2022年高考物理預(yù)測(cè)100題（十五）

1、PAGE12高中物理中的電路包括直流電流和交流電路、電磁感應(yīng)，電路規(guī)律主要有歐姆定律和閉合電路歐姆定律、電阻定律、焦耳定律、電功和電功率、正弦交變電流變化規(guī)律和描述、電容器和電感器對(duì)電路的影響、變壓器和電能輸送、安培力和左手定則、判斷電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的安培定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律等。高考對(duì)電路的考查每年每份試卷都有34個(gè)題，分值占總分的1825%。高考命題重點(diǎn)為電功和電功率、歐姆定律和閉合電路歐姆定律、動(dòng)態(tài)電路、含電容器電路、正弦交變電流圖象、變壓器、安培力和左手定則、安培定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律等。核心考點(diǎn)一、交變電流【核心內(nèi)容解讀】將一個(gè)平面線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并使它繞垂直

2、于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生出正弦式交變電流。線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過線圈的磁通量最大時(shí)，磁通量變化率為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；通過線圈的磁通量為零時(shí)，磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大；匝數(shù)為N，面積為S的線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（交變電動(dòng)勢(shì)）的最大值為Em=NBS。正弦式交變電流的圖象是正弦曲線，由交變電流的圖象可知交變電流的周期和最大值。交變電流的有效值是根據(jù)同時(shí)間、同電阻、產(chǎn)生相同熱量的直流電流的數(shù)值來(lái)確定的。【預(yù)測(cè)題】1如圖3所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形單匝線圈ABCD，AB邊與磁場(chǎng)垂直，MN邊始終與金屬滑環(huán)K相連，=nBS?！?/p>

3、預(yù)測(cè)題】2如圖13甲所示，長(zhǎng)、寬分別為L(zhǎng)1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)。線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖13乙所示，其中B0、B1和t1均為已知。在0t1的時(shí)間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場(chǎng)垂直；t1時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開始繞其豎直中心軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求：（1）0t1時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電流大??；（2）線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量；（3）線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，從圖

4、甲所示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，通過電阻R的電荷量。【解析】（1）0t1時(shí)間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=n（2分）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過電阻R的電流I=（1分）（2）線框產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nB1 L1L2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E=nB1 L1L2（通過電阻R的電流的有效值I=線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需的時(shí)間t=（1分）此過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=R（1分）（3）線框從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（1分）平均感應(yīng)電流（1分）通過電阻R的電荷量q=（1分）【名師點(diǎn)評(píng)】此題考查交變電流產(chǎn)生、法拉第電磁感應(yīng)定律、有效值、平均值等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。核心考點(diǎn)二、變壓器【核心內(nèi)容解讀】變

5、壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的。變壓器原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，即=；理想變壓器的輸入功率等于輸出功率。對(duì)于變壓器，輸入電壓決定輸出電壓，輸出功率決定輸入功率?！绢A(yù)測(cè)題】1隨著人們生活水平的提高，出國(guó)旅游成為新時(shí)尚。某人從J國(guó)帶回一把標(biāo)有“110V、60H、880W”的電咖啡壺，該電咖啡壺利用電熱絲加熱。在我國(guó)，為使電咖啡壺能正常工作，需要通過變壓器與市電相連。下列說(shuō)法正確的是A若將電咖啡壺直接與市電相連，電功率是1760WB電咖啡壺應(yīng)接在原、副線圈匝數(shù)比為21的副線圈兩端C電咖啡壺通過變壓器正常工作時(shí)，與市電相連的原線圈中電流為4 AD電咖啡壺通過變壓器正常工作時(shí)，電熱絲中的交變電流頻率

6、為60H【解析】若將電咖啡壺直接與市電相連，電咖啡壺不能正常工作，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；為使電咖啡壺能正常工作，電咖啡壺應(yīng)接在原、副線圈匝數(shù)比為21的副線圈兩端，選項(xiàng)B正確；由輸入功率等于輸出功率，電咖啡壺通過變壓器正常工作時(shí)，與市電相連的原線圈中電流為880W/220V=4A，選項(xiàng)C正確；電咖啡壺通過變壓器正常工作時(shí)，電熱絲中的交變電流頻率為50H，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！敬鸢浮浚築C【名師點(diǎn)評(píng)】變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的。變壓器可以改變交變電流的電壓、電流，不能改變交變電流的頻率周期。理想變壓器的輸入功率等于輸出功率?！绢A(yù)測(cè)題】2如圖甲所示，理想變壓器的原線圈電路中裝有0.5A的保險(xiǎn)絲L，原線圈匝數(shù)n1=

