2014——2017高考交流电真题
2014年高考真题——理综物理(四川卷)解析版
C 电流表(0-0.3A,内阻为5.0Ώ)D 电流表(0-0.3A,内阻未知)
②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数为
0.15A,要让滑动变阻器R接入电路的阻值
(选填“不
变”,“变大”或“变小”)
③在坐标纸上画出R1与I2的关系图。④根据以上实验得出Rx=
Ώ
【答案】:(1) b c 不在(2)①D C ②变大 ③ 如图示④ 31Ω (2014年 四川卷)9.石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度 及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命 性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作的 超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们 设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿 着这条缆绳运动,实现外太空和地球之间便捷的物资交换。 (1) 若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为的同步轨道 站,求轨道站内质量为的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度 为,地球半径为R。
……④ (2) 人在仓内,受到万有引力与支持力,此二力的合力即为向心力。 设地球质量为M,人到地心的距离为r2,向心加速度为a,受到的万有引 力为F 故有:r2=R+h2……⑤
a=ω
r2……⑥ F=G
……⑦ g=
……⑧ 设地板对人的支持力为
,人对地面的压力为N
=N……⑨ F-
=
a……⑨联立各式,可得N=11.5N (2014年 四川卷)
持不变,不计空气阻力。求: (1) 小物体在水平轨道CD上运动的速度v的大小; (2)倾斜轨道GH 的长度s。 10. 【解析】 (1) 由对P1受力分析可得:竖着方向受力平衡:N+qvB=mg ……① 水 平方向受力平衡:F=N ……② 联立①②可得:v=4m/s (2) P1从D到G由于洛伦兹力不做功,电场力做正功,重力做负功由动 能定理可知: qEr-mgr(1-cos)=mv-m ……③ P1过G点后做匀变速直线运动的加速度 设为a,则; qEcos-mg-(mgcos+qE)=ma ……④P2质量设为m在GH上做匀加速直线运 动的加速度a,则: mg-mgcos=ma ……⑤P1和P2在GH上的时间相同位移之和为S,所以:
2014年高考物理试题分项解析专题09电路和电流包括直流和交流
专题09 电路和电流(包括直流和交流)1. 【2014·上海卷】将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联,接在不计内阻的稳压电源两端。
开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等,保持Ⅰ温度不变,冷却或加热Ⅱ,则Ⅱ的电功率在(A)加热时变大,冷却时变小(B)加热时变小,冷却时变大(C)加热或冷却时都变小(D)加热或冷却时都变大2.【2014·天津卷】如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略。
平行板电容器C的极板水平放置。
闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。
如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键S3.【2014·上海卷】如图,电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r 。
将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表123V V V 、、示数变化量的绝对值分别为123V V V ∆∆∆、、,理想电流表A 示数变化量的绝对值I ∆,则(A )A 的示数增大 (B )2V 的示数增大 (C )3V ∆与I ∆的比值大于r (D )1V ∆大于2V ∆4.【2014·天津卷】如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a 、b 所示,则A.两次t=0是时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V5.【2014·海南卷】理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端,已知三个灯泡均正常发光。
该变压器原、副线圈的匝数之比为A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶26.【2014·新课标全国卷Ⅱ】如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。
专题52交变电流的描述(原卷卷)-十年(2014-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)
专题52 交变电流的描述一、单选题1.(2022·浙江·统考高考真题)下列说法正确的是()A.恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向C.正弦交流发电机工作时,穿过线圈平面的磁通量最大时,电流最大D.升压变压器中,副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率2.(2022·浙江·统考高考真题)如图所示,甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况,摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动;乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况,皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。
下列说法正确的是()A.甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场B.乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场C.甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电D.乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电3.(2023·浙江·统考高考真题)我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流,用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。
下列说法正确的是()A.送电端先升压再整流B.用户端先降压再变交流C.1100kV是指交流电的最大值D.输电功率由送电端电压决定R=55Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是()5.(2022·重庆·高考真题)低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。
若将“12V 50W ”的交流卤素灯直接通过变压器(视为理想变压器)接入电压为220V 的交流电后能正常工作,则( )6.(2022·海南·高考真题)一个有N 匝的矩形线框,面积为S ,以角速度ω从如图所示的位置开始,在匀强磁场B 中匀速转动,则产生的感应电动势随时间变化的图像是( )A .B .C .D .7.(2022·河北·统考高考真题)张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一,其发电、输电简易模型如图所示,已知风轮机叶片转速为每秒z 转,通过转速比为1:n 的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动,发电机线圈面积为S ,匝数为N ,匀强磁场的磁感应强度为B ,0=t 时刻,线圈所在平面与磁场方向垂直,发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。
专题13 交流电-2017年高三物理全国名卷试题分项汇编系列 含解析 精品
2017年高三物理全国名校名卷试题分项汇编系列(第01期)专题13交流电一、单选题1.如图所示,一理想变压器原线圈与每个副线圈的匝数比均为3︰1,原线圈与每个副线圈所连的电阻阻值均为R,原线圈接220V的正弦交流电,副线圈n2回路中电阻两端的电压为U2,原线圈电阻与每个副线圈电阻消耗的功率之比均为k。
则A.错误!未找到引用源。
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B.错误!未找到引用源。
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C.错误!未找到引用源。
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D.错误!未找到引用源。
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【答案】 A2.如图所示,图a中的变压器为理想变压器,其原线圈接到U=220V的交流电源上,副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路;图b中阻值为R2的电阻直接接到电压为U=220V的交流电源上,寻果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等,则变压器原、副线圈的匝数之比为()A. 错误!未找到引用源。
