2019屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 專題六 電路和電磁感應(yīng) 第1講 恒定電流和交變電流限時檢測.doc

第1講恒定電流和交變電流一、選擇題(本大題共8小題,每小題8分,共64分.第15題只有一項符合題目要求,第68題有多項符合題目要求)1.(2018江蘇模擬)如圖(甲)所示,一理想變壓器原線圈接上如圖(乙)所示的正弦交流電,與副線圈相連的兩個燈泡規(guī)格均為“110 V40 W”,電表均為理想電表,原、副線圈匝數(shù)比為21,連線電阻不計,開關(guān)S閉合前,電路正常工作.則閉合開關(guān)S后(D)A.燈泡將燒毀B.電流表示數(shù)增大C.經(jīng)過燈泡的交變電流頻率為25 HzD.變壓器的輸入功率增大一倍解析:原線圈輸入電壓不變,線圈匝數(shù)不變,則副線圈電壓不變,即電壓表示數(shù)不變,燈泡電阻不變,則電流表示數(shù)不變,仍然能正常工作,故A,B錯誤;根據(jù)(乙)圖可知,周期T=0.02 s,則頻率f=50 Hz,故C錯誤;當(dāng)S接通后,兩個燈泡并聯(lián),增加一個負載,則副線圈功率增大,所以變壓器的輸入功率增大,故D正確.2.(2018湖北武漢模擬)用500 kV和750 kV的電壓輸送相同功率的電能,已知兩種情況下輸電線的長度、輸電線的電阻率以及輸電線上損失的電功率均相同,則輸電線的橫截面積之比為(D)A.23B.32C.49D.94解析:根據(jù)P=UI及輸送的功率相同,得輸送電流之比為I1I2=U2U1=32.據(jù)導(dǎo)線上損失的功率公式P損=I2R及P損相等,得輸電線上的電阻之比R1R2=I22I12=49;由電阻定律R=LS知,導(dǎo)線長度L和電阻率相同,得S1S2=R2R1=94,故D正確,A,B,C錯誤.3.(2018福建廈門二模)如圖所示為原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)的理想變壓器,原線圈兩端接一正弦交變電流,一小燈泡L和滑動變阻器串聯(lián)接于副線圈兩端,滑動頭P置于中間,小燈泡正常發(fā)光.為了使小燈泡亮度變暗,可以采取的措施是(C)A.僅減少原線圈的匝數(shù)n1B.僅增加副線圈的匝數(shù)n2C.僅改變R的電阻,將滑動頭P向B端滑動D.僅增大原線圈交流電電壓解析:原線圈匝數(shù)減小使得副線圈電壓增大,輸出功率增大,小燈泡亮度變亮,故A錯誤;副線圈匝數(shù)增加,輸出電壓增加,故輸出功率增大,小燈泡亮度變亮,故B錯誤;改變R的電阻,將滑動頭P向B端滑動的過程中滑動變阻器接入電路的電阻值增大,所以副線圈上的電流減小,小燈泡的電流減小,所以燈泡變暗,故C正確;僅增大原線圈交流電電壓,則副線圈電壓增大,輸出功率增大,小燈泡亮度變亮,故D錯誤.4.(2018北京通州區(qū)二模)如圖所示電路中,R為某種半導(dǎo)體氣敏元件,其阻值隨周圍環(huán)境一氧化碳氣體濃度的增大而減小,當(dāng)一氧化碳氣體濃度增大時,下列說法中正確的是(D)A.電壓表V示數(shù)增大B.電流表A示數(shù)減小C.電路的總功率減小D.變阻器R1的取值越大,電壓表示數(shù)變化越明顯解析:當(dāng)一氧化碳氣體濃度增大時,R減小,總電阻減小,則總電流增大,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,可知,通過R的電流減小,因此電壓表V示數(shù)減小,通過變阻器的電流減小,則電流表A示數(shù)增大,故A,B錯誤.電路的總功率為P=EI,E不變,I增大,則P增大,故C錯誤.變阻器R1的取值越大,R1與R并聯(lián)的阻值越接近R,R對電路的影響越大,則知變阻器R1的取值越大,電壓表示數(shù)變化越明顯,故D正確.5.(2018山西四模)如圖(甲)所示,一阻值為R的電阻接在電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源兩端,電源的效率為94.1%;如圖(乙)所示,當(dāng)該阻值為R的電阻通過理想變壓器接在電壓有效值為E、內(nèi)阻為r的交流電源上時,變壓器原線圈兩端的電壓為E2,則該變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為(B)A.41 B.14C.161 D.116解析:當(dāng)接直流電源時,有=RR+r=94.1%,解得R=16r,根據(jù)原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比可知n1n2=U1U2=E2U2,解得U2=En22n1,根據(jù)原副線圈的功率相等可知I1U1=I2U2,而I1=E-E2r=E2r,則有即為E2rE2=(En22n1)2R,解得n1n2=14,故B正確,A,C,D錯誤.6.(2018寧夏銀川三模)如圖所示,A為巨磁電阻,當(dāng)它周圍的磁場增強時,其阻值增大;C為電容器,當(dāng)有磁鐵靠近A時,下列說法正確的有(AB)A.電流表的示數(shù)減小B.電容器C的電荷量增大C.電壓表的示數(shù)變小D.電源內(nèi)部消耗的功率變大解析:有磁鐵靠近A時,其阻值增大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,電路中的電流將減小,電流表的示數(shù)減小,故A正確;電路中的電流減小,則電路的路端電壓增大,所以電壓表的示數(shù)增大,電容器兩端的電壓增大,根據(jù)Q=CU可知電容器C的電荷量增大,故B正確,C錯誤;電路中的電流減小,電源內(nèi)部消耗的功率P=I2r,所以將隨電流的減小而減小,故D錯誤.7.