第十章高频考点真题验收全通关
[把握本章在高考中考什么、怎么考，练通此卷、平步高考！]
高频考点一：交变电流的产生及描述
1．(多选)(2012·广东高考)某小型发电机产生的交变电动势为e＝50 sin 100πt(V)。对此电动势，下列表述正确的有( )
A．最大值是502 V C．有效值是252 V
B．频率是100 Hz D．周期是0.02 s
2．(2012·大纲版全国卷)一台电风扇的额定电压为交流220 V。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1所示。这段时间内电风扇的用电量为( )
A．3.9×10C．7.8×10
－2
度 度
B．5.5×10
－2
度 度
图1
－2
D．11.0×10
－2
3．(2012·北京高考)一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率P
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
2流电源输出电压的最大值为( )
A．5 V C．10 V
B．52 V D．102 V
4．(2013·海南高考)通过一阻值R＝100 Ω的电阻的交变电流如图2所示，其周期为1 s。电阻两端电压的有效值为( )
图2
A．12 V C．15 V
高频考点二：变压器
5．(2012·重庆高考) 如图3所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 0002sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6 Ω的导线对“220 V 880 W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知( )
A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 Hz C．副线圈中电流的有效值为4 A
图3
B．410 V D．85 V
D．变压器的输入功率为880 W
6．(2013·四川高考)用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图像如图4所示，则( )
图4
A．变压器输入功率约为3.9 W B．输出电压的最大值是110 V C．变压器原、副线圈匝数比是1∶2
πD．负载电流的函数表达式i＝0.05 sin(100πt＋)A
2
7．(2011·全国卷)如图5，一理想变压器原、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220 V，额定功率为22 W；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( )
图5
A．U＝110 V，I＝0.2 A B．U＝110 V，I＝0.05 A C．U＝1102 V，I＝0.2 A D．U＝1102 V，I＝0.22 A
8．(多选)(2011·山东高考)为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图6甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2 随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是( )
图6
A．u2＝1902 sin (50πt) V B．u2＝1902 sin(100πt) V
C．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移
D．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移
9．(多选)(2012·山东高考)图7甲是某燃气炉点火装置的原理图。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
V 为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针别为n1、n2，○
和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是( )
图7
A．电压表的示数等于5 V B．电压表的示数等于
5
V 2
n2
C．实现点火的条件是>1 000
n1n2
D．实现点火的条件是<1 000
n1
10．(多选)(2013·江苏高考)如图8所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光。要使灯泡变亮，可以采取的方法有( )
A．向下滑动P
B．增大交流电源的电压 C．增大交流电源的频率 D．减小电容器C的电容
11．(多选)(2011·广东高考)如图9甲调压装置可视为理想变压器，负载电路中 R＝ 55 Ω，○、○为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为 110 V，下列表述正确的是( )
图8
图9
A．电流表的示数为 2 A B．原、副线圈匝数比为 1∶2 C．电压表的示数为电压的有效值 D．原线圈中交变电压的频率为 100 Hz
12．(2011·福建高考)图10甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，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的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是( )