B. 错误!未找到引用源。
C. 错误!未找到引用源。
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【答案】 D【解析】设副线圈的电压为错误!未找到引用源。
,利用电流的热效应,功率相等错误!未找到引用源。
,原副线圈的匝数之比等于电压之比错误!未找到引用源。
,故选项D正确。
点睛:变压器的特点:匝数与电压成正比,与电流成反比,利用电流的热效应。
3.在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。
下列说法正确的是 xk/wA. 在t=0.01s时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为错误!未找到引用源。
C. Rt处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表V1、V2的比值不变D. Rt处温度升高时,电流表的示数变小,变压器输入功率变大【答案】 A【解析】当t=0.01s时,u=0,此时穿过该线圈的磁通量最大,穿过线圈的磁通量的变化率为零,故A正确;原线圈接的图甲所示的正弦交流电,由图知最大电压36错误!未找到引用源。
近三年高考全国卷一电磁感应
(2014全国一卷)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表相连。
往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化(2014全国卷一)如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间的电压如图(b)所示。
已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是(2015全国卷一)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示。
实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后。
下列说法正确的是()A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D..在圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动PSQ M 北 南N S (2017全国卷一)扫描对到显微镜(STM )可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌,为了有效隔离外界震动对STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小震动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及其左右震动的衰减最有效的方案是(2018全国卷一)如图,导体轨道OPQS 固定,其中PQS 是半圆弧,Q 为半圆弧的中点,O 为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆,M 端位于PQS 上,OM 与轨道接触良好。
高中物理交流电高考题
高中物理交流电高考题一、简介交流电是高中物理中的重要知识点,也是高考中经常涉及的题目。
本文将以高中物理交流电为主题,探讨几个与该知识点相关的高考题。
二、题目及解析1. 题目某交流电源的电压方程为 $U = U_m \\sin(\\omega t +\\phi)$,该电源的频率为 50 Hz,在实验中测得电源的最大电压U U=220U。
求该电源的频率。
1. 解析已知电压方程为 $U = U_m \\sin(\\omega t + \\phi)$,可以将其与标准的正弦函数形式进行对比,得到 $\\omega = 2\\pi f$,其中 $\\omega$ 为角频率,U为频率。
根据题目中已知的条件,U U=220U,频率为 50 Hz,代入上述公式,得到角频率 $\\omega = 2\\pi \\times 50 =100\\pi$。
因此,该交流电源的频率为 50 Hz。
2. 题目某电路中有一个电感器和一个电阻器串联,电感器的电感为U=0.1U,电阻器的电阻为 $R = 100\\Omega$,当该电路连接到 220V 的交流电源上时,电路中电流的最大值为U U=2U。
求该电路中的电阻。
2. 解析根据电路中电感和电阻的串联特点,可以得到电路中的总阻抗 $Z = \\sqrt{R^2+(\\omega L - \\frac{1}{\\omegaC})^2}$,其中 $\\omega = 2\\pi f$,U为电源的频率。
题目中已知交流电源电压为220V,电流最大值为U U=2U,根据电路中的电流和电压关系U U=U U U,可以得到 $Z =\\frac{U_m}{I_m} = \\frac{220}{2} = 110\\Omega$。
由于电路中的总阻抗 $Z = \\sqrt{R^2+(\\omega L -\\frac{1}{\\omega C})^2}$,已知电感U=0.1U,代入已知条件,得到方程 $\\sqrt{R^2+(100\\pi - \\frac{1}{100\\pi C})^2} = 110$。
三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编:专题13 交流电(含解析)
专题13 交流电1.(2019·江苏卷)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:10,当输入电压增加20 V 时,输出电压 A .降低2 V B .增加2 V C .降低200 V D .增加200 V 【答案】D【解析】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即1122U n U n =,得:2211n U U n =,即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比,所以有:,当输入电压增加20V 时,输出电压增大200V ,故D 正确。
2.(2018·江苏卷)采用220 kV 高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的14,输电电压应变为 A .55 kV B .110 kVC .440 kVD .880 kV【答案】C【解析】本意考查输电线路的电能损失,意在考查考生的分析能力。
当输电功率P =UI ,U 为输电电压,I 为输电线路中的电流,输电线路损失的功率为P 损=I 2R ,R 为输电线路的电阻,即P 损=2P R U ⎛⎫ ⎪⎝⎭。
当输电功率一定时,输电线路损失的功率为原来的14,则输电电压为原来的2倍,即440 V ,故选项C 正确。
3.(2018·天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。
利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电,电路如图所示,理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ,R 消耗的功率为P 。
若发电机线圈的转速变为原来的12,则A .R 消耗的功率变为12PB .电压表V 的读数为12U C .电流表A 的读数变为2I D .通过R 的交变电流频率不变 【答案】B【解析】根据公式m E nBS ω=分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况;根据判断原副线圈中电流电压的变化情况,根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化;根据2πn ω=可知转速变为原来的12,则角速度变为原来的12,根据m E nBS ω=可知电动机产生的最大电动势为原来的12,根据U =可知发电机的输出电压有效值变为原来的12,即原线圈的输出电压变为原来的12,根据1122n U n U =可知副线圈的输入电压变为原来的12,即电压表示数变为原来的12,根据2U P R=可知R 消耗的电功率变为14P ,A 错误B 正确;副线圈中的电流为212U I R=,即变为原来的12,根据1221n I n I =可知原线圈中的电流也变为原来的12,C 错误;转速减小为原来的12,则频率变为原来的12,D 错误。
交流电的产生及描述(原卷版)高考物理复习热点题型
29 交流电的产生及描述【专题导航】目录热点题型一正弦交变电流的产生及变化规律 (1)(一)交变电流的产生过程分析 (2)(二)交变电流的函数表达式的理解 (2)交变电流的图象分析 (3)热点题型二交变电流的有效值 (3)热点题型三交变电流“四值”的理解与应用 (4)(一)交变电流峰值的应用 (5)(二)交变电流有效值的计算 (6)(三)交变电流平均值的求法及应用 (7)(四)交变电流“四值”的综合应用 (8)【题型演练】 (9)【题型归纳】热点题型一正弦交变电流的产生及变化规律1.交流电产生过程中的两个特殊位置2.正弦式交变电流的变化规律磁通量:Φ=Φm cos ωt;电动势:e=E m sin ωt;电流:i=I m sin ωt.(一)交变电流的产生过程分析【例1】.(2019·南京、盐城模拟)图甲是小型交流发电机的示意图,在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈内阻为10 Ω,外接一只电阻为90 Ω 的灯泡,不计电路的其他电阻,则()A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直B.每秒钟内电流方向改变100次C.灯泡两端的电压为22 V D.0~0.01 s时间内通过灯泡的电荷量为0【变式】(2019·北京市通州区高三第一学期期末)如图所示,一个矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动,转轴OO′与磁场方向垂直,线圈中产生感应电动势。
