五年高考真題 專題十一(共16頁)

1、考點(diǎn)(ko din)一交變電流(dinli)的產(chǎn)生及描述1(2015四川理綜，4，6分)(難度(nd)小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，方向垂直于線圈中心軸OO，線圈繞OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值都為e0，不計(jì)線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓()A峰值是e0 B峰值是2e0C有效值是eq f(r(2),2)Ne0 D有效值是eq r(2)Ne0解析矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值都為e0，所以發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢峰值為2Ne0，A、B錯(cuò)誤；由于不計(jì)線圈的電阻，所以電機(jī)的輸出電壓峰值為2Ne0，故有效值為e

2、q f(2Ne0,r(2)eq r(2)Ne0，故D正確答案D2(2014江蘇單科，7，4分)(難度)(多選)如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有()A增加(zngji)線圈的匝數(shù)B提高(t go)交流電源的頻率C將金屬(jnsh)杯換為瓷杯D取走線圈中的鐵芯解析該裝置的工作原理是，線圈內(nèi)變化的電流產(chǎn)生變化的磁場，從而使金屬杯體內(nèi)產(chǎn)生渦流，再把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使杯內(nèi)的水發(fā)熱交流電源的頻率一定時(shí)，線圈產(chǎn)生的磁場越強(qiáng)，杯體內(nèi)磁通量變化就越快，產(chǎn)生的渦流就越大，增加線圈的匝數(shù)會(huì)使線圈產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，而取走線圈中

3、的鐵芯會(huì)使線圈產(chǎn)生的磁場減弱，故A正確、D錯(cuò)誤；交流電源的頻率增大，杯體內(nèi)磁通量變化加快，產(chǎn)生的渦流增大，故B正確；瓷為絕緣材料，不能產(chǎn)生渦流，故C錯(cuò)誤答案AB3(2014天津理綜，7，6分)(難度)(多選)如圖1所示，在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢圖象如圖2中曲線a，b所示，則()A兩次t0時(shí)刻線圈平面(pngmin)均與中性面重合B曲線(qxin)a、b對應(yīng)的線圈(xinqun)轉(zhuǎn)速之比為23C曲線a表示的交變電動(dòng)勢頻率為25 HzD曲線b表示的交變電動(dòng)勢有效值為10 V解析線圈經(jīng)過中性面時(shí)不切割磁感線，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為零，選

4、項(xiàng)A正確；由圖可知曲線a、b的周期之比為23，則對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為32，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；曲線a的周期為Ta4102 s，其頻率為faeq f(1,Ta)25 Hz，選項(xiàng)C正確；曲線a、b表示的交變電流的峰值之比為eq f(Ema,Emb)eq f(a,b)eq f(3,2)，又Ema15 V，Emb10 V，Ubeq f(r(2),2)Emb5eq r(2) V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案AC4(2013福建理綜，15，6分)(難度)如圖所示，實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r1.0 ，外接R9.0 的電阻閉合開關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢e10eq r(2)sin(10t)V，則()

5、A該交變電流的頻率為10 HzB該電動(dòng)勢的有效值為10eq r(2) VC外接電阻R所消耗的電功率為10 WD電路(dinl)中理想交流電流表的示數(shù)為1.0 A解析(ji x)根據(jù)(gnj)題意知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度10,又2f，則該交流電的頻率f5 Hz，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該交變電流電動(dòng)勢最大值Em10eq r(2) V，則有效值Eeq f(Em,r(2)10 V，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆定律可得，電路中電流Ieq f(E,Rr)1.0 A，即電流表的示數(shù)為1.0 A,電阻R消耗的電功率PI2R9.0 W，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確答案D5(2013海南單科,3，3分)(難度)通過一阻值R100 的電阻的交變電流如

6、圖所示，其周期為1 s電阻兩端電壓的有效值為()A12 VB4eq r(10) VC15 VD8eq r(5) V解析由有效值定義可得eq f(U2,R)1 s(0.1 A)2R0.4 s2(0.2 A)2R0.1 s2，其中R100 ，可得U4eq r(10) V，B正確答案B6(2012北京理綜，15，6分)(難度)一個(gè)小型電熱器若接在輸出電壓為10 V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個(gè)正弦式交流電源上，其消耗的電功率為eq f(P,2).如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為()A5 V B5eq r(2) V C10 V D10eq r(2) V解析(ji x)根

