11U26 V，由公式P=及车灯灯丝的电阻不变可知，电压变为原来的，功率应为原来的，即为
24R30 W，所以选B。
4.【解析】选C。根据题意，RP=
1R。根据闭合电路欧姆定律，I=cE又，1R0?R?rcU=IR0=
R0E可以看出，U越大，c越大，但c与U不成正比，故C正确。 ，1R0?R?rc5.【解题指导】解答此题应注意以下几点：
(1)线框某一边绕O轴转动进出磁场时，相当于导体棒沿某一轴转动切割磁感线，产生的感应电动势的大小为E=
1B?L2。2
(2)线框两半径的夹角为45°，一个周期中只有两个
T的时间有感应电动势产生。 81B?L2, 产生感应电动势2(3)计算感应电流的有效值，根据电流的热效应确定。
【解析】选D。线框进入磁场和穿出磁场产生的感应电动势均为E=
TB?L22TBL2?2)R??2?IRT,解得I=,选D。 的时间均为,由一个周期产生的电热Q=(82R84R6．【解析】选C、D。通过电阻R的电流最大值为Im＝
Em＝10 A，线圈转动的角速度ω＝R?r2?2??rad/s＝100π rad/s，故电流的瞬时值表达式为i＝ T2?10?210sin 100πt(A)，A项错误；电阻R两端的电压有效值为U有效＝E有效R?rR＝
2U有效100B项错误；1 s内电阻R上产生的热量Q＝t＝450 J，C?9 V＝452 V，R2?9?1?项正确；t＝1×10 s时感应电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，D项正确。
7.【解析】选B、C、D。原线圈输入电压220 V，由变压器变压公式，副线圈输出电压为22 V,电压表示数一定小于22 V。当开关S闭合后，R0中电流增大，R0两端电压增大，电压表示数变小，选项B正确；当开关S闭合后，输出功率增大，输入功率增大，电流表示数变大，选项C、D正确。
8.【解析】选A、D。当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时，可能的原因是灯泡中电流逐渐减小，
- 6 -
－2
R1的阻值逐渐增大，R1的温度逐渐降低，选项A正确，B、C错误；由于电源内阻不可忽略，当R2的阻值逐渐减小，电源输出电流增大，电源路端电压减小，导致灯泡L的亮度逐渐变暗，选项D正确。
9.【解析】选B、C。根据能的转化与守恒定律，EI=IR+kmgv，所以电动机的内阻R=
2
Ekmgv?2，II选项B正确；当电动机突然被卡住而停止转动时，变成了纯电阻电路，回路的电流变大，故电源消耗的功率P=EI将变大，所以选项C正确。 10.【解析】(1)由P总=IE，P总=P输+Ir可得 I=2 A，E=8 V
(2分)
(2
2
电源的路端电压U=E-Ir=6 V, 分)
IR3?
U=1 A R3
(1分)
又U灯=U-I灯·R2，I灯=I-IR3 可得I灯=1 A，U灯=4 V 分) 所以R灯?分)
(2)S断开，灯泡正常发光时，电路中的总电流为I灯=1 A，由I灯?
(1
U灯I灯=4 Ω，P灯=I灯U灯=4 W。 (2
E
r?R?2?R灯
(2分)
(2
可得R′2=3 Ω。 分)
答案：(1)4 Ω 4 W (2)3 Ω
11.【解题指导】解答本题时要注意以下三点：
(1)线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时，感应电动势的瞬时值表达式与开始计时的时刻有关。
- 7 -
(2)线圈的总电动势等于每段导线切割磁感线产生的感应电动势的和,且回路符合欧姆定律。 (3)计算焦耳热时要用到电流的有效值。
【解析】(1)t时刻线圈平面与中性面的夹角为ωt，设ab距OO′轴为r1，cd距OO′轴为r2 ， 则有：eab=BL1ωr1sinωt ecd=BL1ωr2sinωt
①(2分) ②(2分)
线圈中的感应电动势为：e1=eab+ecd=BL1L2ωsinωt ③(1分)
(2)t时刻线圈平面与中性面的夹角为ωt+φ0，则由③式知线圈中的感应电动势为：e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)
④(4分)
⑤(2分)
(3)通过线圈电流的有效值为：I=ImBL1L2? ?22?R?r?