下列说法正确的是()A.线圈平面与磁场垂直时,磁通量为零B.线圈平面与磁场垂直时,磁通量变化最快C.线圈平面与磁场平行时,感应电动势为零D.线圈平面与磁场平行时,感应电动势最大(二)交变电流的函数表达式的理解【例2】.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e=2002·sin 100πt(V),那么()A.该交变电流的频率是100 Hz B.当t=0时,线圈平面恰好与中性面垂直C.当t=1200s时,e达到峰值D.该交变电流的电动势的有效值为200 2 V【变式】一交流电压为u=1002sin(100πt)V,由此表达式可知() A.用电压表测该电压其示数为50 VB.该交流电压的周期为0.02 sC.将该电压加在“100 V,100 W”的灯泡两端,灯泡的实际功率小于100 WD.t=1400s时,该交流电压的瞬时值为50 V交变电流的图象分析【例3】(2019·扬州市一模)电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动,线圈的电动势随时间变化的图象如图所示.现把线圈的电动势加在电阻为9 Ω的电热丝上,则下列说法正确的是()A.线圈转动的角速度为31.4 rad/s B.如果线圈转速提高一倍,则电流发生改变C.电热丝两端的电压U=100 2 V D.电热丝的发热功率P=1 800 W【变式】.(2017·高考天津卷)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化.设线圈总电阻为2 Ω,则()A.t=0时,线圈平面平行于磁感线B.t=1 s时,线圈中的电流改变方向C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2 J热点题型二交变电流的有效值1.利用公式法计算利用E=E m2、U=U m2、I=I m2计算,只适用于正(余)弦式交变电流.2.利用有效值的定义计算(非正弦式电流)计算时“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍.3.利用能量关系计算当有电能和其他形式的能转化时,可利用能的转化和守恒定律来求有效值.4.计算交变电流有效值的方法(1)分段计算电热,然后求和得出一个周期内产生的总热量.(2)利用两个公式Q =I 2Rt 和Q =U 2R t 可分别求得电流有效值和电压有效值. (3)若图象部分是正弦(或余弦)式交变电流,其中的14(但必须是从零至最大值或从最大值至零)和12周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I =I m 2、U =U m 2求解. 【例4】(2019·南京、盐城一模)一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如下图所示, 在相同时间内电阻产生热量最大的是 ( )【变式1】(2019·贵阳一模)如图甲所示为某品牌电热毯的简易电路,电热丝的电阻为R =484 Ω,现将其接在u =2202sin100πt (V)的正弦交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,温控装置P 使输入电压变为图乙所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝的电阻保持不变,则保温状态下,理想交流电压表V 的读数和电热毯消耗的电功率最接近下列哪一组数据( )A .220 V 、100 WB .156 V 、50 WC .110 V 、25 WD .311 V 、200 W【变式2】图示为表示一交流电的电流随时间而变化的图象,此交流电的有效值是 ( )A .5 2 AB .3.5 2 AC .3.5 AD .5 A热点题型三 交变电流“四值”的理解与应用 交变电流“四值”的比较(一)交变电流峰值的应用 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转到与磁感线平行时,感应电动势有最大值m E NB S ω=。
三年高考(2014-2016)物理真题分项版解析—— 专题10电路和电流
专题10 电路和电流1.【2016·上海卷】电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此A .电动势是一种非静电力B .电动势越大,表明电源储存的电能越多C .电动势的大小是非静电力做功能力的反映D .电动势就是闭合电路中电源两端的电压【答案】C【考点定位】电动势【方法技巧】本题需要理解电动势的物理意义,电源电动势在闭合电路中的能量分配。
2.【2016·全国新课标Ⅱ卷】阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路。
开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2。
Q 1与Q 2的比值为A .25B .12C .35D .23【答案】C【解析】根据等效电路,开关S 断开时,电容器的电压12112325+3E U R E R R =⋅⨯=,得11Q CU =;S 闭合时,211123+2E U R E R R =⋅=,22Q CU =,故112235Q U Q U ==,故选C 。
【考点定位】闭合电路的欧姆定律、电容器【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查;解题关键是要搞清电路的结构,画出等效电路图,搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压,然后根据Q =CU求解电容器的带电荷量。
3.【2016·江苏卷】如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A【答案】AC【考点定位】闭合电路的欧姆定律【方法技巧】重点是掌握闭合电路的欧姆定律,注意电路的连接方式,a、b间用导线连接后,外电路的连接发生改变。
4.【2016·四川卷】如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其它条件不变,则A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C.原、副线圈两段电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变【答案】B考点:变压器 【名师点睛】此题是对变压器原理的考查;首先要记住原副线圈的电压与匝数关系1122U n U n =,从题目中知道为降压变压器,原线圈匝数大于副线圈匝数;判断原副线圈减小相同的匝数时原副线圈的匝数比的变化要用到数学知识,这里稍微有点难度.5.【2016·全国新课标Ⅲ卷】如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b 。
近六年新课标全国卷高考物理试题分类汇总专题 交变电流
2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总专题12:交变电流2017(课标卷I ) 2017(课标卷II ) 2017(新课标卷Ⅲ) 2016(课标卷I )16.一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R 1,R 2和R 3的阻值分别为3Ω ,1Ω ,4Ω ,为理想交流电流表,U 为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。
当开关S 断开时,电流表的示数为I ;当S 闭合时,电流表的示数为4I .该变压器原、副线圈匝数比为A .2B .3C .4D .5 【答案】B 2016(课标卷II ) 2015(课标卷I )16.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V 的正弦交流电源上,如图所示。
设副线圈回路中电阻两端的电压为U ,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ,则A .9166==k ,V UB .9122==k ,V U C. 3166==k ,V U D .3122==k ,V U2015(课标卷II ) 2014(课标卷I ) 2014(课标卷II )2013(课标卷I ) 2013(课标卷II ) 2012年新课标卷17.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2.0 kW 。
设此时原线圈中电流有效值为I 1,负载两端电压的有效值为U 2,且变压器是理想的,则U 2和I 1分别约为A.380V 和5.3AB.380V 和9.1AC.240V 和5.3AD.240V 和9.1A 17.【答案】B 【解析】由1212U U n n =得:221119002203801100n U U V V n ==⨯=,由121122P P U I U I ===得21120009.1220P I A A U ===,所以B 正确。
交流电真题
怎样产生交变电流专题巩固练习1.如图所示的各图线中表示交变电流的是( )2.图中画出了六种电流随时间变化的图象.这六个图中的电流都随时间做周期性变化,其中属于交流电的是________,属于正弦交流电的是________,属于直流电的是________.3.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图 (甲)所示.则下列说法正确的是 ( )A .t=0时刻,线圈平面与中性面垂直B .t=0 .01 s 时刻,φ的变化率最大C .t=0.02 s 时,交流电动势达到最大D .该线圈相应产生的交流电动势的图象如图(乙)所示.4.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中,线框中最大磁通量为m Φ ,最大感应电动势为m E ,下列说法中正确的是 ( )A .当磁通量为零时,感应电动势也为零B .当磁通量减小时,感应电动势在增大C .当磁通量等于0.5m Φ时,感应电动势等于0.5m ED .角速度ω等于mE /m Φ5.一束带电粒子(重力不计)沿着通有交变电流的螺线管中心射入管内,则粒子在管内的运动情况是6.一个面积为s 的矩形线圈在匀强磁场中以某一条边为轴做匀速转动,线圈中感应电动势ε与时间t 的关系如图所示,感应电动势最大值和周期可以由图中直接读出,则磁感应强度B= ,在t=T/12时刻,线圈平面与磁感应强度的夹角等于 。
