交流電 傳感器
20. （2008年高考山東理綜卷20題）圖1、圖2分別表示兩種電壓的波形，其中圖1所示電壓按正弦規律變化。下列說法正確的是
A.圖1表示交流電，圖2表示直流電
B.兩種電壓的有效值相等
C.圖1所示電壓的瞬時值表達式為u=311sin100
V
D.圖1所示電壓經匝數比為10:1的變壓器變壓后，頻率變為原來的
20．C 【解析】交流電的概念，大小和方向都隨時間變化，在t軸的上方為正，下方為負，A錯。有效值
只對正弦交流電使用，最大值一樣，所以B錯。由圖可知，C對。變壓之后頻率不變，D錯。
5．（2008年高考廣東物理卷5題）小型交流發電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉動。產生的感應電動勢與時間呈正弦函數關系，如圖所示，此線圈與一個R＝10Ω的電阻構成閉合電路，不計電路的其他電阻，下列說法正確的是
A．交叉電流的周期為0.125
B．交叉電流的頻率為8Hz
C．交變電流的有效值為
A
D．交變電流的最大值為
5．C．【解析】根據圖線觀察得到這是一個正弦交流電的圖象，從圖線可看出電動勢的最大值為20V，周期為0.25秒，頻率為4赫茲，當接入一個電阻為10
時，可解得電流的最大值為
。
【誤區警示】有效值是根據電流的熱效應計算得到的物理量，如果是正弦交流電，那么有效值的倍就是最大值！其它交流電的有效值要根據具體的熱效應來計算。
19. （2008年高考寧夏理綜卷19題）如圖a所示，一矩形線圈abcd放置在勻 強磁場 中，并繞過ab、cd中點的軸OO′以角速度
逆時針勻速轉動。若以線圈平面與磁場夾角
時（如圖b）為計時起點，并規定當電流自a流向b時電流方向為正。則下列四幅圖中正確的是
19．D 【解析】本題考查正弦交流電的產生過程、楞次定律等知識和規律。從a圖可看出線圈從垂直于中性面開始旋轉，由楞次定律可判斷，初始時刻電流方向為b到a，故瞬時電流的表達式為i=－imcos（+ωt），則圖像為D圖像所描述。平時注意線圈繞垂直于磁場的軸旋轉時的瞬時電動勢表達式的理解。
7、（2008年高考海南物理卷7題）如圖，理想變壓器原副線圈匝數之比為4∶1．原線圈接入一電壓為u＝U0sinωt的交流電源，副線圈接一個R＝27.5 Ω的負載電阻．若U0＝220
V，ω＝100π Hz，則下述結論正確的是
A．副線圈中電壓表的讀數為55 V
B．副線圈中輸出交流電的周期為
C．原線圈中電流表的讀數為
D．原線圈中的輸入功率為
7．【答案】：AC
【解析】：原線圈電壓有效值U1=220V，由電壓比等于匝數比可得副線圈電壓U2=55V，A對；電阻R上的電流為
20. （2008年高考全國Ⅰ理綜卷20題）矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規定磁場的正方向垂直低面向里，磁感應強度B隨時間變化的規律如圖所示.若規定順時針方向為感應電流I的正方向，下列各圖中正確的是
20、D 解析：0-1s內B垂直紙面向里均勻增大，則由楞次定律及法拉第電磁感應定律可得線圈中產生恒定的感應電流，方向為逆時針方向，排除A、C選項；2s-3s內，B垂直紙面向外均勻增大，同理可得線圈中產生的感應電流方向為順時針方向，排除B選項，D正確。
21． （2008年高考全國Ⅱ理綜卷21題）如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內有垂直于紙面向里的勻強磁場； 一個邊長也為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直； 虛線框對角線ab與導線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導線框．在t=0時， 使導線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動，直到整個導線框離開磁場區域．以i表示導線框中感應電流的強度，取逆時針方向為正．下列表示i-t關系的圖示中，可能正確的是