7、600匝，副線圈匝數(shù)n2=120匝。當(dāng)原線圈接在如圖乙所示的交流電源上，要使整個(gè)電路和用電器正常工作，則副線圈兩端可以接（）A阻值為12的電阻B并聯(lián)兩盞“36V40W”的燈泡C工作頻率為10H的用電設(shè)備D耐壓值為36V的電容器【解析】【當(dāng)原線圈接在如圖乙所示的交流電源上，變壓器輸入電壓為180V，由變壓器變壓公式，副線圈輸出電壓為36V，由變流公式可知副線圈最大電流為2.5A，副線圈兩端可以接的最小電阻為15，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；變壓器最大輸入功率為180=90W，副線圈兩端可以接并聯(lián)兩盞“36V40W”的燈泡，選項(xiàng)B正確；由圖乙所示的圖象可知，交變電流頻率為50H，副線圈兩端不可以接工作頻率為10H

8、的用電設(shè)備，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；副線圈輸出電壓最大值為36V，副線圈兩端不可以接耐壓值為36V的電容器，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：B【名師點(diǎn)評(píng)】此題考查交變電流圖象、變壓器及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。【預(yù)測(cè)題】3如圖2甲所示，一個(gè)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=6：1，副線圈兩端接三條支路，每條支路上都接有一只燈泡，電路中L為電感線圈、C為電容器、R為定值電阻。當(dāng)原線圈兩端接有如圖2乙所示的交流電時(shí)，三只燈泡都能發(fā)光。如果加在原線圈兩端的交流電的最大值保持不變，而將其頻率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則對(duì)于交流電的頻率改變之后與改變前相比，下列說(shuō)法中正確的是（）A副線圈兩端的電壓有效值均為216VB副線圈兩端的電壓有效值均為6

9、VC燈泡變亮D燈泡變亮【解析】由變壓器變壓公式，將其頻率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，副線圈輸出電壓不變，副線圈兩端的電壓有效值均為6V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；將其頻率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，燈泡亮度不變。由于容抗變小，感抗變大，燈泡變亮，燈泡II變暗，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。答案：BD【名師點(diǎn)評(píng)】此題考查變壓器、電感、電容在交變電流中作用、交變電流圖象等。核心考點(diǎn)三、交流電路動(dòng)態(tài)變化【核心內(nèi)容解讀】變壓器交流動(dòng)態(tài)電路主要有兩種情況：一是負(fù)載電阻不變，原副線圈電壓、電流、功率隨匝數(shù)比變化而變化；二是匝數(shù)比不變，原副線圈電壓、電流、功率隨負(fù)載變化而變化。解決變壓器交流動(dòng)態(tài)電路問題首先要明確變量之間的相互制約關(guān)系。在理想變壓器中

10、，負(fù)線圈的輸出電壓U2由原線圈的輸入電壓U1和匝數(shù)比決定，與負(fù)載電阻無(wú)關(guān)，即輸入電壓U1決定輸出電壓U2；在原線圈輸入電壓U1和匝數(shù)比確定的情況下，原線圈的輸入電流由副線圈輸出電流決定，副線圈輸出電流由負(fù)載確定，即負(fù)載決定輸入電流；變壓器輸入功率由輸出功率確定，即輸出功率決定輸入功率。分析變壓器交流動(dòng)態(tài)電路的思路是：由輸入電壓和匝數(shù)比得出輸出電壓，由輸出電壓和負(fù)載得出輸出電流，最后由輸出功率得出輸入功率?！绢A(yù)測(cè)題】1如圖4所示，M是一個(gè)小型理想變壓器，原副線圈匝數(shù)之比n1n2=101，接線柱a、b接上一個(gè)正弦交變電源，電壓u=220sin100tV。變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R

