解析【解析】(1)伏特表和安培表有示数且增大，说明外电阻增大，故 只 能 是 R 被烧断路了.IT ,3.2R，=赤。=4 Q.I 1 -(3)UR3=I IR-U R2=0.75X 4 V-2 V=1 VUR3 1I 3=0.25 AR 4E=3.2 V+0.8A x(R 4+r)E=3 V+(0.25 A+0.75 A)(R 4+r)R+r=1 QE=4 V故只能求出电源电动势 E 而 不 能 求 出 内 阻 r.8.2013?北京市海淀区模拟】如图 1 3 甲所示，长、宽分别为 L,、Lz的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为 n,总 电 阻 为 r,可绕其竖直中心轴 QQ转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环 C、D(集流环)焊接在一起，并通过电刷和定值电阻 R 相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度 B 的大 小 随 时 间 t 的 变 化 关 系 如 图 1324乙所示，其中&、B 和 h 均为己知。在 0t，的时间内，线框保持静止，且线框题垂直；3 时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中轴罐匀速转动。求S13(1)0t，时间内通过电阻的电流大小；(2)线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻产生的热量；(3)线框匀速转动后，从 图 甲 所 示 蜘 90。的过程中，通过电用的电荷量。E nL L(B-B)-1 2 1 0R r (R r)t【答案】1A=-nB-L L T TRL OnB It L 2 1 1 2(1 t1 2 (3)R rR r【解析】A(1)0t，时间内，线框中的感应电动即n根 据 略 电 路 欧 姆 繇 可 知，通过电期的电流E nL L(B B)1 2 1 0R r(R r)t i=1(2)线框产生感应电动的最值nFnBi L 123I co2感应电动的有效E=nBi L 1L2W2itb 2 nBi L i L2通过电用的电流的有敕匚 2()R r9 _卜nLiL(B B)2 1 0t t1线框转动一周所曲时间 t=225此过程中，电 阻 R 产生的然Q=l jRt=TTRn(n f l 卜)2R+r(3)线框从图甲所示置歧 90。的过程中，2 OOV定(2)2 0 W(3)99.5%【解析】(D小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力的作用下侬匀减速直线运动，设A、B两极板I间电压为3根据动能定理有 一加：解得(2)设此时滑动受阻器接入电路中的电阻值为R”根据闭合电路欧姆定律可知，电E路中的电流 g&+4+r.根据部分电路欧姆定律可知 U-I R.解得 R,-2.0 x1 0 i 0 t 72滑动受阻器消耗的电功率P =-2 0 W-R3)电源的效率A./?(%+&)”-A =4,*_ 型 y-99 5%以 汽 用+&+r)10.2013?江苏质检】某小型实验水电输期是 2 0 k W,输电线电阻6 Q.(1)若 采 用 380 V 输电，求输电线路褪(2)若 改 用 5000 V 高压输电，用端网 n,:止=22:1 的变压器降压，求用得的电压.27【答案】1)1 6.6 2 k W (2)2 2 6.1 8V【解析】T)输电线上的电流为1=口 言 点 A72.6 3 AU J o U输电妓路损耗的功率为P,=FR=5 2.6 3：入 6 W1 6 6 2 0 V=1 6.6 2 k W仁政用高压输电后，输电线上的电流为用户端在变压器降压前获得的电压为U；=U-I T=(5 0 0 0-4 6)V=4 976 V根据9=，用户事到的电压为5 HU.=Si uI=4 976 V=2 2 6.1 8 Vn：1 1.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的.如图甲中，电源的电动势 E=9.0V,内电阻可忽略不计；G 为灵敏电流表，内阻 Rg保持不变；R 为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系 如 图 乙 的 R-t图线所示，闭合开关，当 R 的 温 度 等 于 20 时、电 流 表 示 数 11=2 mA,(1)电 流 表 G 的 内 阻 Rg=0；(2)当 电 流 表 的 示 数 I2=3.6 m A 时，热敏电阻 R 的温度是.7?/kll*r-Rr20 40 60答案：(1)500(2)120.解析：(1)从 图 乙 查 得 t=2 0 时，R 的阻值为4k Q.由 E=I1(R+R g)得：E 9.0R g=k。4 k o=0.5 k 0=500 QR=(2)设 当 I2=3.6 m A 时，热敏电阻的阻值为 R ,贝 ij，T 9 R=1c。公 k。-0.5 k。=2.0 k 02 3.6_R g=28从图中查得此时应的糜为 t2=120 .12.（1 0 分）人们利用发电机把天然存在的各种形式的能跳流能、煤等燃料的化学能）转化为电能.为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方，但用电的地方却分布很广，因此，需要把电能输送到远方，若嵬站输送电压为 U=6 000 V,输送功率为 P=500 k W,这时安装在输电线路的起点和终点的电度表位凝相嫡00kW-h,即 4 8 0 0 度电，试求（1）输电效率和输电线的电阻（2）若要使输电损失的功率降到原输送功率的 2%,电站应使用多高的电压端电？