7、交流发电机在工作时的电动势为e=Emsin ωt ,若将其线框的转速提高到原来的两倍,其他条件不变,则其电动势变为8、一台旋转电枢式交流发电机,在正常工作时的正弦电动势e=2202sin100πt (V ),由于超负荷使电枢转速降低了十分之一,这是的电动势是9一台发电机发出正弦式交变电流,其电动势的最大值为400V ,线圈匀速转动的角速度为314rad/s 。
从中性面开始计时,试写出电动势的瞬时值表达式。
高考物理交变电流选择题100道详细解析
精品题库试题交变电流选择题物理1.(2015广东理综,15,4分)图为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管,视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变,调节触头P,使输出电压有效值由220 V降至110 V。
调节前后()A.副线圈中的电流比为1∶2B.副线圈输出功率比为2∶1C.副线圈的接入匝数比为2∶1D.原线圈输入功率比为1∶2[解析] 1.电阻丝的阻值R可认为不变,由欧姆定律I=可知副线圈中的电流取决于副线圈的输出电压,故调节前后副线圈中电流之比为2∶1,A错误;再由P2=I2U2或P2=可知副线圈的输出功率之比应为4∶1,B错误;而理想变压器输入功率总是等于输出功率,故原线圈的输入功率之比也为4∶1,D错误;因原线圈的输入电压U1、匝数n1恒定,故由电压关系=可知副线圈的接入匝数比为2∶1,C正确。
2.(2015福建理综,15,6分)图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压u=U m sin ωt的交流电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为()A.()B.()C.4()2()2rD.4()2()2r[解析] 2.T的输入电压U1=,则P=U1I1,I1==,又因为=,所以I2=I1=,则输电线上损失的电功率P损=·2r=4r,C项正确。
3.(2015天津理综,6,6分)(多选)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头。
在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则()A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小[解析] 3.保持Q位置不动,则副线圈两端电压U2不变,P向上滑动,则R增大,副线圈电流I2减小,由P1=UI1=U2I2,可知I1减小,电流表读数减小,A错误,B正确。
五年2013—2017高考各省物理真题专题--交变电流
五年201з—2017高考各省物理真题专题--交变电流2017年高考物理真题分类汇编--交变电流1.【2017·天津卷】在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。
设线圈总电阻为2 Ω,则A .t =0时,线圈平面平行于磁感线B .t =1 s 时,线圈中的电流改变方向C .t =1.5 s 时,线圈中的感应电动势最大D .一个周期内,线圈产生的热量为28πJ 【答案】AD【考点定位】交变电流的规律和“四值问题”【名师点睛】本题要正确理解正弦交变电流的规律和法拉第电磁感应定律。
2.【2017·北京卷】如图所示,理想变压器的原线圈接在π(V)u t 的交流电源上,副线圈接有R =55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是A .原线圈的输入功率为B .电流表的读数为1 AC .电压表的读数为D .副线圈输出交流电的周期为50 s 【答案】B【考点定位】正弦式交变电流的“四值”、理想变压器原副线圈电压、电流、功率与匝数的关系【名师点睛】理想变压器原副线圈两端电压、电流、功率与匝数的关系需注意因果关系,电压由原线圈决定副线圈,电流与功率则由副线圈决定原线圈。
з.【2017·江苏卷】某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则(A )电感L 1的作用是通高频(B )电容C 2的作用是通高频 (C )扬声器甲用于输出高频成分(D )扬声器乙用于输出高频成分【答案】BD【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述,2πL X fL ,频率越高阻碍作用越大,对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频,所以A 错误;电容对交流电的阻碍作用12πC X fC=,频率越高阻碍作用越小,所以是通高频阻低频,故BD 正确;C 错误. 【考点定位】电感、电容对交流电的阻碍作用【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用,即感抗、容抗的大小与什么因素201б年高考物理真题分类汇编--交变电流1.(全国新课标I 卷,1б)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻12R R 、和3R 的阻值分别是31ΩΩ、和4Ω,○A 为理想交流电流表,U 为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。
全国各地高考招生物理试题汇编 交流电(附答案解析)
全国各地高考招生物理试题汇编 交流电(附答案解析)2(四川卷).用220V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110V ,通过负载的电流图像如图所示,则A .变压器输入功率约为3. 9WB .输出电压的最大值是110VC .变压器原、副线圈匝数比是1:2D .负载电流的函数表达式=0.05sin(100πt+2π)A 答案:A8【江苏高考】. 如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P 处于图示位置时,灯泡L 能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有((BA))增向大下交滑流动电P 源的电压(C)增大交流电源的频率(D)减小电容器C 的电容答案:BC3(海南卷).通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示,其周期为1s.电阻两端电压的有效值为 A .12V B .410V C .15V D .85V 答案:B16【广东高考】.如图5,理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2=2:1, ○V 和○A 均为理想电表,灯泡电阻R 1=6Ω,AB 端电压u 1=212sin100πt (V ).下列说法正确的是A. 电流频率为100HzB. ○V 的读数为24VC. ○A 的读数为0.5AD. 变压器输入功率为6W答案:D17(山东理综).图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,○A 为交流电流表。
线圈绕垂直于磁场方向的水平轴O O ′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是A .电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s 时线圈平面与磁场方向平行D .0.02s 时电阻R 中电流的方向自右向左答案:AC15(福建卷理综.如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的电阻。
闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势()e t V π=,则A.该交变电流的频率为10HzB.该电动势的有效值为C.外接电阻R 所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表○A 的示数为1.0A答案:C4(天津卷)..普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少,工作时电流为I ab ,cd 一侧线圈的匝数较多,工作时电流为I cd ,为了使电流表能正常工作,则A.ab 接MN 、cd 接PQ ,I ab <I cdB. ab 接MN 、cd 接PQ ,I ab >I cdC.ab 接PQ 、cd 接MN ,I ab <I cdD.ab 接PQ 、cd 接MN ,I ab >I cd答案:B。
2014——2017高考交流电真题
1.(2014 福建卷)16.图为模拟远距离输电实验电路图,两理想闫雅琪的匝数n 1=n 4<n 2=n 3,四根模拟输电线的电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ,A 1、A 2为相同的理想交流电流表,L 1、L 2为相同的小灯泡,灯丝电阻R L >2R ,忽略灯丝电阻随温度的变化。