线圈转动的周期为：T=
2? ? ⑥(2分)
所以线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热为： Q=IRT=
2
2B2L21L2?R??R?r?2 ⑦(1
分)
答案：(1)e1=BL1L2ωsinωt (2)e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0) (3)
2B2L21L2?R??R?r?2
12.【解析】(1)输电线上的电流为
P20?103I=?A≈52.63 A U380
(3分)
输电线路损耗的功率为
P损=IR=52.63×6 W≈16 620 W=16.62 kW (2)改用高压输电后，输电线上的电流为
2
2
(2分)
P20?103?I′=A=4 A U?5 000
(2分)
- 8 -
用户端在变压器降压前获得的电压为U1=U-I′R =(5 000-4×6) V=4 976 V 分) 根据
(2
U1n1用户得到的电压为 ?，U2n2
(3
U2=
n21×4 976 V=226.18 V U1?n122分)
答案：(1)16.62 kW (2)226.18 V
【方法技巧】解决远距离输电问题的一般思路
(1)电路分析：远距离输电线路由升压变压器、输电线、降压变压器和负载四部分组成。 (2)电压关系：升压变压器输入电压U1是不变的，根据
U1n1?可以确定升压变压器的输出电U2n2压U2，输电线上有一定的电压损失，ΔU=IR。
降压变压器输入端电压U3=U2-ΔU，降压变压器输出电压由
U3n3?确定。 U4n42
(3)功率关系：升压变压器输入功率为P1，输电线上损失功率为ΔP=IR。降压变压器输出功率为P2，则P1=P2+ΔP=P2+IR。
(4)电流关系：升压变压器输入电流由I1=
2
P1In确定，输出电流I2由1?2确定，I2通过输电
I2n1U1线传到降压变压器，即I3=I2，而
I3n4 ?。I4n3 - 9 -
新课标 高考物理考前考点预测十
1.(2012·杭州二模)如图所示的火警报警装置，R1为热敏电阻，温度升高，R1急剧减小，当电铃电压达到一定值时，电铃会响，则下列说法正确的是( ) A.若报警器的电池老化(内阻变大，电动势不变)，不会影响报警器的安全性能
B.若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向下移 C.若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向上移 D.增大电源的电动势，会使报警的临界温度升高
2.(2012·海南高考)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有
“12 V，6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是( )
A.120 V,0.10 A B.240 V,0.025 A C.120 V,0.05 A D.240 V,0.05 A
3.某家庭购买了一款节能环保汽车，在试车时发现，汽车的电动机启动时车灯 会瞬时变暗，车主将汽车启动时的电路图进行整理后，得到汽车启动时的工作 电路原理图如图所示。经测量，S1闭合、S2断开的情况下，电流表的示数为10 A， S1、S2均闭合的情况下，电流表的示数为70 A，电源的电动势为13 V，内阻为 0.1 Ω。若电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变，则S1、S2均闭合时车灯 0.2 的功率为( )
- 1 -
A.90 W
B.30 W
C.60 W
D.120 W
4.酒精测试仪的工作电路可简化为如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻RP与酒精气体的浓度c成反比，R0为定值电阻。电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是( )
A.U越大，表示c越大，c与U成正比 B.U越大，表示c越小，c与U成反比 C.U越大，表示c越大，c与U不成正比 D.U越大，表示c越小，c与U不成反比
5.(2011·安徽高考)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为( )
- 2 -
BL2?A.
2R
2BL2?B.
2RBL2?D.
4R2BL2?C.
4R
二、多项选择题(本题共4小题，每小题8分，共计32分。每小题有多个选项符合题意) 6．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电压随时间变化的波形如图所示，线圈与一阻值R＝9 Ω的电阻串联在一起，线圈的电阻为1 Ω，则( )
A．通过电阻R的电流瞬时值表达式为i＝10sin 200πt(A) B．电阻R两端的电压有效值为90 V C．1 s内电阻R上产生的热量为450 J D．图中t＝1×10s时，线圈位于中性面
7.(2012·苏北四市二模)如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1=1 100匝，副线圈的匝数n2=110匝，R0,R1、R2均为定值电阻，原线圈接u=311sin(314t)(V)的交流电源。起初开关S处于断开状态。下列说法中正确的是( )
－2
A．电压表示数为22 V
B．当开关S闭合后，电压表示数变小 C．当开关S闭合后，电流表示数变大 D.当开关S闭合后，变压器的输出功率增大
8.(2012·昆明一模)如图所示，电源内阻不可忽略，R1为半导体热敏电阻，R2为锰铜合金制成
- 3 -
的可变电阻。当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时，可能的原因是
( )
A.R1的温度逐渐降低 C.R2的阻值逐渐增大
B.R1的温度逐渐升高 D.R2的阻值逐渐减小
9.(2012·衡水二模)一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动车的质量为m，电动车受到的阻力是车重的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则( )
E IEkmgvB.电动机的内阻为R=? 2IIA.电动机的内阻为R=
C.如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大 D.如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小 三、计算题(本题共3小题，共38分，需写出规范的解题步骤)
10.(12分)如图所示，R3=6 Ω，电源内阻r为1 Ω，当S合上且R2为2 Ω时，电源的总功率为16 W，而电源的输出功率为12 W，灯泡正常发光，求：
(1)电灯的电阻及功率；
(2)S断开时，为使灯泡正常发光，R2的阻值应调到多少欧？
11.(2012·安徽高考)(14分)图甲是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，
- 4 -
有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图乙是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动。(只考虑单匝线圈)
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式。 (2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式。
(3)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。(其他电阻均不计) 12.(2012·苏州二模)(12分)某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线总电阻是6 Ω。 (1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率。
(2)若改用5 000 V高压输电，用户端利用n1∶n2=22∶1的变压器降压，求用户得到的电压。
答案解析
1.【解析】选C。设电铃工作电压为U，当IR2=U时报警；若电池内阻较大，同一温度时，R2上电压较小，可能不会报警，R2减小时，R1上电压增大，R2上电压减小，可能不报警，反之R2上电压增大，易报警，电源电动势增大时，报警温度应降低，故A、B、D错误，C正确。 2.【解析】选D。灯泡正常工作，副线圈电压U2=12 V，副线圈电流I2=2×1 A，根据匝数比得原线圈电流I1=
6A= 121I2=0.05 A，原线圈电压U1=20U2=240 V，选项D正确。 203.【解析】选B。S1闭合、S2断开时，电源内电压Ur=I1r=10×0.1 V=1 V，车灯两端的电压UL=13 V-1 V=12 V，车灯的功率为P=ULI1=12×10 W=120 W，S1、S2均闭合时，电源内电压U′r=I2r=70×0.1 V=7 V，车灯两端的电压U′L=13 V-7 V=
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