（结果保留二位有效数殍答 痴 60。28.8 Q (2)2.7*104 V解析，（1幅电效率_ Pt-AW _ 500*24-4 800！=Pt 500*24*100S=60,.由 AW=I2Rt 及 P=U I 得；R=-Y2=2S.8（二若使输电损失的功率隆到原输送功率的2%.0J P J w=P%=1 0 k W.又 P 损=11况联立解得输送电压为171=2 7“10413.（2013 福州模拟（口图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯海雷光，那么，理想变压器的匝数比I:n2:n 3 为多少？29答窠：3：2：i第析灯泡正常发光，可得UA=UB=l；C=U D,所以t7=2U3.由 变 压 器 的 电 压 比 公 式 号=,=景=，所 以n2=M 3同理，灯泡正常发光，功率相2 US S 1等，BP PA=P3=PC=PD.由 P=I2R#IA=IB=IC=ID.即 11=12=13.由 U1I1=U2I2+U3B 需 nlll=n212+n313.即 al=n2+n3=2n3+n3+3n3.朋&1：n2：2=3 ：2：1.1 4.如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B=0.5 T,边 长 L=10 cm 的正方形线圈abed共 100匝，线圈 电 阻 r=1 n,线圈绕垂直于磁感线的对称轴 O C T匀速转动，角速度=2 万rad/s,外 电 路 电 阻 R=4 Q,求：(1)转动过程中感应电动势的最大值；(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转 过 6 0 角时的瞬时感应电动势；(3)由 图 示 位 置 转 过 6 0 角的过程中产生的平均感应电动势；(4)交变电压表的示数；.(5)线圈转动一周外力所做的功：1(6)6周 期 内 通 过 R 的电荷量为多少？答案：(1)3.14 V(2)1.57 V(3)2.6 V(4)1.78 V(5)0.99 J(6)0.086 6 C30解析断应电动势的最大值为勒=期 然=3 八二 转 过 角 时 的 瞬 时 感 应 电 动 势 e=m c o$60c=3.14*0.5 V=1.57 V.(3)，转 过 6。：角过程中产生的平均感应电动势-E=N管、力=26，”电玉表示数为外电压的有效值:5 冬含=L78V.b 转动一周外力救的功等于电流产生的热却E m1=汨2 k。9”(6金周期内通过R 的电荷量;-T=E T NB S s m 6 3 Tq_ 1,6_R+7 6 TT7-67-R+r6 =N-BSz-s7m-6-0=0.A0 8A6O.6上 C.八R+r1 5.某发电厂发电机的输出功率 P=100 k W,发电机端电压 U=250 V,向远处送电的输电 线 的 总 电 阻 R=8。.要使输电线上的功率损失不超过输送功率的 5%,用户得到的电压又正 好 是 220 V.(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图；(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比.解析：(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器，输电线路示意图如图所示.(2)按题意，P 损=5%P=0.05x 100 x 103W=5x 103 W,设输电线路中的电流为 I,则P 损=12R.31P 100 x103输送压 U 2=-五V=4 000 V,I发电机输的电压 U1=U=250V,一 一 一，一n1 U1 250 1升压变压器的匝檄=n 2=U2 4 000=16输电线路损的电压 U 损=IR=25x8 V=200 V,.降压变压器原线圈 n 3 两端的电压为U3=U2U 损=4 000V-200 V=3 800 V.用户在副线圈 n4两端得到苞 (J4=220 V:所以降压变压器的匝敏U3 3 800 _ 190U4=2 2 0 =1111.即升压变压器原、副线圈的匝豳1:1 6,降压变压器原、副线圈的匝她 190:16.(2013.郑州横如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数n=100%电Q,所围成矩形的面疑0.040 m2,小灯泡的电阻 R=9.0 Q,磁场的磁感应强度按如图乙所示的骏七 线圈中产生的感应电动的瞬便述 e=nBn 中 Bm为磁感应强度的最值 T 为磁场变化的周期不好组阻 随 温 度 的 变 求 I(1)线圈中产生的感应电动的圾值(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的。1的时间内，通过小灯泡的电鬣4答案：(1)8.0 V(2)2.88 W(3)4.0 x io-3C32解析，（1）由 醵 知，线图中产生的交变电流的周期T=3.1 4 70-2 s,所以E m=n3 mse0=g Q、（】电流的最大值=0.8 0 A,有效值：=*=%可如泡消耗的电功率?=I 2 R=2.S S W 在 予 函 内 电 动 势 的 平 均 值 营=等平均电流I=E =nS A BR+r R+rA t,流过灯泡的电荷篁Q=I =壁=4.0 70-3 C.33