专题12交流电-三年高考(2016-2018)物理试题分项版解析Word版含解析
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2016年—2018年高考试题精编版分项解析专题09 稳恒电流1.(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路()A. 充电时,通过R的电流不变B. 若R增大,则充电时间变长C. 若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D. 若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 BCD点睛:本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题,以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题,解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器1.【2016·上海卷】电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此A .电动势是一种非静电力B .电动势越大,表明电源储存的电能越多C .电动势的大小是非静电力做功能力的反映D .电动势就是闭合电路中电源两端的电压【答案】C【解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量,电动势越大说明这种转化本领越强,但不能说明储存的电能越多,故选项A 、B 错误、C 正确;闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小,故选项D 错误。
【考点定位】电动势【方法技巧】本题需要理解电动势的物理意义,电源电动势在闭合电路中的能量分配。
2.【2016·全国新课标Ⅱ卷】阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路。
开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2。
Q 1与Q 2的比值为A . 25B .12C .35D .23【答案】C【考点定位】闭合电路的欧姆定律、电容器【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查;解题关键是要搞清电路的结构,画出等效电路图,搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压,然后根据Q =CU 求解电容器的带电荷量。
专题12 选修3-3(选择题)1.【2017·北京卷】以下关于热运动的说法正确的是A.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈B.水凝结成冰后,水分子的热运动停止C.水的温度越高,水分子的热运动越剧烈D.水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大【答案】C【考点定位】分子动理论【名师点睛】温度是分子平均动能的标志,但单个分子做无规则运动,单个分子在高温时速率可能较小。
2.【2017·新课标Ⅰ卷】(5分)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。
下列说法正确的是________。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大【答案】ABC【解析】温度是分子平均动能的标志,温度升高分子的平均动能增加,不同温度下相同速率的分子所占比例不同,温度越高,速率大的分子占比例越高,故虚线为0℃,实线是100℃对应的曲线,曲线下的面积都等于1,故相等,所以ABC正确。
【考点定位】单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线【名师点睛】本题主要抓住温度是分子平均动能的标志,温度升高分子的平均动能增加,不同温度下相同速率的分子所占比例不同的特点。
3.【2016·江苏卷】在高原地区烧水需要使用高压锅,水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却,在冷却过程中,锅内水蒸汽的变化情况为A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽【答案】AC【考点定位】饱和汽【方法技巧】高压锅的密封的,在冷却的过程中,锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡。
专题12 电磁感应1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a )中虚线MN 所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图(a )所示。
磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图(b )所示,则在t =0到t =t 1的时间间隔内A .圆环所受安培力的方向始终不变B .圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C .圆环中的感应电流大小为004B rS t ρD .圆环中的感应电动势大小为200π4B r t【答案】BC【解析】AB 、根据B-t 图象,由楞次定律可知,线圈中感应电流方向一直为顺时针,但在t 0时刻,磁场的方向发生变化,故安培力方向A F 的方向在t 0时刻发生变化,则A 错误,B 正确;CD 、由闭合电路欧姆定律得:E I R =,又根据法拉第电磁感应定律得:22B r E t t φπ∆∆==∆∆,又根据电阻定律得:2rR S πρ=,联立得:004B rS I t ρ=,则C 正确,D 错误。
故本题选BC 。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。
虚线ab 、cd 均与导轨垂直,在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ 进入磁场时加速度变小恰好为零,从PQ 进入磁场开始计时,到MN 离开磁场区域为止,流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是【答案】AD【解析】于PQ进入磁场时加速度为零,AB.若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场,则PQ出磁场后至MN进入磁场的这段时间,由于磁通量φ不变,无感应电流。