7、據(jù)(gnj)公式Peq f(U2,R)可結(jié)合(jih)交流電的有效值定義eq f(P,2)eq f(Ueq oal(2,效),R),U效eq f(U,r(2)知其有效值U效5eq r(2) V，有效值和最大值的關(guān)系eq r(2)U效Um，即最大值為Um5eq r(2)eq r(2) V10 V，選項(xiàng)C正確答案C7(2011天津理綜，4,6分)(難度)在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖乙所示，則()At0.005 s時(shí)線框的磁通量變化率為零Bt0.01 s時(shí)線框平面與中性面重合C線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為311 VD線框產(chǎn)生的交變電

8、動(dòng)勢頻率為100 Hz解析交變電流知識(shí)的考查.由圖乙可知，該交變電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式為e311sin(100t)當(dāng)t0.005 s時(shí)，瞬時(shí)值e311 V，此時(shí)磁通量變化率最大，A錯(cuò)誤；同理當(dāng)t0.01 s時(shí)，e0 V，此時(shí)線框處于中性面位置，磁通量最大，磁通量的變化率為零，B正確；對于正弦交變電流其有效值為Emax/eq r(2)，題給電動(dòng)勢的有效值為220 V，C錯(cuò)誤；交變電流的頻率為f1/T/250 Hz，D錯(cuò)誤答案B考點(diǎn)二變壓器電能的輸送1. (2015新課標(biāo)全國(qun u),16，6分)(難度(nd)一理想(lxing)變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31，在原、副線圈的回路中分別接有阻

9、值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖所示設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()AU66 V，keq f(1,9) BU22 V，keq f(1,9)CU66 V，keq f(1,3) DU22 V，keq f(1,3)解析原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比，根據(jù)副線圈負(fù)載電阻的電壓U，可知副線圈電壓為U,原線圈電壓為3U，副線圈電流I2eq f(U,R)，根據(jù)eq f(I1,I2)eq f(n2,n1)得原線圈電流I1eq f(U,3R)，那么原線圈輸入電壓220 V3Ueq f(U,3R)R，整理可得U66 V；原、副線圈電阻

10、消耗的功率根據(jù)PI2R,電阻相等，I1I213，可得功率之比為P1P219，即keq f(1,9).根據(jù)以上分析可知選項(xiàng)A正確答案A2(2015江蘇單科，1,3分)(難度)一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220 V交變電流改變?yōu)?10 V已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈匝數(shù)為()A200 B400 C1 600 D3 200解析根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)得,n2eq f(U2,U1)n1eq f(110,220)800400匝，選項(xiàng)B正確答案(d n)B3(2015福建理綜，15，6分)(難度(nd)圖為遠(yuǎn)距離輸電(shdin)示意圖，兩變壓器

11、均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓uUmsin t的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為()A(eq f(n1,n2)eq f(Ueq oal(2,m),4r) B(eq f(n2,n1)eq f(Ueq oal(2,m),4r)C4(eq f(n1,n2)2(eq f(P,Um)2r D4(eq f(n2,n1)2(eq f(P,Um)2r解析原線圈電壓的有效值：U1eq f(Um,r(2)，根據(jù)eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)可求：U2eq f(n2,n1) eq

12、f(Um,r(2)，又因?yàn)槭抢硐胱儔浩?，所以T的副線圈的輸出功率等于原線圈的輸入功率P，所以輸電線上的電流Ieq f(P,U2),輸電線上損失的電功率為PI22r4req blc(rc)(avs4alco1(f(n1,n2)eq sup12(2)eq blc(rc)(avs4alco1(f(P,Um)eq sup12(2)，所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤答案C4(2015安徽理綜，16，6分)(難度)圖示電路中,變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置,觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2 A，電流表A2的示數(shù)

