2020高考物理 月刊專版 專題09 交變電流和電磁感應(yīng)高考在線4

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1、交變電流和電磁感應(yīng) 一、選擇題 1.（09·天津·9）（1）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I= 。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q= 。 答案：（1）， 解析：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計(jì)算等知識(shí)。 電動(dòng)勢的最大值，電動(dòng)勢的有效值，電流的有效值；。 2.（09·廣東物理·9）圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述

2、正確的是 （ ABD ） A．增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失 B．高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗 C．在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小 D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好 解析：依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗，而,增大輸電線的橫截面積，減小輸電線的電阻，則能夠減小輸電線上的功率損耗，A正確；由P=UI來看在輸送功率一定的情況下，輸送電壓U越大，則輸電電流越小，則功率損耗越小，B正確；若輸電電壓一定，輸送功率越大，則電流I越大，電路中損耗的電功率越大，C錯(cuò)誤；輸電電壓并不是電壓越高越好，因?yàn)殡妷涸?/p>

3、高，對(duì)于安全和技術(shù)的要求越高，因此并不是輸電電壓越高越好，D正確。 3.（09·江蘇物理·6）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開始發(fā)光，下列說法中正確的有 （ AB ） A．開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz B．開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V C．開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大 D．開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變 4.（09·海南物理·9）一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)方輸電。輸電線路總電阻．到目的地經(jīng)變壓器降壓，負(fù)載為多個(gè)正

4、常發(fā)光的燈泡（220V、60W）。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%,變壓器和的耗損可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則（ ABD ） A．原、副線圈電流分別為和20A B．原、副線圈電壓分別為和220V C．和的變壓比分別為1：50和40：1 D．有盞燈泡（220V、60W）正常發(fā)光 5.（09·海南物理·12）鉗型表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50Hz和60Hz。

5、現(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國測量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是 A。若此表在中國的測量值是準(zhǔn)確的，且量程為30A；為使其在英國的測量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為 A． 答案：12 25 6.（09·山東·19）某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n，n2。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有，所以，A正確，BC不正確。升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線損失功率，D正確。 考點(diǎn)：

6、變壓器工作原理、遠(yuǎn)距離輸電 提示：理想變壓器的兩個(gè)基本公式是：⑴ ，即對(duì)同一變壓器的任意兩個(gè)線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比。⑵，即無論有幾個(gè)副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。只有當(dāng)變壓器只有一個(gè)副線圈工作時(shí)，才有。 遠(yuǎn)距離輸電，從圖中應(yīng)該看出功率之間的關(guān)系是：P1=P2，P3=P4，P1/=Pr=P2。電壓之間的關(guān)系是：。電流之間的關(guān)系是：。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計(jì)算時(shí)都必須用，而不能用。特別重要的是要會(huì)分析輸電線上的功率損失。 7.（09·四川·17）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R1＝20 ，B錯(cuò)；因?yàn)殡娙萜饔型ń?/p>

7、流、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容器，D錯(cuò)；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關(guān)系并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電阻R2的電流有效值為I＝、電壓有效值為U＝Um/V，電阻R2的電功率為P2＝UI＝W、C對(duì)。 9.（09·福建·16）一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則 （ D ） A.電壓表的示數(shù)為220v 值E=220V，燈泡兩端電壓，A錯(cuò)；由圖像知T=0.02S，一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次，可知1s內(nèi)電流方向變化100次，B錯(cuò)；燈泡的實(shí)際功率,C

8、錯(cuò)；電流的有效值，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為，D對(duì)。 2020年高考題 一、選擇題 1.（08·北京·18）一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=11:5。原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示。副線圈僅接入一個(gè)10 的電阻。則 （ D ） A．流過電阻的電流是20 A B．與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V C．經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103 J D．變壓器的輸入功率是1×103W 解析 原線圈中電壓的有效值是220V，由變壓比知副線圈中電壓為100V，流過電阻的電流是10

9、A；與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V；經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×1034J。 2.（08·天津·17）一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調(diào)電阻R 設(shè)原線圈的電流為I1，輸入功率為P1，副線圈的電流為I2，輸出功率為P2。當(dāng)R增大時(shí) （ B ） A．I1減小，P1增大 B．I1減小，P1減小 C．I2增大，P2減小 D．I2增大，P2增大 解析 理想變壓器的特點(diǎn)是輸入功率等于輸出功率，當(dāng)負(fù)載電阻增大時(shí)，由于副線圈的電壓不變，所以輸出電流I2減小，導(dǎo)致輸出功率P2減小，所以輸入功率P1減??；輸入的

10、電壓不變，所以輸入的電流I1減小，B正確 3.（08四川·16）如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的。V1 和V2 為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2； A1 、A2 和A3 為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3?，F(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是 （ BC ） A．U2變小、I3變小 B．U2不變、I3變大 C．I1變小、I2變小 D．I1變大、I2變大 解析：因?yàn)樽儔浩?/p>

11、的匝數(shù)與U1不變，所以U2與兩電壓表的示數(shù)均不變．當(dāng)S斷開時(shí)，因?yàn)樨?fù)載電阻增大，故次級(jí)線圈中的電流I2減小，由于輸入功率等于輸出功率，所以I1也將減小，C正確；因?yàn)镽1的電壓減小，故R2、R3兩端的電壓將增大，I3變大，B正確． 4.（08寧夏·19）如圖a所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場中，并繞過ab、cd中點(diǎn)的軸OO′以角速度 逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若以線圈平面與磁場夾角時(shí)（如圖b）為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎?。則下列四幅圖中正確的是 （ D ） 【解析】本題考查正弦交流電的產(chǎn)生過程、楞次定律等知識(shí)和規(guī)律。從a圖可看出線圈從垂直于中

12、性面開始旋轉(zhuǎn)，由楞次定律可判斷，初始時(shí)刻電流方向?yàn)閎到a，故瞬時(shí)電流的表達(dá)式為i=－imcos（+ωt），則圖像為D圖像所描述。平時(shí)注意線圈繞垂直于磁場的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的瞬時(shí)電動(dòng)勢表達(dá)式的理解。 5.（08·海南·7）如圖，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4∶1．原線圈接入一電壓為u＝U0sinωt的交流電源，副線圈接一個(gè)R＝27.5 Ω的負(fù)載電阻．若U0＝220V，ω＝100π Hz，則下述結(jié)論正確的是 （ AC ） A．副線圈中電壓表的讀數(shù)為55 V B．副線圈中輸出交流電的周期為 C．原線圈中電流表的讀數(shù)為0.5 A D．原線圈中的輸入功率為 6.（08·廣東·5）小型交流發(fā)電

13、機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示國。此線圈與一個(gè)R＝10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻。下列說法正確的是 （ C ） A．交變電流的周期為0.125s B．交變電流的頻率為8Hz C．交變電流的有效值為A D．交變電流的最大值為4A 【解析】由e－t圖像可知，交變電流電流的周期為0.25s，故頻率為4Hz，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。根據(jù)歐姆定律可知交變電流的最大值為2A，故有效值為A，選項(xiàng)C正確。 二、非選擇題 7.（08上海物理·20 B）某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20kW，輸電線路總電阻是6Ω。 （1）若采用380 V輸電，求輸電線路損耗的功率。 （2）若改用5000 V高壓輸電，用戶端利用n1:n2＝22：1的變壓器降壓，求用戶得到的電壓。