由于PQ、MN同一位置释放,故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同,所以电流大小也应该相同,A正确B错误;CD.若PQ出磁场前MN已经进入磁场,由于磁通量φ不变,PQ、MN均加速运动,PQ出磁场后,MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大,故C正确D错误。
专题12 交流电【2018高考真题】1.采用220 kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为()A. 55 kVB. 110 kVC. 440 kVD. 880 kV【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 C点睛:本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失,解题时要根据输送电功率不变,利用输电线路损失的功率P损=I2R解题。
2.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A. R消耗的功率变为B. 电压表V的读数为C. 电流表A的读数变为2ID. 通过R的交变电流频率不变【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题(天津卷)【答案】 B【解析】试题分析:根据公式分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况;根据判断原副线圈中电流电压的变化情况,根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化;变为原来的,C错误;转速减小为原来的,则频率变为原来的,D错误.【点睛】本题考查了交流电最大值,有效值,频率,变压器等;需要知道交流电路中电表的示数为有效值,在理想变压器中,恒有,副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率.3.一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变电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值为u0,周期为T,如图所示。
则Q方: Q正等于A. B. C. 1:2 D. 2:1【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)【答案】 D【解析】试题分析本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。
解析根据题述,正弦交变电流的电压有效值为,而方波交流电的有效值为u0,根据焦耳定律和欧姆定律,Q=I2RT=T,可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比,Q方∶Q正= u02∶()2=2∶1,选项D正确。
专题18 电学实验【2018高考真题】1.一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________;____________.(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的1I数据见下表:根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出1RI关系图像___________.由图像可计算出该干电池的电动势为_________V;内阻为__________Ω.(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_______V;内阻应为_____Ω.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 (1)①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 (2)图像如图所示:1.4(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对) (3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致) 1.0(结果比(2)问第二个空格小0.2)表并联,可测得电流表的内阻3366.0100.203310V A A U R I --⨯==Ω=Ω⨯,考虑电表内阻对实验的影响,则E =I (R +R A +r ),得()1A R E R r I=⋅-+,所以图线的斜率仍表示电动势,电动势的准确值为1.37V ,图线的截距表示(R A +r ),所以内阻精确值为r =(1.20-0.20)Ω=1.00Ω。
点睛:本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验,本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻,从而提高测量电源内阻的精确度。
2.某同学组装一个多用电表。
可用的器材有:微安表头(量程100内阻900);电阻箱R 1 (阻值范围0999.9);电阻箱R 2 (阻值范围099 999.9);导线若干。
2016年—2018年高考试题分类汇编含答案解析目录专题01-直线运动(2-7页)专题02-相互作用(7-15页)专题03-牛顿运动定律(15-21页)专题04-曲线运动(21-30页)专题05-万有引力定律与航天(30-41页)专题06-功和能(41-56页)专题07-动量(56-66页)专题08-静电场(66-81页)专题09-稳恒电流(81-85页)专题10-磁场(85-95页)专题11-电磁感应(95-110页)专题12-交流电(110-118页)专题13-原子结构、原子核和波粒二象性(118-129页)专题14-选修3-3(129-153页)专题15-机械振动和机械波(153-166页)专题16-光学、电磁波、相对论(166-188页)专题17-力学实验(188-213页)专题18-电学实验(213-239页)专题19-力学计算题(239-261页)专题20-电学计算题(261-303页)专题01 直线运动20181.【2018²全国1卷】高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能()A. 与它所经历的时间成正比B. 与它的位移成正比C. 与它的速度成正比D. 与它的动量成正比【答案】 B2.【2018²4月浙江卷】如图所示,竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。
某一竖井的深度约为104m,升降机运行的最大速度为8m/s则将矿石从井底提升到井口的最短时间是A. 13sB. 16sC. 21sD. 26s【答案】 CC正确,A、B、D错误;故选C。
【点睛】升降机先做加速运动,后做匀速运动,最后做减速运动,根据速度位移公式和速度时间公式求得总时间。
