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1、【物理精品】2013版6年高考4年模拟交变电流、电磁学部分第一部分 六年高考荟萃2012年高考题1（2012福建卷）如图，理想变压器原线圈输入电压u=，副线圈电路中为定值电阻，R是滑动变阻器。和是理想交流电压表，示数分别用和表示；是理想交流电流表，示数分别用和表示。下列说法正确的是A和表示电流的瞬间值B和表示电压的最大值C滑片P向下滑动过程中，不变、变大D滑片P向下滑动过程中，变小、变小答案：C2（2012天津卷）.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为当副线圈与原线圈的匝数比为时，线路损耗的电功率为，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到，线路损耗
2、的电功率为，则和分别为（）A B C D解析：根据理想变压器的变压比有 ， 线路的输送功率不变有 根据焦耳定律有 ，。答案D。3（2012广东卷）.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100t（V），对此电动势，下列表述正确的有A.最大值是V B.频率是100HzC有效值是V D.周期是0.02s答案：CD4（2012北京高考卷）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，其消耗的电功率为如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为 A5V B5V C10V D10V答案：C5（2012山东卷）.图甲是某燃气炉点火装置的原理图。
3、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、。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5VB电压表的示数等于C实现点火的条件是D实现点火的条件是答案：BC6（2012四川卷）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中一定有电场答案：D7(2012全国新课标).自耦
4、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I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A答案B解析先判断出原副线圈的匝数，由式得V。负载R上的功率就是变压器的输出功率，因为是理想变压器，故输入功率U1I1等于输出功率，从而求出I1=9.1A。
5、8（2012江苏卷）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。【解析】因原线圈是双线绕法，所以家庭电路正常工作时、磁通量为0，A、B正确；家庭电路短路时，、磁通量仍为0，C错误；地面上的人接触火线发生触电时，两根电线电流不等且变化，开关K被磁铁吸起
6、，D正确。【答案】ABD9（2012重庆卷）如题15图所示，理想变压器的原线圈接入(V)的交变电压，副线圈通过电阻r=6导线对“220V/880W”电器RL供电，该电器正常工作。由此可知1. 原、副线圈的匝数比为50 : 12. 交变电压的频率为100HZ3. 副线圈中电流的有效值为4A4. 变压器的输入功率为880W答案：C10（2012海南卷）.如图：理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3w，正常发光时电阻为30可，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_，10:3流过灯泡b的电流为_0.2A
7、,解析：副线圈电压 ， 由能量守恒得： 代人数据得：11（2012安徽卷）.（16分）图2tBadNoSaRbcdefO图1图3tBadt中性面中性面图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线图可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引起的导线和分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻形成闭合电路。图2是线圈的住视图，导线和分别用它们的横截面来表示。已知长度为, 长度为,线圈以恒定角速度逆时针转动。（只考虑单匝线圈） (1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中
8、的感应电动势 的表达式；(2)线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式；(3)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）23.(1) (2) (3)解析：(1)从中性面开始计时，经过时间t，线圈平面转过的角度，ab边和cd边的速度，则两边分别产生大小为的电动势。且两边电动势串联，故线圈中产生的电动势(2)若线圈从与中性面夹角位置时开始计时，其初相为，其表达式为：(3)由闭合电路欧姆定律得回路中电流有效值为由焦耳定律得12（2012江苏卷）（15分）某兴趣小组设计一种发电装置，如图所示，在磁极与圆柱状铁芯之间形
9、成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向，匝数为N的矩形线圈abcd边长ab=cd=l、bc=ad=2l，线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc与ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边的经过处的磁感应强度大小均为B，方向始终与两条边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r，外接电阻为R，求（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em（2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F（3）外接电阻上电流的有效值I【答案】(1)、边的运动速度 ， 感应电动势，解得。（2）电流, 安培力 ，解得 .(3)一个周期内，通电时间,上消耗的电能，且解得。2011年高考题1(福建第15题).图甲中理想变压器原、副线圈的
10、匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是A.输入电压u的表达式u=20sin(50)V C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大B.只断开S1后，L1、L2均正常发光D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W解析：答案D。些题考查变压器和电路动态变化等知识点。由输入电压u随时间t的变化关系图象可知，交变电流周期为0.02s，输入电压u的表达式选项A错误，只断开S1后，L1、L2均不能发光，选项B错误，只断开S2后，灯泡
11、L1、L2串联接入电路，变压器输出电流变小，原线圈的输入功率减小，选项C错误，若S1换接到2后，变压器输出电压U=4V，R中电流为I=0.2A，R消耗的电功率为P=UI=0.8W，选项D正确 2(四川第20题).如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩 形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1A。那么A.线圈消耗的电功率为4WB.线圈中感应电流的有效值为2AC.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cosD. 任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin【思路点拨】线圈从垂直于中性面位置启动，则瞬时值的表达式为余弦函数。由此构造出
12、瞬时值表达式，可求出电动势的最大值，然后是有效值，再到功率，从而完成ABC的筛选；再画出线圈转动的截面图，可知其磁通量变化规律确是正弦函数，但对线圈的最大磁通量，即BS的计算有误，即排除D项。【精讲精析】选AC。由于线圈垂直于中性面启动，则瞬时表达式可记为，代入数据可知，得最大值，即有效值以及，功率为，瞬时值表达式为。再由于，则任意时刻穿过线圈的磁通量为，可知D错。uVn1n23(浙江第16题).如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和m2=200的两个线圈，上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是A. 2.0V B. 9.0
13、V C. 12.7V D. 144.0V答案：A解析：交流电源电压的有效值，如果看成理想的来处理有：、，解得，故交流电压表的读数应该小于，所以答案为A。 450OL4（2011安徽第19题）如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为A B C D答案：D解析：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有T/4的时间内有感应电流，则有，所以。D正确。5（2011新课标理综第17题）.如图，一理想变压器原副线圈的匝数
14、比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（A）解析：主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系。U2=220V，根据U1：U2=n1:n2得，U1=110V。I2=P/U2=0.1A，根据I1：I2= n2：n1得I1=0.2A。所以正确答案是A。6（2011天津第4题）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则 At =0.005s时线框的磁通量变化率 为零Bt =0.01s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311VD线框产生的交变电动势的频率为100Hz【解析】：交变电流知识的考查。由图2可知，该交变电动势瞬时值的表达式为。当t=0.005s时，瞬时值e=311V，此时磁通量变化率最大，A错；同理当t=0.01s时，e=0V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B正确；对于正弦交变电流其有效值为Emax/，题给电动势的有效值为220V，C错；交变电流的频率为f=1/T=/2=50Hz，D错。【