图10
A．输入电压u的表达式u＝202sin(50πt)V B．只断开S2后，L1、L2均正常发光 C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D．若S1换接到2 后，R消耗的电功率为0.8 W 高频考点三：远距离输电
13．(2010·福建高考)中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( )
P
A. 4C．2P
PB. 2D．4P
14．(2012·天津高考)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电P2
功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分
P1别为( )
PR1
A.， kUnPR1
C.，2 kUn
答 案
1．选CD 最大值Em＝50 V，有效值为E＝Em1＝25 2 V，频率为50 Hz，周期为T＝
f2
P?21
B.?R， ?kU?nP?21D.?R， ?kU?n2
＝0.02 s，所以C、D正确。
2．选B 根据电流的变化情况，分段计算求电功，W1＝I1Ut1＝0.3×220×10×60 J＝3.96×104 J，W2＝I2Ut2＝0.4×220×10×60 J＝5.28×104 J，W3＝I3Ut3＝0.2×220×40×60 J＝1.056×105 J，则总功W＝W1＋W2＋W3＝1.98×105 J＝5.5×10
－2
度，选项B正确。
3．选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10 V直流电源时，U2102PU效
P＝＝①；接交流电源时，＝②，联立①②得U效＝52 V，故最大值Um＝2U效
RR2R＝10 V，C选项正确。
U2
4．选B 由有效值定义可得×1 s＝(0.1 A)2×R×0.4 s×2＋(0.2 A)2×R×0.1 s×2，其
R中R＝100 Ω，可得U＝410 V，B正确。
n1U111 00050
5．选C 副线圈输出电压U2＝220 V＋Ur，＝＝<，故A错误。2πf＝100π
n2U2220＋Ur1Hz，f＝50 Hz，故B错误。I2＝W>880 W，故D错误。
6．选A 由题图可知通过负载的电流最大值为Im＝0.05 A，周期T＝0.02 s，故电流的函数表达式i＝Im sin
2π
t＝0.05 sin 100πt A，D错误；理想变压器匝数比等于电压比，即n1∶n2T
880
A＝4 A，故C正确。由于理想变压器P入＝P出＝I22r＋880 220
2
＝U1∶U2＝2∶1，C错误；输出电压U2＝110 V，其最大值U2m＝2U2＝1102 V，B错误；0.05
理想变压器输入功率等于输出功率，即输入功率P＝I2U2＝×110 W≈3.9 W，A正确。
2
7．选A 直接求出副线圈中的电压、电流分别为：220 V、0.1 A。故原线圈中的电压、电流分别为110 V、0.2 A。
2π
8．选BD 根据图乙可知交流电的最大值Um＝1902 V和周期T＝0.02 s(ω＝＝100π
Trad/s)，结合正弦交流电的瞬时值表达式u＝Um sin ωt，可知B正确，A错；根据变压器的变U1n1
压比＝，U1、n2不变，提高U2只能减小n1，所以P应上移，D正确，C错。
U2n2
Um5
9．选BC 电压表示数为电压有效值，由题图乙可得U＝＝ V，选项A错误，B
22n2Um2
正确；副线圈电压峰值为5 000 V时，＝＝1 000，由于引发电火花的条件是副线圈电压
n1Um1
n2
峰值大于5 000 V，故>1 000，选项C正确，D错误。
n1
10．选BC 向下滑动P时，副线圈的匝数变少，由变压比公式可知，副线圈两端的电压变小，灯泡变暗，A项错误；增大交流电源的电压，由变压比公式可知，副线圈两端的电压增大，灯泡变亮，B项正确；电压不变，增大交流电源的频率，可减小电容器的容抗，电路中的电流变大，灯泡变亮，C项正确；减小电容器的电容，电容器的容抗增大，电路中电流减小，灯泡变暗，D项错误。
U2
11．选AC 电压表的示数为110 V，则电流表的示数为＝2 A，A项正确；原线圈输
R入电压的有效值为220 V，根据变压器的变压比关系，可知原、副线圈匝数比为2∶1，B项错误；交流电表的示数为交流电的有效值，C项正确；由图乙可知，此交流电的周期为0.02 s，频率为50 Hz，D项错误。
12．选D 读图知周期T＝0.02 s，所以u＝202sin(100πt)V。原本L2正常发光，只断开S2后，电压被两灯泡均分，不会正常发光，且两灯泡串联，负载电阻增大，输出功率减小，U1n1
输入功率也减小。由变压器的变压比＝可得副线圈输出电压为4 V，S1换接到2后，R
U2n2U2422
消耗的功率P＝＝ W＝0.8 W，D正确。
R20
13．选A 远距离输电问题中，若输送电功率不变，则输电电压与输电电流成反比，所以用1 000 kV特高压输电时，输电电流为原来输电电流的一半，而输电线上损耗的电功率与1P
输电电流的平方成正比，所以输电线上损耗的电功率为原来输电线上损耗的电功率的，即，44A正确。
U1n1
14．选D 由理想变压器＝得：副线圈电压U′＝kU，而理想变压器P入＝P出，副
U2n2
P?2PP?P?2
线圈电流I′＝＝，线路损耗的电功率P1＝I′2R＝?R。同理可知P2＝I″R＝?kU??nkU?U′kUP12R，得2＝，D
P1n2
正确。
2016年三维设计物理一轮复习第十章高频考点真题验收全通关