3.【2018²全国2卷】(多选)甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是()A. 两车在t1时刻也并排行驶B. t1时刻甲车在后,乙车在前C. 甲车的加速度大小先增大后减小D. 乙车的加速度大小先减小后增大【答案】 BD点睛:本题考查了对图像的理解及利用图像解题的能力问题4.【2018²全国3卷】(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。
B专题 08 静电场【2018 高考真题】1.如图所示,水平金属板 A 、B 分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将 B 板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴()A. 仍然保持静止B. 竖直向下运动C. 向左下方运动D. 向右下方运动【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 D点睛:本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题,解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点, 板右端向下,所以电场线发生弯曲,电场力方向改变。
2.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(北京卷)【答案】AD、根据可知,电量Q增大,则电压U也会增大,则电容C不变,故选项D错误。
点睛:本题是电容器动态变化分析问题,关键抓住两点:一是电容器的电量不变;二是电容与哪些因素有什么关系。
3.如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为,粒子在M和N时加速度大小分别为,速度大小分别为,电势能分别为。
下列判断正确的是A. B.C. D.【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题(天津卷)【答案】D若粒子从N运动到M,则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示,故电场力做正功,电势能减小,动能增大,即大,故;,负电荷在低电势处电势能综上所述,D正确;【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的运动;本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧,从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系,进而判断出电场力做功情况.4.如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm。
2016年—2018年高考试题精编版分项解析专题09 稳恒电流1.(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路()A. 充电时,通过R的电流不变B. 若R增大,则充电时间变长C.若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D. 若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)1.【2016·上海卷】电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此A.电动势是一种非静电力B.电动势越大,表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压2.【2016·全国新课标Ⅱ卷】阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。
开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。
Q1与Q2的比值为A.错误!未找到引用源。
B.12C.35D.23错误!未找到引用源。
3.【2016·江苏卷】如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A【2016·北京卷】某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器7.【2016·上海卷】如图所示电路中,电源内阻忽略不计。
1. 【2014·上海卷】将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联,接在不计内阻的稳压电源两端。
开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等,保持Ⅰ温度不变,冷却或加热Ⅱ,则Ⅱ的电功率在(A)加热时变大,冷却时变小(B)加热时变小,冷却时变大(C)加热或冷却时都变小(D)加热或冷却时都变大【答案】C考点:串并联电路电功率2.【2014·天津卷】如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示,则A .两次t =0是时刻线圈平面均与中性面重合B .曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2:3C .曲线a 表示的交变电动势频率为25HzD .曲线b 表示的交变电动势有效值为10V 【答案】AC【考点定位】交流电的产生、交流电的有效值3.【2014·海南卷】理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端,已知三个灯泡均正常发光。
该变压器原、副线圈的匝数之比为 A .1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2 【答案】B 【解析】试题分析:三个灯泡都相同,并且都正常发光,可知三个灯泡此时的电流都相同,即原线圈中的电流是副线圈中电流的一半,由1221n n I I =和2121I I =可知,该变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,B 正确。
考点:理想变压器的电流与匝数的关系4.【2014·新课标全国卷Ⅱ】如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2。
原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端;假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大;用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端的电压分别为U ab 和U cd ,则A.U ab∶U cd=n1∶n2B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压U cd越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍【答案】BD【考点定位】变压器中原副线圈的电压及电流关系;二极管的特性;交流电的有效值。