当A 、B 端接入低压交流电源时( )A.A 1、A 2两表的示数相同B.L 1、L 2两灯泡的量度相同C.R 1消耗的功率大于R 3消耗的功率D.R 2两端的电压小于R 4两端的电压2(2014年 广东卷)19、如图11所示的电路中,P 为滑动变阻器的滑片,保持理 想变压器的输入电压U1不变,闭合电建S ,下列说法正确 的是A .P 向下滑动时,灯L 变亮B .P 向下滑动时,变压器的输出电压不变C .P 向上滑动时,变压器的输入电流变小D .P 向上滑动时,变压器的输出功率变大3. (2014 海南卷)2.理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端。
已知三个灯泡均正常发光。
该变压器原、副线圈的匝数之比为 A .1:2 B .2:l C .2:3 D .3:24. (2014年 江苏卷)3.远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2,电压分别为U 1、U 2,电流分别为I 1、I 2,输电线上的电阻为R 。
变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是 A .1122I n I n = B .22U I R= C .2112I U I R = D .1122I U I U =PR 0LU 1 U 2S图115. (2014年 全国卷2)21.如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2。
原线圈通过一理想电流表○A 接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端。
假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。
2014高考真题+模拟新题 物理分类汇编:M单元 交变电流 纯word版解析可编辑
M 单元 交变电流变电流的产生及描述7.[2014·天津卷] 如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图2中曲线a 、b 所示,则( )图1 图2A .两次t =0时刻线圈平面均与中性面重合B .曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3C .曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD .曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V7.AC [解析] 本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识,从图像可以看出,从金属线圈旋转至中性面时开始计时,曲线a 表示的交变电动势的周期为4×10-2 s ,曲线b 表示的交变电动势的周期为6×10-2 s ,所以A 、C 正确,B 错误;由E m =NBSω可知,E m a E m b =ωa ωb =T b T a =32,故E m b =23E m a =10 V ,曲线b 表示的交流电动势的有效值为5 2 V ,D 错误.图X24-11.(2014·福州质检)一个固定的矩形线圈abcd 处于范围足够大的可变化的匀强磁场中.如图X24-1所示,该匀强磁场由一对异名磁极产生,磁极以OO ′为轴匀速转动.在t =0时刻,磁场的方向与线圈平行,磁极N 离开纸面向外转动.规定由a →b →c →d →a 方向的感应电流为正,则图X24-2中能反映线圈中感应电流I 随时间t 变化的图像是( )图X24-21.C [解析] 磁极以OO ′为轴匀速转动可等效为磁场不变线圈向相反方向转动.在t =0时刻,磁场的方向与线圈平面平行,感应电流最大,产生的感应电流方向为a →b →c →d →a .所以能反映线圈中感应电流I 随时间t 变化的图像是图C.图X24-32.(2014·东北三校联考)如图X24-3所示,空间有范围足够大的匀强磁场,磁场方向竖直向下,在其间竖直放置两个彼此正对的相同的金属圆环,两环间距为L ,用外力使一根长度也为L 的金属杆沿环匀速率运动,用导线将金属杆和外电阻相连,整个过程中只有金属杆切割磁感线.已知磁感应强度的大小为B ,圆环半径为R ,金属杆转动的角速度为ω,金属杆和外电阻的阻值均为r ,其他电阻不计,则( )A .当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中,流过外电阻的电流先变大后变小B .当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中,流过外电阻的电流先变小后变大C .流过外电阻电流的有效值为2BLωR 4rD .流过外电阻电流的有效值为2πBωR 24r2.BC [解析] 从金属杆在圆环的最高点开始计时,金属杆切割磁感线的速度v =ωR ,产生的感应电动势e =BLv cos ωt =BLRωcos ωt ,当金属杆从最高点运动到最低点的过程中,电动势先变小后变大,流过外电阻的电流先变小后变大,选项B 正确;电动势的有效值E =BLRω2,电流的有效值I =E 2r =2BLRω4r ,选项C 正确.图X24-65.(2014·安徽“江南十校”联考)如图X24-6所示的区域内存在匀强磁场,磁场的边界由x 轴和y =2sin π2x 曲线围成(x ≤2 m).现把边长为2 m 的正方形单匝线框以水平速度v =10 m/s 匀速地拉过该磁场区域,磁场区域的磁感应强度B =0.4 T ,线框的电阻R =0.5 Ω,不计一切摩擦阻力,则( )A .水平拉力F 的最大值为8 NB .拉力F 的最大功率为12.8 WC .拉力F 要做25.6 J 的功才能让线框通过此磁场区D .拉力F 要做12.8 J 的功才能让线框通过此磁场区5.C [解析] 线框穿过磁场区时,BC 或AD 边切割磁感线的有效长度为y ,产生的感应电动势e =Byv =2Bv sin π2vt ,线框所受的安培力F =B 2y 2v R,当y =2 m 时,安培力最大,且最大值F m =0.42×22×100.5N =12.8 N ,拉力的最大功率P m =F m v =128 W ,选项A 、B 错误;由能量守恒定律可知,线圈通过磁场区拉力做的功等于电阻产生的热量,即W =Q =I 2Rt =E 2R t =⎝⎛⎭⎫822×10.5×410J =25.6 J ,选项C 正确,选项D 错误. 1.(2014·河北邯郸摸底)电阻为1 Ω的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,产生的正弦式交流电的i -t 图线如图G9-1中图线a 所示;调整线圈的转速后,该线圈中产生的正弦式交流电的i -t 图线如图线b 所示.以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是( )图G9-1A .t =0时刻穿过线圈的磁通量均为零B .线圈先后两次的转速之比为3∶2C .图线a 对应的交流电的电动势的有效值为5 2 VD .图线b 对应的交流电的电动势的最大值为5 V'1.BC [解析] 在t =0时刻,线圈产生的感应电动势和感应电流均为0,则穿过线圈的磁通量最大,选项A 错误;由图像可得两电流的周期之比为2∶3,则线圈先后两次的转速之比为3∶2,选项B 正确;图线a 对应的交流电的电动势的最大值为10 V ,有效值为5 2V ,选项C 正确;由E m =BSω可知,E m a E m b =ωa ωb =T a T b ,故E m b =23E m a ,图线b 对应的交流电的电动势的最大值约为6.67 V ,选项D 错误.变压器 远距离输电15.[2014·浙江卷] 如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U ,用等效总电阻是r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是I 1,其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I 2.则( )第15题图A. 用户端的电压为I 1U 1I 2B. 输电线上的电压降为UC. 理想变压器的输入功率为I 21rD. 输电线路上损失的电功率为I 1U15.A [解析] 本题考查电能的输送、理想变压器等知识.理想变压器输入端与输出端功率相等, U 1 I 1= U 2 I 2,用户端的电压U 2= I 1I 2U 1,选项A 正确;输电线上的电压降ΔU =U -U 1=I 1r ,选项B 错误;理想变压器输电线上损失的功率为I 21r ,选项C 、D 错误.1.[2014·四川卷] 如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图像,则( )甲 乙A .用户用电器上交流电的频率是100 HzB .发电机输出交流电的电压有效值是500 VC .输出线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D .当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小1.D [解析] 从图乙得到交流电的频率是50 Hz ,变压器在输电过程中不改变交流电的频率, A 错误;从图乙得到发电机输出电压的最大值是500 V ,所以有效值为250 2 V ,B 错误;输电线的电流是由降压变压器的负载电阻和输出电压决定的,C 错误;由于变压器的输出电压不变,当用户用电器的总电阻增大时,输出电流减小,根据电流与匝数成反比的关系可知,输电线上的电流减小,由P 线=I 线R 线可知,输电线上损失的功率减小,D 正确.21.[2014·新课标Ⅱ卷] 如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2.原线圈通过一理想电流表A 接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端的电压分别为U ab 和U cd ,则( )A .U ab ∶U cd =n 1∶n 2B .增大负载电阻的阻值R ,电流表的读数变小C .负载电阻的阻值越小,c 、d 间的电压U cd 越大D .