《2012-2021年物理高考真题专题练习--专题十二交变电流、传感器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012-2021年物理高考真题专题练习--专题十二交变电流、传感器（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2012-2021年物理高考真题专题练习专题十二交变电流、传感器考点一交流电的产生和描述及其变化规律（2018课标111,16,6分）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值均为uo,周期均为T,如图所示。则Q方：Q正等于（）A.1:V2B.V2:1A.1:V2B.V2:1D.2:1答案D本题考查交变电流的有效值及焦耳定律。根据交变电流有效值的定义及焦耳定律可得,Q方期T,Q期T,Q二性笋舄.普r,故茶*选项D正确。易错点拨正弦式交变电流的有效值是其峰值的宜,其他交流电的有效值和峰值间一般不存在该关系。
2、1. （2015山东理综,19,6分）如图甲,R（）为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T。的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R（）的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压Uab为正，下列uab-t图像可能正确的是（）图甲图甲rrC00四Tq1.5ToiABwL话检侦X待沏1CD答案C圆环内磁场的变化周期为O.5To,则产生的感应电动势的变化周期也一定是O.5To,四个图像中,只有C的变化周期是0.5T。,根据排除法可知,C正确。2. （2014天津理综,7,6分）如图1所示,在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不
3、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（）两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合A. 曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3曲线a表示的交变电动势频率为25HzB. 曲线b表示的交变电动势有效值为10V解析由题图2知t=0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零，故A正确。由图2知两次转动所产生的交变电动势的周期之比L:Tb=2:3,再由周期与转速的关系n碎得队：以二3：2,故B错误。因Ta=4xl0-2S,故Hz,C正确。因Ema=15V,而Em=NBSco=Emb=Ema=10V,Eb二籍二5心TaTTbV2V,D错误。答案AC图1图1解题指导本题考查了
4、交变电动势的产生及描述,涉及交变电动势的四值及其图像。条件设置较为隐蔽,陷阱设置比较巧妙,对学生的分析能力要求较高，难度中等。解题时应重点关注图像中提供的所有信息。3. （2013山东理综,17,5分）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，色为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴00,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5071rad/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AC由题图乙知I
5、m=10V2A,I=10A,A正确。T=2xl0-2s,(o=1007crad/s,B错误。t=0.01s时,i=U此时线圈平面与磁场方向平行,C正确。由右手定则判定0.02s时电阻R中电流方向自左向右,D错误。5.（2013海南单科,3,3分）通过一阻值R=100Q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（i/A,0.2（）；5；-0.1-0.2A.12VB.4V10VC.15VD.8V5V答案B2由有效值定义可得xls=(0.1A)2xRx0.4sx2+(0.2A)2xRx0.1sx2,其中R=100Q,可得AU=4V10V,B正确。6.（2012全国,19,6分）一
6、台电风扇的额定电压为交流220Vo在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为（）Z/A-0.40.30.2in?04060minA. 3.9x10”度B. 5.5x10-2度C. 7.8X10-2度D. 11.0x10-2度答案B因1度=3.6x106J,且电流表示数为电流有效值，故用电量W=U（I山+成+顼3）,代入数值得W=5.5x10-2度，故B项正确。7.（2012北京理综,15,6分,0.61）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
7、阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为（）A.5VB.5V2VC.10VD.10V2V答案C设电热器电阻为R,正弦交流电源的电压有效值为U效,接10V直流电源时,P二专二半;接交流电源时胃=书，联立得U效=5据V,故最大值Um=V2U效=10V,C选项正确。考点二理想变压器（2019江苏单科,1,3分）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20V时,输出电压（）A. 降低2VB.增加2VC.降低200VD.增加200V答案D本题考查变压器原理内容，有利于培养学生理解能力，体现了核心素养中的科学态度要素。依据理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比关系公式可知，捋里则得3U2=2