考点一匀变速直线运动1.(2016·全国卷Ⅰ·T21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图所示。
已知两车在t=3s时并排行驶,则( )A.在t=1s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)审题关注“两车在t=3s时并排行驶”,明确两车位置关系。
(2)利用图象提供信息,结合运动情景进行分析。
【解析】选B、D。
据图象可知,t=1s到t=3s,甲和乙运动位移都等于40m,因此在t=1s时两车另一次并排行驶,A、C错,D对;t=0到t=1s,乙的位移为12.5 m,甲的位移为5 m,在t=0时,甲车在乙车前7.5m,B对。
故选B、D。
1.(2018·全国卷Ⅰ·T14)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。
在启动阶段,列车的动能 ( )A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比mv2与速度的平方成正比,故选项C错误;列车的【解析】选B。
列车的动能E k=12动能E k=12mv2=12m(at)2=12ma2t2,则列车的动能与时间的平方成正比,故选项A错误;列车的动能E k=12mv2=12m2ax=max,则列车的动能与位移成正比,故选项B正确;列车的动能E k=12mv2=22pm,则列车的动能与动量的平方成正比,故选项D错误。
2.(2018·全国卷II ·T19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶。
下列说法正确的是 ( )A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大【解析】选B、D。
2016年—2018年高考试题精编版分项解析专题12 交流电1.采用220 kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小)A. 55 kVB. 110 kVC. 440 kVD. 880 kV【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 C点睛:本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失,解题时要根据输送电功率不变,利用输电线路损失的功率P损=I2R解题。
2.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PA. R消耗的功率变为B. 电压表V的读数为C. 电流表A的读数变为2ID. 通过R的交变电流频率不变【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题(天津卷)【答案】 B化判断原线圈中功率的变化;C D错误.【点睛】本题考查了交流电最大值,有效值,频率,变压器等;需要知道交流电路中电表的功率.3.一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变电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值为u0,周期为T,如图所示。
则Q方: Q正等于C. 1:2D. 2:1【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)【答案】 D【解析】试题分析本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。
解析u0,根据焦耳定律和欧姆定律,Q=I2RT,可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比,Q方∶Q正= u022=2∶1,选项D正确。
点睛此题将正弦交变电流和方波交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。
解答此题常见错误是:一是把方波交变电流视为正弦交变电流;二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值,导致错选B;三是比值颠倒,导致错选C。
4.(多选)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。
导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流的正方向。
导线框R中的感应电动势A.B.C.D.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)【答案】 AC点睛此题以交变电流图象给出解题信息,考查电磁感应及其相关知识点。
解答此题常见错误主要有四方面:一是由于题目以交变电流图象给出解题信息,导致一些同学看到题后,不知如何入手;二是不能正确运用法拉第电磁感应定律分析判断;三是不能正确运用楞次定律分析判断,陷入误区。
1.【2017·天津卷】在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。
设线圈总电阻为2 Ω,则A .t =0时,线圈平面平行于磁感线B .t =1 s 时,线圈中的电流改变方向C .t =1.5 s 时,线圈中的感应电动势最大D .一个周期内,线圈产生的热量为28πJ 【答案】AD【考点定位】交变电流的规律和“四值问题”【名师点睛】本题要正确理解正弦交变电流的规律和法拉第电磁感应定律。
2.【2017·北京卷】如图所示,理想变压器的原线圈接在π(V)u t 的交流电源上,副线圈接有R =55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是A.原线圈的输入功率为B.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为D.副线圈输出交流电的周期为50 s【答案】B【解析】电表的读数均为有效值,原线圈两端电压有效值为220 V,由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比,可知副线圈两端电压有效值为110 V,C错误;流过电阻R的电流为2 A,可知负载消耗的功率为220 W,根据能量守恒可知,原线圈的输入功率为220 W,A 错误;由P=UI可知,电流表的读数为1 A,B正确,由交变电压瞬时值表达式可知,ω=100πrad/s,周期T=0.02 s,D错误。
【考点定位】正弦式交变电流的“四值”、理想变压器原副线圈电压、电流、功率与匝数的关系【名师点睛】理想变压器原副线圈两端电压、电流、功率与匝数的关系需注意因果关系,电压由原线圈决定副线圈,电流与功率则由副线圈决定原线圈。