21、C 解析：從正方形線框下邊開始進入到下邊完全進入過程中，線框切割磁感線的有效長度逐漸增大，所以感應電流也逐漸拉增大，A項錯誤；從正方形線框下邊完全進入至下邊剛穿出磁場邊界時，切割磁感線有效長度不變，故感應電流不變，B項錯；當正方形線框下邊離開磁場，上邊未進入磁場的過程比正方形線框上邊進入磁場過程中，磁通量減少的稍慢，故這兩個過程中感應電動勢不相等，感應電流也不相等，D項錯，故正確選項為C。
18．（2008年高考北京理綜卷18題）一理想變壓器原、副線圈匝數比n1:n2=11:5。原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示。副線圈僅接入一個10
的電阻。則
A．流過電阻的電流是
B．與電阻并聯的電壓表的示數是100V
C．經過1分鐘電阻發出的熱量是6×103 J
D．變壓器的輸入功率是1×103W
18、D 【解析】原線圈中電壓的有效值是220V，由變壓比知副線圈中電壓為100V，流過電阻的電流是
 |
10．A 【解析】：在x=R左側，設導體棒與圓的交點和圓心的連線與x軸正方向成θ角，則導體棒切割有效長度L=2Rsinθ，電動勢與有效長度成正比，故在x=R左側，電動勢與x的關系為正弦圖像關系，由對稱性可知在x=R右側與左側的圖像對稱。
．（2008年高考上海物理卷3B題）某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380V，則該交流電電壓的最大值為＿＿＿＿V。當吊車以
3B．【答案】：380，75%
【解析】：輸入電壓380V為有效值，則最大值為380V；電動機對集裝箱做功的功率P = mgv = 5.7×103×10×0.1W= 5.7×103W，電動機消耗電功率P總=380×20W=7.6×103W，故電動機的工作效率為η = =75%
．（10分）（2008年高考上海物理卷20B題）某小型實驗水電站輸出功率是20kW，輸電線路總電阻是6Ω。
（1）若采用380V輸電，求輸電線路損耗的功率。
（2）若改用5000高壓輸電，用戶端利用n1:n2＝22：1的變壓器降壓，求用戶得到的電壓。
20B．（10分）
解：（1）輸電線上的電流強度為I＝
A＝
輸電線路損耗的功率為
P損＝I2R＝52.632×6W≈16620W＝16.62kW
（2）改用高壓輸電后，輸電線上的電流強度變為I′＝
A＝
用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓 U1＝U－I′R＝（5000－4×6）V＝4976V
根據 
用戶得到的電壓為U2＝
＝
×4976V＝226.18V
17．（2008年高考理綜天津卷17題）一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調電阻R。設原線圈的電流為I1，輸入功率為P1，副線圈的電流為I2，輸出功率為P2。當R增大時
A．I1減小，P1增大
B．I1減小，P1減小
D．I2增大，P2減小
D．I2增大，P2增大
17、B【解析】理想變壓器的特點是輸入功率等于輸出功率，當負載電阻增大時，由于副線圈的電壓不變，所以輸出電流I2減小，導致輸出功率P2減小，所以輸入功率P1減小；輸入的電壓不變，所以輸入的電流I1減小，B正確
16．如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關S是閉合的。
和
為理想電壓表，讀數分別為U1和U2； 
、
和
為理想電流表，讀數分別為I1、I2和I3。現斷開S，U1數值不變，下列推斷中正確的是
A．U2變小、I3變小 B．U2不變、I3變大
C．I1變小、I2變小 D．I1變大、I2變大
16、BC 解析：因為變壓器的匝數與U1不變，所以U2與兩電壓表的示數均不變．當S斷開時，因為負載電阻增大，故次級線圈中的電流I2減小，由于輸入功率等于輸出功率，所以I1也將減小，C正確；因為R1的電壓減小，故R2、R3兩端的電壓將增大，I3變大，B正確．
4．（2008年高考江蘇物理卷4題）在如圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號”
A.1和0
B.0和1
C.1和l
D.0和0
4、C 解析：正確認識門電路的符號，“＆”為或門，“