(2018天津模擬)圖(乙)中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2= 51.原線圈接入如圖(甲)所示的正弦交流電.電路中電表均為理想電表,定值電阻R1=R2=4 ,D為理想二極管(該二極管的正向電阻為零,反向電阻為無窮大),則(ACD)A.電阻R2兩端的電壓頻率為50 HzB.電流表的示數(shù)為5 AC.原線圈的輸入功率為150 WD.將R1摘掉,電壓表的示數(shù)不變解析:由圖(甲)可知,交流電的周期為0.02 s,故頻率為50 Hz;而變壓器及二極管均不會改變交流電的頻率,故電阻R2兩端的電壓頻率為 50 Hz,故A正確;經(jīng)變壓器后,輸出電壓為U2=n2n1U1=1005 V=20 V,因二極管的單向?qū)щ娦?只有一半時間內(nèi)有電壓加在R2兩端;由有效值的定義可得U22R2T2=U22R2T,解得U2=102 V;則電流表的示數(shù)為2.52 A,故B錯誤;原線圈輸入功率等于副線圈輸出的功率,輸出功率P=2024 W +(2.52)24 W=150 W,故C正確;因輸出電壓由輸入電壓決定,故將R1摘掉,電壓表的示數(shù)不變,故D正確.8.(2018貴州遵義二模)如圖為遵義市某中學(xué)學(xué)校配電房向各個教室的供電示意圖,T為理想變壓器,V1,A1為監(jiān)控室變壓器輸入端的電壓表和電流表,V2,A2為監(jiān)控室變壓器輸出端的電壓表和電流表,R1,R2為教室的負載電阻,V3,A3為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表,配電房(監(jiān)控室)和教室間有相當(dāng)長的一段距離,則當(dāng)開關(guān)S由閉合到斷開時,以下說法正確的是(BD)A.電流表A1,A2和A3的示數(shù)都變大B.電流表A1,A2的示數(shù)減小C.電壓表V3的示數(shù)變小D.電壓表V2的示數(shù)不變解析:當(dāng)開關(guān)閉合到斷開時,副線圈的總電阻變大,由于升壓變壓器的輸入電壓不變,則輸出電壓不變,即U2不變,可知輸電線中的電流減小,即A2減小,則輸電線上損失的電壓減小,可知用戶端得到的電壓增大,即U3增大,所以通過R1的電流增大,即A3增大,由于輸電線電流減小,輸出功率減小,則輸入功率也減小,導(dǎo)致原線圈中的電流I1減小,所以A1示數(shù)減小.故B,D正確,A,C錯誤.二、非選擇題(本大題共2小題,共36分)9.(16分)(2018北京房山區(qū)二模)三峽水電站是我國最大的水力發(fā)電站,平均水位落差約100 m,水的流量約1.35104 m3/s.船只通航需要約3 500 m3/s的流量,其余流量全部用來發(fā)電.水流沖擊水輪機發(fā)電時,水流減少的勢能有20%轉(zhuǎn)化為電能.(1)按照以上數(shù)據(jù)估算,三峽發(fā)電站的發(fā)電功率最大是多大;(2)本市現(xiàn)行階梯電價每戶每月1擋用電量最高為240 kWh,如果按照本市現(xiàn)行階梯電價1擋最高用電量計算,三峽電站可以滿足多少戶家庭生活用電;(3)把抽水蓄能電站產(chǎn)生的電能輸送到北京城區(qū).已知輸電功率為P,輸電線路的總阻值為R,要使輸電線路上損耗的功率小于P.求輸電電壓的最小值U;在輸電功率一定時,請?zhí)岢鰞煞N減少輸電過程中功率損耗的方法.解析:(1)三峽發(fā)電站的發(fā)電功率P=mgh20%=Vgh20%=1.0103(1.35104-3 500)1010020% kW=2106 kW.(2)每戶平均功率P=2403024 kW=0.333 kW三峽電站可以滿足庭生活用電的戶數(shù)n=21060.333=6106戶.(3)輸電導(dǎo)線損失熱功率P=I2R輸電功率P=IU,解得U=PPR=PRP.在輸電功率一定時,減少輸電過程中功率損耗的方法:提高輸電電壓;增大導(dǎo)線橫截面積,減小電阻.答案:(1)2106 kW (2)6106戶 (3)PRP提高輸電電壓;增大導(dǎo)線橫截面積,減小電阻10.(20分)(2018湖南長沙期末)圖(甲)為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造示意圖,發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動,線圈匝數(shù)n=100,內(nèi)阻r=5 ,外電路電阻R= 95 ,電路中其余電阻不計.轉(zhuǎn)動過程中穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按正弦規(guī)律變化,如圖(乙)所示,求(1)該小型發(fā)電機的電動勢最大值;(2)交流電流表的讀數(shù);(3)07.8510-3 s內(nèi)通過R的電荷量.(取=3.14)解析:(1)從-t圖像可以看出m=1.010-2 Wb,T=3.1410-2 s,又=2T,則有Em=nm=100210-2110-2 V=200 V.(2)電路中電流最大值為Im=EmR+r=20095+5 A=2 A.交流電流表讀數(shù)為I=Im2=2 A=1.41 A.(3)在07.8510-3 s內(nèi)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為E=nt,流過電阻的電荷量為q=ER+rt=0.01 C.答案:(1)200 V(2)1.41 A(3)0.01 C