将二极管短路,电流表的读数加倍21.BD [解析] 经交流电压表、交流电流表测得的值分别为交变电压和交变电流的有效值,根据变压器公式U ab U 2=n 1n 2得到输出电压,而输出电压U 2不等于c 、d 端电压,因二极管具有单向导电性,输入电压通过变压器变压后经二极管整流后有效值发生变化, U cd =2U 22=2n 2U ab 2n 1,则U ab ∶U cd =2n 1∶n 2,故A 错误.增大负载电阻的阻值R, U ab 不变,U cd 也不变,根据P 出=U 2cd R可知输出功率减小,根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知,输入功率必减小,故电流表读数变小,B 正确,C 错误.二极管短路时,U ′cd =U 2,输出功率P ′出=U ′2cd R =U 22R=2P 出,故输入功率P 1也加倍,而输入电压U 1不变,根据P 1=U 1I 1得电流表读数加倍,D 正确.19.[2014·广东卷] 如图11所示的电路中,P 为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U 1不变,闭合开关S ,下列说法正确的是( )A .P 向下滑动时,灯L 变亮B .P 向下滑动时,变压器的输出电压不变C .P 向上滑动时,变压器的输入电流变小D .P 向上滑动时,变压器的输出功率变大19.BD [解析] 由于理想变压器输入电压不变,则副线圈电压U 2不变,滑片P 滑动时,对灯泡两端的电压没有影响,故灯泡亮度不变,则选项A 错误;滑片P 下滑,电阻变大,但副线圈电压由原线圈电压决定,则副线圈电压不变,故选项B 正确;滑片P 上滑,电阻减小,副线圈输出电流I 2增大,则原线圈输入电流I 1也增大,故选项C 错误;此时变压器输出功率P 2=U 2I 2将变大,故选项D 正确.16.[2014·福建卷Ⅰ] 图为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数n 1=n 4<n 2=n 3,四根模拟输电线的电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ,A 1、A 2为相同的理想交流电流表,L 1、L 2为相同的小灯泡,灯丝电阻R L >2R ,忽略灯丝电阻随温度的变化.当A 、B 端接入低压交流电源时( )A .A 1、A 2两表的示数相同B .L 1、L 2两灯泡的亮度相同C .R 1消耗的功率大于R 3消耗的功率D .R 2两端的电压小于R 4两端的电压16.D [解析] 由于n 1<n 2,所以左边的理想变压器为升压变压器,低压交流电源经过理想升压变压器后,由于功率不变,所以电流变小,则A 1表的示数小于A 2表的示数,故A项错误;由U 1U 2=n 1n 2,U 3=U 2-I A1·2R 及U 3U 4=n 3n 4可知,L 1两端的电压U L1=U 4=U 1-n 4n 3·I A1·2R ,又L 2两端的电压U L2=U 1-I A2·2R ,因n 4n 3I A1<I A2,故U L1>U L2,由P =U 2R可知,L 1的功率大于L 2的功率,所以L 1的亮度大于L 2,故B 项错误;由于A 1表的示数小于A 2表的示数,由P =I 2R 可知,R 1消耗的功率小于R 3消耗的功率,故C 项错误;由于A 1表的示数小于A 2表的示数,由U =IR 可知,R 2两端的电压小于R 4两端的电压,故D 项正确.8.(2014·汕头质量测评)图X24-9为远距离输电示意图,发电机的输出电压U 1和输电线的电阻、理想变压器的匝数均不变,且n 1∶n 2=n 4∶n 3.当用户消耗的功率增大时,下列表述正确的是( )图X24-9A .用户的总电阻增大B .用户的电压U 4增大C .U 1∶U 2=U 4∶U 3D .用户消耗的功率等于发电机的输出功率8.C [解析] 对两个变压器,U 1U 2=n 1n 2,U 3U 4=n 3n 4,所以U 1U 2=U 4U 3,选项C 正确;由能量守恒定律可知,发电机的输出功率等于用户消耗的功率和输电导线消耗的功率之和,选项D 错误;输出电压U 1一定,U 2也一定,当用户消耗的功率P 出增大时,负载增多,并联支路增加,用户的总电阻减小,P 出=I 24R 负载,降压变压器的输出电流I 4增大, 由I 3I 4=n 4n 3知,降压变压器的输入电流I 3增大,即I 2增大,则U 3=U 2-I 2r 减小,用户的电压U 4减小,选项A 、B 错误.9.(2014·河南焦作联考)如图X24-10所示,理想变压器原线圈的匝数n 1=1100匝,副线圈的匝数n 2=110匝,R 0、R 1、R 2均为定值电阻,且R 0=R 1=R 2,电流表、电压表均为理想电表.原线圈接u =220sin 314t (V)的交流电源,起初开关S 处于断开状态.下列说法中正确的是( )图X24-10A .电压表的示数为22 VB .当开关S 闭合后,电压表的示数变小C .当开关S 闭合后,电流表的示数变大D .当开关S 闭合后,变压器的输出功率增大9.BCD [解析] 变压器的输入电压的有效值为2202 V ,则副线圈两端的电压为222V ,根据串联分压原理,电压表的示数为112V ,选项A 错误;当开关S 闭合后,输出功率增大,电压表的示数变小,原线圈输入功率增大,电流表的示数变大,选项B 、C 、D 正确.10.(2014·洛阳联考)某电厂要将电能输送给较远的用户,输送的总功率为9.8×104 W ,电厂输出的电压仅为350 V ,为减少输送的功率损失,先用升压变压器将电压升高后输出,再用降压变压器将电压降低供用户使用.已知输电线路的总电阻为4 Ω,允许损失的功率为输送功率的5%,所需的电压为220 V ,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比.10.1∶8 133∶11[解析] 根据题意,画出输电线路图如图所示,电路中损失功率P 损=5%P 总而P 损=I 22R输电线路中的电流I 2=5%P 总R=35 A 升压变压器的输出电压U 2=P 总I 2=2.8×103 V 根据理想变压器电压之间的关系,升压变压器的原、副线圈的匝数比n 1n 2=U 1U 2=3502.8×103=18降压变压器的输入功率P 3=P 总-P 损=95%·P 总=9.31×104 W所以降压变压器的输入电压U 3=P 3I 3=9.31×10435V =2660 V 降压变压器的原、副线圈的匝数比n 3n 4=U 3U 4=2660220=13311. 2.(2014·开封联考)理想自耦变压器的原线圈接有如图G9-2甲所示的正弦式交变电压,副线圈接有可调电阻R ,触头P 与线圈始终接触良好,下列判断正确的是( )甲 乙图G9-2A .交变电源的电压u 随时间t 变化的规律是u =U 0cos 100πtB .若仅将触头P 向A 端滑动,则电阻R 消耗的电功率增大C .若仅使电阻R 增大,则原线圈的输入电功率增大D .若使电阻R 增大的同时,将触头P 向B 端滑动,则通过A 处的电流一定增大2.AB [解析] 由图甲可得交变电源的周期为T =0.02 s ,最大值为U 0,则电源的电压u =U 0cos 2πT t =U 0cos 100πt ,选项A 正确;由U 1U 2=n 1n 2,若仅将触头P 向A 端滑动,即n 2增大,则副线圈的输出电压U 2增大,电阻R 消耗的电功率P =U 22R增大,选项B 正确;若仅使电阻R 增大,则输出电压U 2一定,输出电功率P =U 22R减小,原线圈的输入电功率减小,选项C 错误;若使电阻R 增大的同时,将触头P 向B 端滑动,则输出电压U 2减小,输出或输入的电功率减小,通过A 处的电流I =P U 1一定减小,选项D 错误. 3.(2014·陕西宝鸡质检)如图G9-3甲所示,“回”字形铁芯两端绕有两个线圈,在线圈l 1中通入电流 i 1后,在l 2上产生的感应电流随时间变化的规律如图乙所示,则通入线圈l 1中的电流i 1随时间t 变化的图线是图G9-4中的 (线圈l 1、l 2中电流的正方向如图甲中箭头所示)( )图G9-3图G9-43.D [解析] 由图乙可知线圈l 2中的电流大小在每个周期内恒定,由法拉第电磁感应定律可知,磁通量随时间线性变化,则电流i 1在每个14周期内是线性变化的;在0~T 4时间内,由楞次定律知,电流i 1沿负方向增大.选项D 正确.交变电流综合7.[2014·天津卷] 如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图2中曲线a 、b 所示,则( )图1 图2A .两次t =0时刻线圈平面均与中性面重合B .曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3C .曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD .曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V7.AC [解析] 本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识,从图像可以看出,从金属线圈旋转至中性面时开始计时,曲线a 表示的交变电动势的周期为4×10-2 s ,曲线b 表示的交变电动势的周期为6×10-2 s ,所以A 、C 正确,B 错误;由E m =NBSω可知,E m a E m b =ωa ωb =T b T a =32,故E m b =23E m a =10 V ,曲线b 表示的交流电动势的有效值为5 2 V ,D 错误.17.[2014·山东卷] 如图所示,将额定电压为60 V 的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S 后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V 和2.2 A .以下判断正确的是( )A .变压器输入功率为484 WB .通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC .通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD .变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=11∶317.BD [解析] 理想电流表没有电阻,显示的2.2 A 是理想变压器的输出电流的有效值,理想电压表的电阻无穷大,显示的220 V 是理想变压器的输入电压的有效值.用电器正常工作,所以,理想变压器的输出电压的有效值为60 V .根据理想变压器的电压与匝数成正比,可得n 1∶n 2=U 1∶U 2=11∶3 ,选项D 正确.理想变压器的输入功率等于输出功率,P 入=P 出=60×2.2 W =132 W ,选项A 错误.根据理想变压器的电流与匝数成反比,即I 1∶I 2=n 2∶n 1,可得通过原线圈的电流的有效值为I 1=n 2n 1I 2=0.6 A ,选项B 正确.通过变压器的是正弦交流电,所以副线圈的电流的最大值为I m =2I 2=2.2 2 A ,选项C 错误.图X24-76.(2014·潍坊一模)如图X24-7所示,匀强磁场的磁感应强度B =25πT .单匝矩形线圈的面积S =1 m 2,电阻不计,绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动.线圈通过电刷与理想变压器原线圈相接,A 为交流电流表.调整副线圈的滑动触头P ,当变压器原、副线圈的匝数比为1∶2时,副线圈电路中标有“36 V 36 W”的灯泡正常发光.以下判断正确的是( )A .电流表的示数为1 AB .矩形线圈产生电动势的有效值为18 VC .从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈电动势随时间的变化规律为e =18 2sin90πt (V)D .若矩形线圈的转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将P 适当下移6.BC [解析] 标有“36 V 36 W”的灯泡正常发光,副线圈的输出电压和电流分别为36 V 和1 A ,由I 2I 1=n 1n 2,解得电流表的示数为2 A ,选项A 错误;由U 1U 2=n 1n 2解得矩形线圈产生电动势的有效值为18 V ,选项B 正确;从中性面开始计时,产生正弦交流电,且电动势的最大值E m =BSω=18 2 V ,解得角速度ω=90π rad/s ,则电动势的瞬时值e =18 2sin90πt (V),选项C 正确;若矩形线圈的转速增大,电动势的最大值和有效值均增大,由U 1U 2=n 1n 2可知,为使U 2不变,需要减小n 2,即应将P 适当上移,选项D 错误. 4.(2014·江西红色六校联考)在如图G9-5甲所示的电路中,A 1、A 2、A 3为相同的电流表,C 为电容器,电阻R 1、R 2、R 3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规律如图乙所示,则在t 1~t 2时间内( )甲 乙图G9-5A .电流表A 1的示数比A 2的小B .电流表A 2的示数比A 3的小C .电流表A 1和A 2的示数相同D .电流表的示数都不为零4.C [解析] 由于理想变压器原线圈内的磁场均匀变化,所以副线圈产生恒定电动势,电流表A 1和A 2的示数相同,因电容器所在的支路相当于断路,电流表A 3的示数为0,选项C 正确.8.(2014·青岛质检)图G9-9为某住宅区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成.发电机中矩形线圈的面积为S ,矩形线圈的匝数为N ,电阻不计,它可绕水平轴OO ′在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动.矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P 上下移动时可改变输出电压,R 0表示输电线的电阻.以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是( )图G9-9A .若发电机线圈某时刻处于图示位置,则通过变压器原线圈的电流的瞬时值为0B .发电机线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e =NBSωsin ωtC .当用电量增加时,为使用户得到的电压保持不变,滑动触头P 应向上滑动D .当滑动触头P 向下滑动时,变压器原线圈两端的电压将增大8.C [解析] 图示发电机线圈处于平行于磁感线的位置,此时穿过线圈的磁通量为0,但磁通量的变化率最大,即通过变压器原线圈的电流的瞬时值最大,选项A 错误;从线圈平面与磁场平行时开始计时,发电机线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e =NBSωcos ωt ,选项B 错误;当用电量增加时,总功率增大,通过原、副线圈的电流均增大,R 0两端的电压增大,为使用户得到的电压保持不变,副线圈的输出电压要增大,由U 1U 2=n 1n 2可知需增大n 2,滑动触头P 应向上滑动,选项C 正确;当滑动触头P 向下滑动时,变压器原线圈两端的电压不变,副线圈两端的电压减小,选项D 错误.9.(2014·洛阳重点高中联考)三峡水利枢纽工程是流域治理开发的关键工程,是中国规模最大的水利工程.枢纽控制的流域面积为1×106 km 2,占长江流域面积的56%,坝址处年平均流量Q =4.51×1011 m 3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面.在发电方面,三峡电站安装水轮发电机组26台,总装机容量即26台发电机组同时工作时的总发电功率P =1.82×107 kW.年平均发电量约为W =8.40×1010 kW·h ,电站主要向华中、华东电网供电,以缓解这两个地区的供电紧张局面.阅读上述资料,解答下列问题(水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3,重力加速度g 取10 m/s 2).图G9-10(1)请画出远距离输电的原理图并在其上用相应的符号标明相应的物理量.(2)若三峡电站上、下游水位差按H =100 m 计算,试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的公式并计算出效率η的数值.(3)若26台发电机组全部发电,要达到年发电量的要求,每台发电机组平均年发电时间t 为多少天?(4)将该电站的电能输送到华中地区,输电功率P 1=4.5×106 kW ,采用超高压输电,输电电压U =500 kV ,而发电机输出的电压约为U 0=18 kV ,要使输电线上损耗的功率为输送电功率的5%,求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数之比和输电线路的总电阻.9.(1)略 (2)67.1% (3)192.3天 (4)9∶250 2.78 Ω[解析] (1)远距离输电的原理图如图所示.(2)电站能量转化的效率η=W 电W 机=W ρgQH效率η=8.40×1010×103×36001.0×103×4.51×1011×10×100×100%≈67.1%. (3)依据P =W t可知,每台发电机组平均年发电时间 t =W P =8.40×10101.82×107×24天≈192.3天. (4)升压变压器原、副线圈的匝数之比n 1n 2=U 0U=9∶250 由P 1=UI 得I =9.0×103 A又P 损=I 2R =5%P 1由以上各式解得R ≈2.78 Ω.。
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1.(2014福建卷)16•图为模拟远距离输电实验电路图,两理想闫雅琪的匝数n i=n4V n2=n3, 四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R, A1、A2为相同的理想交流电流表,L1、L2为相同的小灯泡,灯丝电阻R L >2R,忽略灯丝电阻随温度的变化。
当A、B端接入低压交流电源时()A. A1、A2两表的示数相同B. L1、L2两灯泡的量度相同C. R1消耗的功率大于R3消耗的功率D. R2两端的电压小于R4两端的电压2 (2014年广东卷)19、如图11所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合电建S,下列说法正确A . P向下滑动时,灯L变亮B . P向下滑动时,变压器的输出电压不变C . P向上滑动时,变压器的输入电流变小D . P向上滑动时,变压器的输出功率变大3. (2014海南卷)2.理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端。
已知三个灯泡均正常发光。
该变压器原、副线圈的匝数之比为A.1:2 B . 2:l C . 2:3 D . 3:24. (2014年江苏卷)3.远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n i、n2,电压分别为U i、U2,电流分别为变压器,则下列关系式中正确的是11、12,输电线上的电阻为R。
变压器为理想A . 11D1U2B . 12I 2r>2RC.I1U1l;R D . I1U1I2U的是图115. (2014年全国卷2)21.如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n i、n2。
原线圈通过一理想电流表④接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。
假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。