8．（2008年高考江蘇物理卷8題）如圖所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計．電鍵K從閉合狀態突然斷開時，下列判斷正確的有
A.a先變亮，然后逐漸變暗
B.b先變亮，然后逐漸變暗
C.c先變亮，然后逐漸變暗
D.b、c都逐漸變暗
8、AD 解析：考查自感現象。電鍵K閉合時，電感L1和L2的電流均等于三個燈泡的電流，斷開電鍵K的瞬間，電感上的電流i突然減小，三個燈泡均處于回路中，故b、c燈泡由電流i逐漸減小，B、C均錯，D對；原來每個電感線圈產生感應電動勢均加載于燈泡a上，故燈泡a先變亮，然后逐漸變暗，A對。本題涉及到自感現象中的“亮一下”現象，平時要注意透徹理解。
21.題（2008年高考重慶理綜卷21題）21圖1是某同學設計的電容式速度傳感器原理圖，其中上板為固定極板，下板為待測物體，在兩極板間電壓恒定的條件下，極板上所帶電量Q將隨待測物體的上下運動而變化，若Q隨時間t的變化關系為Q=
（a、b為大于零的常數），其圖象如題21圖2所示，那么題21圖3、圖4中反映極板間場強大小E和物體速率v隨t變化的圖線可能是
A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④
21、C，本題考查速度傳感器的有關知識，本題為較難題目。由題意可知：
所以E的變化規律與Q的變化規律相似，所以E的圖象為②，由
k, 所以d=t+a=vt+a,所以是勻速移動，所以速度圖象為③，綜上所述C正確。
11、（2008年高考海南物理卷11題）當光照射到光敏電阻上時，光敏電阻的阻值 （填“變大”、“不變”或“變小”）．半導體熱敏電阻是利用半導體材料的電阻率隨 變化而改變的特性制成的．
11．【答案】：變小；溫度
【解析】：光敏電阻和熱敏電阻均為半導體材料的電阻，半導體材料的電阻率隨溫度升高而減小。
23．（18分）（2008年高考北京理綜卷23題）風能將成為21世紀大規模開發的一種可再生清潔能源。風力發電機是將風能（氣流的功能）轉化為電能的裝置，其主要部件包括風輪機、齒輪箱，發電機等。如圖所示。
（1）利用總電阻
的線路向外輸送風力發電機產生的電能。輸送功率
，輸電電壓
，求異線上損失的功率與輸送功率的比值;
（2）風輪機葉片旋轉所掃過的面積為風力發電機可接受風能的面積。設空氣密度為p，氣流速度為v，風輪機葉片長度為r。求單位時間內流向風輪機的最大風能Pm;
在風速和葉片數確定的情況下，要提高風輪機單位時間接受的風能，簡述可采取的措施。
（3）已知風力發電機的輸出電功率P與Pm成正比。某風力發電機的風速v
23、【解析】（1）導線上損失的功率為P=I2R=(
損失的功率與輸送功率的比值
（2）
(2)風垂直流向風輪機時，提供的風能功率最大.
單位時間內垂直流向葉片旋轉面積的氣體質量為pvS,S=
r2
風能的最大功率可表示為
P風=
采取措施合理，如增加風輪機葉片長度，安裝調向裝置保持風輪機正面迎風等。
（3）按題意，風力發電機的輸出功率為P2=
kW=160 kW
最小年發電量約為W=P2t=160×5000 kW?h=8×105kW?h
2．（2008年高考江蘇物理卷2題）207年度諾貝爾物理學獎授予了法國和德國的兩位科學家，以表彰他們發現“巨磁電阻效 應”．基于巨磁電阻效應開發的用于讀取硬盤數據的技術,被認為是納米技術的第一次真正應用．在下列有關其它電阻應用的說法中。錯誤的是
A.熱敏電阻可應用于溫度測控裝置中
B.光敏電阻是一種光電傳感器
C.電阻絲可應用于電熱設備中
D.電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用。
2、D 解析：考查基本物理常識。熱敏電阻的原理是通過已知某電阻的電阻值與溫度的函數關系，測得該熱敏電阻的值即可獲取溫度，從而應用于溫度測控裝置中，A說法正確；光敏電阻是將光信號與電信號進行轉換的傳感器，B說法正確；電阻絲通過電流會產生熱效應，可應用于電熱設備中，C說法正確；電阻對直流和交流均起到阻礙的作用，D說法錯誤。
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