11、2為用半導(dǎo)體熱敏材料（電阻隨溫度升高而減?。┲瞥傻膫鞲衅?，R1為一定值電阻。下列說(shuō)法中正確的是（）A電壓表eqoac,V示數(shù)為22VB當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表eqoac,V的示數(shù)減小C當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電流表eqoac,A的示數(shù)減小D當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電阻R1的功率變大【解析】由原副線圈匝數(shù)之比n1n2=101可知變壓器副線圈輸出電壓為22V，傳感器R2兩端電壓即電壓表eqoac,V示數(shù)一定小于22V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，R2阻值減小，副線圈輸出電流增大，電阻R1的功率變大，副線圈輸出功率增大，原線圈輸入功率增大，原線圈輸入電流增大，電

12、壓表eqoac,V的示數(shù)減小，電流表eqoac,A的示數(shù)增大，選項(xiàng)BD正確C錯(cuò)誤；答案：BD【名師點(diǎn)評(píng)】半導(dǎo)體熱敏材料相當(dāng)于一個(gè)可變電阻，變壓器輸出電壓不變，出現(xiàn)火警時(shí)，溫度升高，R2阻值減小，變壓器輸出功率增大，導(dǎo)致輸入功率增大?！绢A(yù)測(cè)題】2如圖甲所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10:1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R=10，其余電阻均不計(jì)從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓。則下列說(shuō)法中正確的有（）A當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為B當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接且在時(shí)，電流表示數(shù)為2.2AC當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，副線圈輸出電壓的頻率

13、變?yōu)?5H刀雙擲開關(guān)與b連接且在時(shí)，電流表示數(shù)為2.2A，選項(xiàng)B正確；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，副線圈輸出電壓的頻率仍為50H，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，副線圈輸出電壓為44V，副線圈輸出功率增大，原線圈的輸入功率變大，選項(xiàng)D正確。答案：BCD【名師點(diǎn)評(píng)】此題考查變壓器動(dòng)態(tài)變化和交變電流圖象。核心考點(diǎn)四、電能輸送【核心內(nèi)容解讀】輸電電流I=P/U，輸電線上損失電壓U損=IR線，輸電線損失功率P損=I2R線=R線。解決遠(yuǎn)距離輸電問題，要首先畫出輸電示意圖，包括發(fā)電機(jī)、升壓變壓器、輸電線降壓變壓器、負(fù)載等，在圖中標(biāo)出相應(yīng)物理量符號(hào)，利用P損=I2R線=R線及其相關(guān)知識(shí)解答?！绢A(yù)測(cè)題

14、】年1月19日，中央電視臺(tái)焦點(diǎn)訪談節(jié)目播出：打造空中輸電高速路呼吁加快特高壓電網(wǎng)建設(shè)，介紹了我國(guó)自主創(chuàng)新，主設(shè)備百分之百的國(guó)產(chǎn)的特高壓線路晉東南南陽(yáng)荊門特高壓交流輸電線，這是世界上正在運(yùn)行的電壓最高、輸電能力最強(qiáng)、技術(shù)水平最先進(jìn)的交流輸電工程。特高壓是指交流1000千伏以上。目前，這條特高壓線路的輸送能力已經(jīng)由原來(lái)的250萬(wàn)千瓦提升到500萬(wàn)千瓦以上，每年的輸電量要高于250億度。假設(shè)這條特高壓輸電線電壓為1000千伏，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓為1000伏，經(jīng)一個(gè)升壓變壓器升壓后輸送，輸電線總電阻為1歐，經(jīng)一個(gè)降壓變壓器降壓后為1000伏，輸電功率為500萬(wàn)千瓦，下列說(shuō)法正確的是（）A輸電的升壓變壓器匝數(shù)比為11000B輸電的降壓變壓器匝數(shù)比為10001C輸電過程中電壓損失為500VD輸電過程中功率損失為25107W【名師點(diǎn)評(píng)】此題以超高壓輸電切入，意在考查電能輸送是相關(guān)知識(shí)?！绢A(yù)測(cè)題】,輸電線路總電