高考试题分类解析-物理专题18交变电流和传感器

（十八）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 1、n 2。○V 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5V

B 2

C ．实现点火的条件是

2

1

n n >1000 D ．实现点火的条件是2

1

n n <1000

1.【答案】BC

2

V ，选项B 正确A 错误。当变压器匝数比2

1

n n >1000，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。选项C 正确D 错误。

【考点定位】此题考查变压器、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,L2 中的磁通量为零

(B) 家庭电路中使用的电器增多时,L2 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

3.（2012·四川理综）如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，则

A.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。

【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=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有

A. 最大值是502V

B. 频率是100Hz

C．有效值是252V D. 周期是0.02s

4【答案】：CD

【解析】：交变电动势e=50sin100πt（V），最大值是50V，有效值是252V，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P/2.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为

A. 5V

B. 52V

C.10V

D.102V

6. （2012·重庆理综）如图所示，理想变压器的原线圈接入u=110002sin100πt(V)的交变

供电，该电器正常工作。由电压，副线圈通过电阻r=6Ω的导线对“220V/880W”的电器R

L

此可知

A．原、副线圈的匝数比为50∶1

B．交变电压的频率为100Hz

C．副线圈中电流的有效值为4A

D．变压器的输入功率为880W

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

P 1。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P 2。则P 1和P 2/ P 1分别为

A ．kU PR ，n 1

B ．2

⎪⎭⎫ ⎝⎛kU P R ，n 1 C ．kU PR ，21n D ．2

⎪⎭

⎫ ⎝⎛kU P R ，21n

7.【答案】D

【解析】当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路电压为kU ，线路中电流I=P/kU ，线路损

耗的电功率为P 1=I 2R=2

⎪⎭

⎫

⎝⎛kU P R 。若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路电压为nkU ，

线路中电流I=P/nkU ，线路损耗的电功率为P 2=I 2

R=2

⎪⎭

⎫

⎝⎛nkU P R 。P 2/ P 1=21n ，选项D 正确ABC

错误。

【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5.3A B.380V 和9.1A C.240V 和5.3A D.240V 和9.1A 8.【答案】：B

【解析】：当变压器输出电压调至最大时，副线圈电压U 2=

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×220V=380V.。负载R 上的功率为P=2.0kW ，原线圈中电流有效值为I 1=P/U=9.1A ，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=U m sinωt，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器。V 1和V 2是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；A 1和A 2是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示。下列说法正确的是