2020高考物理 圍繞核心內容預測100例題15（學生版）

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1、圍繞核心內容預測100例題 高中物理中的電路包括直流電流和交流電路、電磁感應，電路規(guī)律主要有歐姆定律和閉合電路歐姆定律、電阻定律、焦耳定律、電功和電功率、正弦交變電流變化規(guī)律和描述、電容器和電感器對電路的影響、變壓器和電能輸送、安培力和左手定則、判斷電流產(chǎn)生磁場的安培定則、法拉第電磁感應定律、楞次定律等。高考對電路的考查每年每份試卷都有3~4個題，分值占總分的18~25%。高考命題重點為電功和電功率、歐姆定律和閉合電路歐姆定律、動態(tài)電路、含電容器電路、正弦交變電流圖象、變壓器、安培力和左手定則、安培定則、法拉第電磁感應定律、楞次定律等。 核心考點一、交變電流 【核心內容解讀】將一個平面

2、線圈置于勻強磁場中，并使它繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，線圈中就會產(chǎn)生出正弦式交變電流。線圈在勻強磁場中轉動時，通過線圈的磁通量最大時，磁通量變化率為零，產(chǎn)生的感應電動勢為零；通過線圈的磁通量為零時，磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應電動勢最大；匝數(shù)為N，面積為S的線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω轉動，產(chǎn)生的感應電動勢（交變電動勢）的最大值為Em=NBSω。正弦式交變電流的圖象是正弦曲線，由交變電流的圖象可知交變電流的周期和最大值。交變電流的有效值是根據(jù)同時間、同電阻、產(chǎn)生相同熱量的直流電流的數(shù)值來確定的。 預測題1. 如圖3所示，在勻強磁場中有一個矩形單匝線圈ABCD，AB邊與磁場垂

3、直，MN邊始終與金屬滑環(huán)K相連，PQ邊始終與金屬滑環(huán)L相連．金屬滑環(huán)L、交流電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過導線串聯(lián)．使矩形線圈以恒定角速度繞過BC、AD中點的軸旋轉．下列說法中正確的是 A．交流電流表A的示數(shù)隨時間按余弦規(guī)律變化 B．線圈轉動的角速度越大，交流電流表A的示數(shù)越小 C．線圈平面與磁場平行時，流經(jīng)定值電阻R的電流瞬時值最大 D．線圈轉動的角速度增加為原來的兩倍，則流經(jīng)定值電阻R的電流的有效值也變?yōu)樵瓉淼膬杀? 解析： 【名師點評】矩形線圈以恒定角速度繞過線圈平面的某一軸轉動，若從中性面開始計時，產(chǎn)生的交變電流按照正弦規(guī)律變化，若從與磁場平行位置開始計時，產(chǎn)生的交

4、變電流按照余弦規(guī)律變化。若線圈面積為S，轉動角速度為ω，磁場的磁感應強度為B，線圈匝數(shù)為n，則產(chǎn)生的交變電動勢最大值為Em=nBSω。 預測題2．如圖13甲所示，長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O1O2轉動。線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場，磁感應強度B的大小隨時間t的變化關系如圖13乙所示，其中B0、B1和t1均為已知。在0~t1的時間內，線框保持靜止，且線框平面和磁場垂直；t1時刻后線框在外力的驅動下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速

5、轉動。求： （1）0~t1時間內通過電阻R的電流大?。? （2）線框勻速轉動后，在轉動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量； （3）線框勻速轉動后，從圖甲所示位置轉過90°的過程中，通過電阻R的電荷量。 解析： 【名師點評】此題考查交變電流產(chǎn)生、法拉第電磁感應定律、有效值、平均值等相關知識點。 核心考點二、變壓器 【核心內容解讀】變壓器是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象工作的。變壓器原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，即=；理想變壓器的輸入功率等于輸出功率。對于變壓器，輸入電壓決定輸出電壓，輸出功率決定輸入功率。 預測題1. 隨著人們生活水平的提高，出國旅游成為新時尚。某人從J國帶回一把標有“110

6、 V、60 Hz 、880 W”的電咖啡壺，該電咖啡壺利用電熱絲加熱。在我國，為使電咖啡壺能正常工作，需要通過變壓器與市電相連。下列說法正確的是 A. 若將電咖啡壺直接與市電相連，電功率是1760 W B. 電咖啡壺應接在原、副線圈匝數(shù)比為2∶1的副線圈兩端 C. 電咖啡壺通過變壓器正常工作時，與市電相連的原線圈中電流為4 A D. 電咖啡壺通過變壓器正常工作時，電熱絲中的交變電流頻率為60 Hz 解析： 【名師點評】變壓器是利用電磁感應原理工作的。變壓器可以改變交變電流的電壓、電流，不能改變交變電流的頻率周期。理想變壓器的輸入功率等于輸出功率。 預測題2．如圖甲所示，理想變壓器