13、增大了0.8 A，則下列說法正確的是()A電壓表V1示數(shù)增大(zn d)B電壓表V2、V3示數(shù)均增大(zn d)C該變壓器起升壓(shn y)作用D變阻器滑片是沿cd的方向滑動(dòng)解析由于a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，故電壓表V1示數(shù)不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由理想變壓器原理公式eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)且U1、n1、n2不變，則U2不變，即V2的示數(shù)不變，V3的示數(shù)U3U2I2R0應(yīng)減小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由公式eq f(I1,I2)eq f(n2,n1)得：eq f(n1,n2)eq f(I2,I1)eq f(0.8,0.2)4，則n1n2，該變壓器起降壓作用，故C錯(cuò)誤；又I2

14、eq f(U2,R0R)，I2增大，R應(yīng)減小，故滑片應(yīng)沿cd方向滑動(dòng)，故D正確答案D5(2015天津理綜，6，6分)(難度)(多選)如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q來調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則()A保持(boch)Q的位置(wi zhi)不動(dòng)，將P向上(xingshng)滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小解析Q位置不動(dòng)，副線

15、圈電壓U2不變，當(dāng)P上滑時(shí)，R增大，由Peq f(Ueq oal(2,2),RR0)可知總功率減小，原線圈電壓U1不變，由PU1I1可知原線圈電流I1減小，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)P位置不動(dòng),Q上滑時(shí)，由eq f(U2,U1)eq f(n2,n1)知U2增大，同理分析原線圈電流I1增大，故C正確，D錯(cuò)誤答案BC6(2015廣東理綜，15，4分)(難度)如圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220 V降至110 V，調(diào)節(jié)前后()A副線圈中的電流比為12B副線圈輸出功率比為21C副線圈的接入

16、匝數(shù)比為21D原線圈輸入功率比為12解析(ji x)在輸入(shr)電壓U1和原線圈匝數(shù)n1不變的情況(qngkung)下，使輸出電壓U2有效值由220 V降至110 V,由eq f(U2,U1)eq f(n2,n1)知，副線圈接入匝數(shù)應(yīng)該減為原來的一半，故副線圈的接入匝數(shù)之比為21,故C正確；副線圈電壓減半，電阻不變，電流也隨之減半，所以電流之比為21,故A錯(cuò)誤；由PUI知，輸出功率之比為41，故B錯(cuò)誤；副線圈輸出功率等于原線圈輸入功率,所以原線圈輸入功率之比為41，故D錯(cuò)誤答案C7. (2015海南單科，10，5分)(難度)(多選)如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為41，原線圈與一可變

17、電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R11R0，是理想電壓表，現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為5.0 V，則()A此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為34 VB此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為24 VC原線圈兩端原來的電壓有效值約為68 VD原線圈兩端原來的電壓有效值約為48 V解析當(dāng)負(fù)載電阻的阻值減小為R5R0時(shí)，根據(jù)串、并聯(lián)電路規(guī)律，R兩端電壓為R0兩端電壓的5倍,因?yàn)殡妷罕頊y量R兩端的電壓，所以UR0eq f(1,5)5 V1 V，故副線圈兩端電壓為U26 V，根據(jù)公式eq f(U1,U2)eq f(n1,n

18、2)可得此時(shí)原線圈兩端電壓的有效值為U124 V，所以此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為24eq r(2) V34 V，A正確，B錯(cuò)誤；因?yàn)樽兓^程中變壓器的輸入電流不變，所以對于副線圈中變化前、后電流也不變，則變化后電壓U2IR05IR06IR0，變化前，U2IR011IR012IR0，所以U22U212 V，根據(jù)公式eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)可得原線圈兩端原來的電壓有效值約為48 V，D正確，C錯(cuò)誤答案(d n)AD8(2014新課標(biāo)全國(qun u)，21,6分)(難度(nd)(多選)如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2.原線圈通過一理想電流表接正弦交流電源，