用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cdA . U ab: U cd =n i: n2B .增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C .负载电阻的阻值越小,cd间的电压U cd越大D •将二极管短路,电流表的读数加倍6. (2014年山东卷)17如图,将额定电压为60V的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上。
闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V、2.2A,以下判断正确的是A.变压器的输入功率为484VB.通过原线圈电流的有效值为0.6AC.通过副线圈电流的最大值为 2.2AD.变压器原副线圈的匝数比为11 : 37. (2014年四川卷)1.如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图像,贝UA. 用户用电器上交流电的频率是100HzB. 发电机输出交流电的嗲呀有效值是500VC. 输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定( )cD. 当用户用电器的总电阻增大时,输电线上的损失的功率减小8. (2014天津卷)7.如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动“ /Qv势图象如图2中曲线a、b所示,贝UA .两次t=0时刻线圈平面与中性面重合B .曲线a、b对应的线圈转速之比为2 : 3 C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD .曲线b表示的交变电动势有效值为10V9. (2014.浙江卷)15如图所示为远距离交流输电的简化电路图。
发电厂的输出电压是U ,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是11,其末端间的电压为U1。
在输电线与用户间连有一想想变压器,流入用户端的电流是丨2。
则A. 用户端的电压为I1U1/I2B. 输电线上的电压降为UC. 理想变压器的输入功率为112rD. 输电线路上损失的电功率为11U15年真题1. (15江苏卷)一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220V交变电流改为110V,已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为A . 200 B. 400 C . 1600 D . 32002 . (15北京卷)利用所学物理知识,可以初步了解常用的一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。
IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路,公交车上的读卡机(刷卡时"嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。
刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。
下列说法正确的是A . IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B .仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则线圈L不会产生感应电流D . IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息曙1 图戈第饰竝图3. (15福建卷)图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n i、n2。
在T的原线圈两端接入一电压u U m sin t的交流电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其它因素的影响,则输电线上损失的电功率为()4. (15海南卷)如图,一理想变压器原、副线圈匝数比为4:1,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R o,负载电阻的阻值R=11R0,「-:是理想电压表;现将负载电阻的阻值减小为R=5R g,保持变压器输入电流不变,此时电压表读数为5.0V,则A. 此时原线圈两端电压的最大值约为34VB. 此时原线圈两端电压的最大值约为24VC. 原线圈两端原来的电压有效值约为68VD. 原线圈两端原来的电压有效值约为48VN匝,每匝可简化为矩形线圈abed,磁极间的磁场A(")U mn24rB.(n2)U m m4rC-4(n:)2(u P m)2r n2、2, P、2D.4( 2)( ——)rl m5.(15四川卷)小型手摇发电机线圈共视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴00',线圈绕00匀速转动,如图所示。
矩形线圈ab边和ed边产生的感应电动势的最大值都为e o,不计线圈电阻,则发电机输出电压6. (15安徽卷)图示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的变流电源两端,R o为定值电阻,R为滑动变阻器。
现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A i的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是A .电压表V示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿c-d的方滑动7. (15新课标1卷)16一一理想变压器酿副线圏的匝数止为3:1,甌副线圈的回路中分别接有阻值相屁的电甌原经圃一侧接在电压为220V的正孩交流电源上,如I?所示.役副线圏冋路巾电10 两端的电压为0,甌剛应回鮒电阻游他功半的比位为£则(15广东卷)15.點为加賊訓糕購飙电狀腺汽當陂琳为理叢压嚣嶽脱入电晞牧施铀疑电并鮒岐不处购节瞅P我齟觥有魏由220V岸至now询节締A.測勰中的电就为1:2B,鹼畴舸痒比为2:1C.殲剛接入除比为2:1丘麒畴汕戟为1:2【隸】C16年真题1、(北京卷21-(1))热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。
图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。
由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力(选填“增强”或“减弱”);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的影响更________ (选填“敏感”或“不敏感”)。
2、(全国卷I—16)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R, R2和R?的阻值分别为3Q , 1 Q , 4 Q理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。
当开关S断开时,电流表的示数为I ;当S闭合时,电流表的示数为4I。
该变压器原、副线圈匝数比为()。
A. 2B.3C.4D.53、(全国卷川一19)如图,理想变压器原、畐U线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和bo 当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光。
下列说法正确的是()oA. 原、畐U线圈砸数之比为9:1B. 原、畐U线圈砸数之比为1:9C. 此时a和b的电功率之比为9:1D. 此时a和b的电功率之比为1:94、(全国卷川一21)21•如图,M为半圆形导线框,圆心为O M ; N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为O N;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。
现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过O M和O N的轴,以相同的周日T逆时针匀速转动,则()。
A. 两导线框中均会产生正弦交流电B. 两导线框中感应电流的周期都等于TC. 在时,两导线框中产生的感应电动势相等D. 两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等5、(四川卷-2)如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、畐U线圈减少相同匝数,其它条件不变,则()。
A.小灯泡变亮。
B.小灯泡变暗C.原、副线圈两段电压的比值不变D. 通过原、副线圈电流的比值不变17年真题1 .【2017 •天津卷】在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。
设线圈总电阻为 2 0,则A . t=0时,线圈平面平行于磁感线B. t=1 s时,线圈中的电流改变方向C. t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大D .一个周期内,线圈产生的热量为8 n2J2.【2017 •北京卷】如图所示,理想变压器的原线圈接在u 220 2 sin n(V)的交流电源上,副线圈接有R=55 0的负载电阻,原、畐U线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是A .原线圈的输入功率为220、. 2WB .电流表的读数为1 AC.电压表的读数为110D .副线圈输出交流电的周期为50 s3.【2017 •江苏卷】某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则(A )电感L1的作用是通高频作用是通高频(C)扬声器甲用于输出高频成分(D)扬声器乙用于输出高频成分。