7、的原線圈電路中裝有0.5A的保險絲L，原線圈匝數(shù)n1=600匝，副線圈匝數(shù)n2=120匝。當原線圈接在如圖乙所示的交流電源上，要使整個電路和用電器正常工作，則副線圈兩端可以接 （ ） A．阻值為12Ω的電阻 B．并聯(lián)兩盞 “36V 40W” 的燈泡 C．工作頻率為10Hz的用電設備 D．耐壓值為36V的電容器 解析： 【名師點評】此題考查交變電流圖象、變壓器及其相關知識點。 預測題3．如圖2甲所示，一個理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=6：1，副線圈兩端接三條支路，每條支路上都接有一只燈泡，電路中L為電感線圈、C為電容器、R為定值電阻。當原線圈兩端接

8、有如圖2乙所示的交流電時，三只燈泡都能發(fā)光。如果加在原線圈兩端的交流電的最大值保持不變，而將其頻率變?yōu)樵瓉淼?倍，則對于交流電的頻率改變之后與改變前相比，下列說法中正確的是 （ ） A．副線圈兩端的電壓有效值均為216V B．副線圈兩端的電壓有效值均為6V C．燈泡Ⅰ變亮 D．燈泡Ⅲ變亮 解析： 【名師點評】此題考查變壓器、電感、電容在交變電流中作用、交變電流圖象等。 核心考點三、交流電路動態(tài)變化 【核心內容解讀】變壓器交流動態(tài)電路主要有兩種情況：一是負載電阻不變，原副線圈電壓、電流、功率隨匝數(shù)比變化而變化；二是匝數(shù)比不變，原副線圈電壓、電流、功率隨負載變化而變化

9、。解決變壓器交流動態(tài)電路問題首先要明確變量之間的相互制約關系。在理想變壓器中，負線圈的輸出電壓U2由原線圈的輸入電壓U1和匝數(shù)比決定，與負載電阻無關，即輸入電壓U1決定輸出電壓U2；在原線圈輸入電壓U1和匝數(shù)比確定的情況下，原線圈的輸入電流由副線圈輸出電流決定，副線圈輸出電流由負載確定，即負載決定輸入電流；變壓器輸入功率由輸出功率確定，即輸出功率決定輸入功率。分析變壓器交流動態(tài)電路的思路是：由輸入電壓和匝數(shù)比得出輸出電壓，由輸出電壓和負載得出輸出電流，最后由輸出功率得出輸入功率。 預測題1. 如圖4所示，M是一個小型理想變壓器，原副線圈匝數(shù)之比n1∶n2=10∶1，接線柱a、b接上一個正

10、弦交變電源，電壓u=220sin100πt(V)。變壓器右側部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導體熱敏材料（電阻隨溫度升高而減小）制成的傳感器，R1為一定值電阻。下列說法中正確的是 （ ） A．電壓表示數(shù)為22 V B．當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，電壓表的示數(shù)減小 C．當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，電流表的示數(shù)減小 D．當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，電阻R1的功率變大 解析： 【名師點評】半導體熱敏材料相當于一個可變電阻，變壓器輸出電壓不變，出現(xiàn)火警時，溫度升高，R2阻值減小，變壓器輸出功率增大，導致輸入功率增大。 預測題2.如圖甲所示，理想變壓器原副線圈的匝

11、數(shù)比為10:1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R=10Ω，其余電阻均不計．從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓。則下列說法中正確的有 A．當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數(shù)為31.1V B．當單刀雙擲開關與b連接且在0.01s時，電流表示數(shù)為2.2A C．當單刀雙擲開關由a撥向b時，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz 【名師點評】此題考查變壓器動態(tài)變化和交變電流圖象。 核心考點四、電能輸送 【核心內容解讀】輸電電流I=P/U，輸電線上損失電壓U損=IR線，輸電線損失功率P損=I2R線= R線。解決遠距離輸電問題，要首先畫出輸電示意

12、圖，包括發(fā)電機、升壓變壓器、輸電線降壓變壓器、負載等，在圖中標出相應物理量符號，利用P損=I2R線= R線及其相關知識解答。 預測題1。.2020年1月19日，中央電視臺焦點訪談節(jié)目播出：打造空中輸電高速路呼吁加快特高壓電網(wǎng)建設，介紹了我國自主創(chuàng)新，主設備百分之百的國產(chǎn)的特高壓線路——晉東南—南陽—荊門特高壓交流輸電線，這是世界上正在運行的電壓最高、輸電能力最強、技術水平最先進的交流輸電工程。特高壓是指交流1000千伏以上。目前，這條特高壓線路的輸送能力已經(jīng)由原來的250萬千瓦提升到500萬千瓦以上，每年的輸電量要高于250億度。假設這條特高壓輸電線電壓為1000千伏，發(fā)電機發(fā)出的電壓為

13、1000伏，經(jīng)一個升壓變壓器升壓后輸送，輸電線總電阻為1歐，經(jīng)一個降壓變壓器降壓后為1000伏，輸電功率為500萬千瓦，下列說法正確的是 A．.輸電的升壓變壓器匝數(shù)比為1∶1000 B．輸電的降壓變壓器匝數(shù)比為1000∶1 C．輸電過程中電壓損失為500V D．輸電過程中功率損失為25×107W 解析： 【名師點評】此題以超高壓輸電切入，意在考查電能輸送是相關知識。 預測題2.某小型實驗水電站輸出功率是20 kW,輸電線路總電阻是6 Ω . (1)若采用380 V輸電,求輸電線路損耗的功率. (2)若改用5000 V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. 解析： 【名師點評】此題考查電能輸送的相關計算。