19、一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則()AUabUcdn1n2B增大負(fù)載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C負(fù)載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍解析設(shè)副線圈兩端電壓為U2，則有eq f(Uab,U2)eq f(n1,n2)，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)有效值定義可知,eq f(Ueq oal(2,2),R)eq f(T,2)eq f(Ueq oal(2,cd),R1)T，則Ucdeq f(U2,r(2)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；增大負(fù)載電阻,則變

20、壓器的輸出功率減小，輸入功率也減小，由P1UabI1可知，電流表讀數(shù)減小,選項(xiàng)B正確；cd間的電壓Ucd與R大小無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將二極管短路,變壓器的輸出功率P2eq f(Ueq oal(2,2),R)eq f(2Ueq oal(2,cd),R)，為原來的2倍，由P2P1UabI1可知，電流表的讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，選項(xiàng)D正確答案(d n)BD9(2014山東(shn dn)理綜，17，6分)(難度(nd)(多選)如圖，將額定電壓為60 V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上閉合開關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220 V和2.2 A以下判斷正

21、確的是()A變壓器輸入功率為484 WB通過原線圈的電流的有效值為0.6 AC通過副線圈的電流的最大值為2.2 AD變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2113解析理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，所以有P1U1I1U2I2602.2 W132 W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；原線圈電流I1eq f(P1,U1)0.6 A，選項(xiàng)B正確；副線圈電流最大值I2maxeq r(2)I22.2eq r(2) A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；原副線圈匝數(shù)比eq f(n1,n2)eq f(U1,U2)eq f(220,60)eq f(11,3)，選項(xiàng)D正確答案(d n)BD10(2014廣東(gung dng)理綜，19，6分)(難度(nd)(

22、多選)如圖所示的電路中，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合電鍵S，下列說法正確的是()AP向下滑動(dòng)時(shí)，燈L變亮BP向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓不變CP向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電流變小DP向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率變大解析P向上或向下滑動(dòng)時(shí)，由變壓器的電壓特點(diǎn)eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)可知，U2是不變的，燈L亮度也不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值減小，由Peq f(U2,R)可知，變壓器的輸出功率P2變大，又理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，則輸入功率P1也變大，由P1U1I1及U1不變可知，變壓器的輸入電流變大，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D

23、項(xiàng)正確答案BD11(2014浙江理綜，15,6分)(難度)如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡化電路圖發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1,其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2.則()A用戶(yngh)端的電壓為eq f(I1U1,I2)B輸電線上的電壓(diny)降為UC理想變壓器的輸入(shr)功率為Ieq oal(2,1)rD輸電線路上損失的電功率為I1U解析根據(jù)理想變壓器原、副線圈的功率相等,有U1I1U2I2，解得用戶端電壓為U2eq f(I1U1,I2)，選項(xiàng)A正確；輸電線上的電壓降為I1r.選項(xiàng)B錯(cuò)誤；理

24、想變壓器的輸入功率為UI1Ieq oal(2,1)r，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；輸電線路上損失的電功率為Ieq oal(2,1)r，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案A12(2014福建理綜，16,6分)(難度)圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1 n4n2n3，四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R，A1、A2為相同的理想交流電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻RL2R，忽略燈絲電阻隨溫度的變化當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時(shí)()AA1、A2兩表的示數(shù)相同BL1、L2兩燈泡的亮度相同CR1消耗的功率大于R3消耗的功率DR2兩端(lin dun)的電壓小于R4兩端(lin dun)的電壓解析(ji x)設(shè)兩電流表示數(shù)分別為IA1、IA2，則IA2eq f(U,2RRL).由題意知，升壓變壓器的升壓比與降壓變壓器的降壓比相等,設(shè)為k，由變壓器匝數(shù)與電流、電壓的關(guān)系可知，升壓變壓器副線圈兩端電壓U2kU,降壓變壓器副線圈中電流I4kIA1，U4I4RLkIA1RL，則降壓變壓器原線圈兩端電壓U3kU4k2IA1RL，則IA1eq f(U2U3,2R)，解得IA1eq f(kU,2Rk2RL)，則eq f(IA1,IA2)1，故IA1IA2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；I4kIA1eq f(k2