8、00V,故选田2n2九1项D正确。1. （2018天津理综,4,6分）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则（）I4卜A. R消耗的功率变为乒B.电压表V的读数变为C.电流表A的读数变为21D.通过R的交变电流频率不变答案B本题考查正弦交流电的产生原理、理想变压器。由正弦交流电的产生原理可知，其电动势的最大值Em=NBSco,而0）=2皿有效值E=*Em,线圈转速变为原来的:，则Ui=E变为原来的;。由宰也知U2变为原来的；
9、，电压表读数变为原来的;，选项B正确;R消耗的功率P=岑故R消耗的功率变为原来的;，选ZZK42项A错误;由PA=P出得,u山二牛，故h变为原来的;，即电流表读数变为原来的;，选项C错误;变压器不改变KZZ交变电流的频率,故通过R的交变电流频率变为原来的选项D错误。解题关键正弦交流电的最大值与转速的关系，理想变压器的电流、电压及功率的决定关系，是解答此题的关键。2. （2015海南单科,10,5分）（多选）如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为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Ro,负载电阻的阻值R=llRo,。是理想电压表。现将负载电阻的阻值减
10、小为R=5Ro,保持变压器输入电流不变,此时电压表的读数为5.0吼则（）此时原线圈两端电压的最大值约为34VA. 此时原线圈两端电压的最大值约为24V原线圈两端原来的电压有效值约为68VB. 原线圈两端原来的电压有效值约为48V答案AD当R=5R时,示数为5.0V,所以输出电流I出=碧,听0=1出Ro=lV,则变压器输出电压为6V,由竺=宰得到输入电压的有效值为24V,所以原线圈两端电压最大值为V2U1-34V,A正确,B错误。因Ia:I出=8:ni不变，故输入电流不变时输出电流也不变，当负载由R=11RO变为R=5Ro时,由U=IR知副线圈电压由I（Ro+HRo）降到I（Ro+5R）=6V,
11、则副线圈两端原来的电压有效值为12V,原线圈两端原来的电压有效值为48V,C错误,D正确。3. （2014山东理综,17,6分）（多选）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和2.2Ao以下判断正确的是（）变压器输入功率为484WA. 通过原线圈的电流的有效值为0.6A通过副线圈的电流的最大值为2.2AB. 变压器原、副线圈匝数比m:m=ll：3P答案BD对于理想变压器尸入=臼出，所以输入功率P入二60x2.2W=132W,A错。I|=/=A=0.6A,BU1ZZU正确。通过
12、副线圈的电流的最大值I2m=V2I2=2.2V2A,C错误。变压器原、副线圈匝数比ni:n2=Ui:U2=ll:3,D正确。4. （2013广东理综,16,4分）如图，理想变压器原、副线圈匝数比m:m=2:iMa均为理想电表，灯泡电阻Rl=6Q,AB端电压山=12框sin1007it（V）o下列说法正确的是（）A. 电流频率为100Hz（的读数为24VB. 的读数为0.5A变压器输入功率为6W答案D由ui=12扼sin100兀t（V）可知12V2V,co=100tirad/s,则频率f=?=50Hz,A项错误。271U|=藉=12V,U2=Ui=6V,B项错误。I2=*=1A,C项错误。P|=
13、P2=U2【2=6W,D项正确。Mi（2013天津理综,4,6分）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lab,Cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为led,为了使电流表能正常工作，则（）A. ab接MN、cd接PQ,IabIcdB. ab接PQ、cd接MNJabIcd答案B在测量高压线路上电流时，电流互感器的作用是减小测量支路的电流。根据变压器原理,#二刍I大n小，故ab端应接MN,cd端应接PQ,kbIcd,选项B正确。l2nl5. （2012课标7,6分）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都
14、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。己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2.0kWo设此时原线圈中电流有效值为，负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的，则U2和，分别约为（）A.380V和5.3AB. 380V和9.1AC. 240V和5.3ACI. 240V和5.3AD.240V和9.1A答案B对理想变压器有U2=Ui=380V,由P2T2U2得【2=沙53A。依据#=性得1】二也L二9.1A,故只HlU212九1九1有选项B正确。6. （2011课标
15、,17,6分）如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为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. U=110V,I=0.2AU=110V,I=0.05AB. U=110V2V,1=0.2AU=110V2V,I=0.2很A答案A由变压原理堕=2可得UlIIOV,即电压表示数为110V。由P入二P出,灯泡正常发光可得P入=UM=P出=22W,I户总A=0.2A,故A正确。7. （2016江苏单科,4,6分）一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U|的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中（）aO电bjcdA.U2UI,U2降低B,U2U1,U2升高C.U2U1,U2降低D.
