2025年课标版高考物理习题、历届真题、创新题专题试卷十二　交变电流、传感器（带解析答案）.docx

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专题十二交变电流、传感器

10年高考真题

考点一交变电流的产生、描述及其变化规律

1.(2018课标Ⅲ,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u0,周期均为T,如图所示。则Q方∶Q正等于()

A.1∶2B.2∶1C.1∶2D.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=u02R·T2+u02R·T2=u02RT,Q正

易错点拨正弦式交变电流的有效值是其峰值的12

2.(2015山东理综,19,6分)如图甲,R0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T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0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

图乙

答案C圆环内磁场的变化周期为0.5T0,则产生的感应电动势的变化周期也一定是0.5T0,四个图像中,只有C的变化周期是0.5T0,根据排除法可知,C正确。

3.(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()

A.两次t=0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∶3

C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz

D.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Ta∶Tb=2∶3,再由周期与转速的关系n=1T得na∶nb=3∶2,故B错误。因Ta=4×10-2s,故fa=1Ta=25Hz,C正确。因Ema=15V,而Em=NBSω=2πNBST,故Emb=TaTbE

答案AC

解题指导本题考查了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。

4.(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,为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO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10A

B.线圈转动的角速度为50πrad/s

C.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Im=102A,I=Im2=10A,A正确。T=2×10-2s,ω=2πT

5.(2013海南单科,3,3分)通过一阻值R=100Ω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()

A.12VB.410V

C.15VD.85V

答案B由有效值定义可得U2R×1s=(0.1A)2×R×0.4s×2+(0.2A)2×R×0.1s×2,其中R=100Ω,可得U=4

6.(2012全国,19,6分)一台电风扇的额定电压为交流220V。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()

A.3.9×10-2度B.5.5×10-2度

C.7.8×10-2度D.11.0×10-2度

答案B因1度=3.6×106J,且电流表示数为电流有效值,故用电量W=U(I1t1+I2t2+I3t3),代入数值得W=5.5×10-2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P2

A.5VB.52VC.10VD.102V

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=U2R=102R①;接交流电源时,P2=U效2R②,联立①②得U效

考点二理想变压器

1.(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2V

C.降低200V