3.【2017·江苏卷】某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则(A)电感L1的作用是通高频(B)电容C2的作用是通高频(C)扬声器甲用于输出高频成分(D)扬声器乙用于输出高频成分【答案】BD【考点定位】电感、电容对交流电的阻碍作用【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用,即感抗、容抗的大小与什么因素有关,记住这个问题不难解决.1.【2016·四川卷】如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其它条件不变,则A .小灯泡变亮B .小灯泡变暗C .原、副线圈两段电压的比值不变D .通过原、副线圈电流的比值不变 【答案】B【解析】根据变压器电压与匝数关系,1122U n U n =,因为是降压变压器,则n 1>n 2,则当原、副线圈减少相同匝数时,由数学知识可知12n n 变大,则U 2减小,故灯泡变暗,选项AC 错误,B 正确;根据1221I n I n =可知通过原、副线圈电流的比值变小,选项D 错误。
考点:变压器【名师点睛】此题是对变压器原理的考查;首先要记住原副线圈的电压与匝数关系1122U n U n =,从题目中知道为降压变压器,原线圈匝数大于副线圈匝数;判断原副线圈减小相同的匝数时原副线圈的匝数比的变化要用到数学知识,这里稍微有点难度.2.【2016·全国新课标Ⅲ卷】如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b 。
当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光。
下列说法正确的是A .原、副线圈匝数比为9:1B .原、副线圈匝数比为1:9C .此时a 和b 的电功率之比为9:1D .此时a 和b 的电功率之比为1:9 【答案】AD【考点定位】考查了理想变压器,电功率的计算【方法技巧】对于变压器需要掌握公式1122U n U n =、1222I n I n =,以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率,理想变压器是理想化模型:一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象。
当电路中有变压器时,只要将变压器的有效值求出,则就相当于一个新的恒定电源。
3.【2016·天津卷】如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。
下列说法正确的是A .当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时,R 1消耗的功率变大B .当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时,电压表V 示数变大C .当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时,电流表A 1示数变大D .若闭合开关S ,则电流表A 1示数变大、A 2示数变大 【答案】B【解析】当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时,R 的阻值变大,副线圈中电流变小,原线圈中电流也变小,电流表A 1示数变小;R 1消耗的功率及两端电压均变小,副线圈总电压不变,则电压表的示数变大,选项AC 错误,B 正确。
若闭合开关S ,则副线圈总电阻变小,电流变大,原线圈中电流变大,电流表A 1示数变大;R 1两端电压变大,R 2两端电压变小,电流表A 2示数变小,选项D 错误。
【考点定位】变压器;电路的动态分析【名师点睛】此题考查变压器问题的动态分析;要知道变压器副线圈电压是由原线圈电压和匝数比决定的,与副线圈中负载无关;副线圈电路的动态分析基本上和直流电路的动态分析一样,先从局部变化的电阻开始分析,然后分析总电阻,再分析电流,然后再分析各局部的电压和电流。
4.【2016·全国新课标Ⅰ卷】一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3Ω 、1Ω 和4Ω ,○A 为理想交流电流表,U 为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。
当开关S 断开时,电流表的示数为I ;当S 闭合时,电流表的示数为4I 。
该变压器原、副线圈匝数比为A .2B .3C .4D .5【答案】B【考点定位】变压器、欧姆定律【名师点睛】本题主要考查变压器、欧姆定律。
解决这类问题的关键是掌握变压器的构造和原理,对于变压器需要掌握公式1122U n U n =、1222I n I n =,并能熟练运用。
此题值得注意的是变压器的原线圈与电阻串联后接入交流电压。
5.【2016·江苏卷】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 1的交变电流时,c 、d 间的输出电压为U 2,在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中A .U 2>U 1,U 2降低B .U 2>U 1,U 2升高C .U 2<U 1,U 2降低D .U 2<U 1,U 2升高 【答案】C【解析】由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数,根据变压器的变压规律2121n n U U =可知,U 2<U 1;在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中,副线圈的匝数减少,所以U 2降低,故A 、B 、D 错误;C 正确. 【考点定位】考查变压器【方法技巧】主要是对自耦变压器的理解,分清原副线圈及在转动的过程中线圈的匝数怎么变、理想变压器的规律。
6.【2016·海南卷】图(a )所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1,R T 为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,R 1为定值电阻,电压表和电流表均为理想交流电表。
原线圈所接电压u 随时间t 按正弦规律变化,如图(b )所示。
下列说法正确的是A.变压器输入、输出功率之比为4:1B.变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4C.u随t变化的规律为u=51s i n(50πt)(国际单位制)D.若热敏电阻R T的温度升高,则电压表的示数不变,电流表的示数变大【答案】BD【考点定位】变压器的构造和原理【名师点睛】根据图象准确找出已知量,是对学生认图的基本要求,准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系,是解决本题的关键。