2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題四 電路與電磁感應(yīng) 專題強(qiáng)化練（十一）直流電路與交流電路.doc

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專題強(qiáng)化練(十一) 直流電路與交流電路考點(diǎn)1直流電路的動(dòng)態(tài)分析1如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略開關(guān)S閉合后在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中()A電壓表與電流表的示數(shù)都減小B電壓表與電流表的示數(shù)都增大C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大解析：由變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑可知R0連入電路的有效電阻減小，則R外減小，由I可知I增大，由U內(nèi)Ir可知U內(nèi)增大，由EU內(nèi)U外可知U外減小，故電壓表示數(shù)減小由U1IR1可知U1增大，由U外U1U2可知U2減小，由I2可知電流表示數(shù)減小，故A正確答案：A2.(多選)如圖所示，直流電源、滑動(dòng)變阻器、平行板電容器與理想二極管(正向電阻為0，反向電阻為)連接，電源負(fù)極接地開始時(shí)電容器不帶電，閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點(diǎn)在開關(guān)S保持接通的狀態(tài)下，下列說法正確的是()A當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，帶電油滴會(huì)向上運(yùn)動(dòng)B當(dāng)電容器的上極板向上移動(dòng)時(shí)，帶電油滴會(huì)向下運(yùn)動(dòng)C當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)的電勢(shì)不變D當(dāng)電容器的下極板向左移動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)升高解析：帶電油滴恰好靜止，其合力為零，受到豎直向下的重力和豎直向上的電場(chǎng)力，即mgqE，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，其電阻值變大，電容器兩端的電壓U變大，對(duì)電容器進(jìn)行充電，兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E變大，帶電油滴受到的電場(chǎng)力大于重力，會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；當(dāng)電容器的上極板向上移動(dòng)時(shí)，極板間距d變大，根據(jù)C，電容器的電荷量Q應(yīng)減小，但由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器只能進(jìn)行充電，不能進(jìn)行放電，故此時(shí)，電容器的電荷量Q不變，電場(chǎng)強(qiáng)度E不變，帶電油滴仍靜止不動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同理，當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí)，d變大，電場(chǎng)強(qiáng)度E不變，而P點(diǎn)到下極板的距離變大且下極板的電勢(shì)不變，故P點(diǎn)電勢(shì)升高，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)電容器的下極板向左移動(dòng)時(shí)，S變小，根據(jù)C和二極管的單向?qū)щ娦?，電容器的電荷量Q不變，電場(chǎng)強(qiáng)度E變大，而P點(diǎn)到下極板的距離不變，故P點(diǎn)電勢(shì)升高，選項(xiàng)D正確答案：AD考點(diǎn)2交流電的產(chǎn)生3(2018冀州模擬)一根導(dǎo)線兩端加上電壓U，導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，現(xiàn)將導(dǎo)線均勻拉長至橫截面半徑為原來的，然后兩端加上電壓U，則導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為()A.B.C. D.解析：橫截面的半徑變?yōu)樵瓉淼?，可知面積變?yōu)樵瓉淼模审w積VLS不變，可知長度變?yōu)樵瓉淼?倍由電阻定律的表達(dá)式R，可得變化后的電阻值為R16R，由I可知，電流變?yōu)樵瓉淼?由電流的微觀表達(dá)式InqSv，可知v，v，故vv, C正確答案：C4(2018大慶模擬)先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電第一次燈泡兩端的電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化(如圖甲所示)；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示若甲、乙圖中的U0、T所表示的電壓、周期值是相同的，則以下說法正確的是()A第一次，燈泡兩端的電壓有效值是B第二次，燈泡兩端的電壓有效值是C第一、第二次，燈泡的電功率之比是29D第一、第二次，燈泡的電功率之比是15解析：第一次燈泡兩端的電壓有效值為U1UmU0，設(shè)第二次電壓的有效值為U2，根據(jù)有效值的定義，則有T，解得，U2U0，故A、B錯(cuò)誤；由功率的公式P得，燈泡的電功率之比是P1P215，故C錯(cuò)誤，D正確答案：D5間距為 m的無限長光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌中間分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界為正弦曲線，一長為2 m的光滑導(dǎo)體棒以1 m/s的速度勻速向右滑動(dòng)，如圖所示，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒電阻為20 ，定值電阻為10 ，則下列分析正確的是()A電流表示數(shù)為AB電壓表的示數(shù)是0.5 VC導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到圖示虛線位置時(shí)，導(dǎo)體棒的瞬時(shí)電流從C到DD導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為0.2 W解析：當(dāng)導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBLv，由于有效切割長度按正弦規(guī)律變化，且當(dāng)磁場(chǎng)反向時(shí)，感應(yīng)電流反向，故這個(gè)過程產(chǎn)生正弦式交流電，導(dǎo)體棒有效切割長度最長等于 m，交流電的最大值是：EmBLv11 V V，有效值為E1 V，由于導(dǎo)體棒接入電路的有效長度為總長度一半，所以接入電路電阻為10 ，定值電阻也為10 ，則電壓表的示數(shù)為UE0.5 V，選項(xiàng)B正確；電流表的示數(shù)為IA0.05 A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到圖示虛線位置時(shí)，剛好對(duì)應(yīng)電流方向發(fā)生變化的時(shí)刻，則瞬時(shí)電流等于0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為PrI2r0.05210 W0.025 W，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B6(多選)小型發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，bc邊長度為L1，磁極間的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線圈中心軸OO，線圈以角速度繞OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，不計(jì)線圈電阻，下列說法正確的是()Aab邊長度為LB產(chǎn)生的交變電流的周期是2C若從中性面開始計(jì)時(shí)，則發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e2Ne0sin tD發(fā)電機(jī)線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)90的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是解析：由題意可知，線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，由e0BLvBL，解得L，選項(xiàng)A正確；T，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)單匝矩形線圈，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為2e0，發(fā)電機(jī)線圈共N匝，所以發(fā)電機(jī)線圈中總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為2Ne0，從中性面開始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e2Ne0sin t，選項(xiàng)C正確；發(fā)電機(jī)線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)90的過程中，磁通量變化量為BLL1，時(shí)間t，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值是N，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：AC考點(diǎn)3變壓器和遠(yuǎn)距離輸電7(多選)如圖所示，可調(diào)理想變壓器原線圈接交流電，副線圈通過滑動(dòng)觸頭P可改變其匝數(shù)下列說法正確的是()A僅增大R的阻值，通過燈泡L的電流將變大B僅增大R的阻值，通過燈泡L的電流將變小C僅將滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，燈泡L兩端的電壓將變大D僅將滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，燈泡L兩端的電壓將變小解析：僅增大電阻R時(shí)，由于匝數(shù)不變，輸出電壓不變，則由歐姆定律可知，通過燈泡的電流變小，故A錯(cuò)誤，B正確；滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，輸出端匝數(shù)減小，則輸出電壓變小，燈泡兩端的電壓變小，故C錯(cuò)誤，D正確答案：BD8如圖，理想變壓器的原、副線圈電路中接有四只規(guī)格相同的燈泡，原線圈電路接在電壓恒為U0的交變電源上當(dāng)S斷開時(shí)，L1、L2、L3三只燈泡均發(fā)光若閉合S，已知燈泡都不會(huì)損壞，且燈絲電阻不隨溫度變化，則()A燈泡L1變亮 B燈泡L2變亮C燈泡L3亮度不變 D燈泡L4正常發(fā)光解析：設(shè)原線圈電流為I1，燈泡電阻為R，因原線圈有燈泡，故U0I1RI1R并，閉合S時(shí)R并減小，故I1增大，則燈泡L1變亮；變壓器的輸入電壓減小，而匝數(shù)比不變，則變壓器的輸出電壓減小，則燈泡L2和L3變暗，L4不能正常發(fā)光故A正確，B、C、D錯(cuò)誤答案：A9在如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為21.a，b兩端電壓與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，二極管可視為理想二極管，電表均為理想電表，電阻R10 ，則下列說法正確的是()A電壓表示數(shù)為4.5 V B電壓表示數(shù)為0C電流表示數(shù)為0.9 A D電路消耗功率為16.2 W解析：原線圈的電壓的有效值為U1V18 V，副線圈的電壓為U218 V9 V，電流為I2 A0.9 A，即電流表示數(shù)為0.9 A，故選項(xiàng)C正確；根據(jù)二極管的特性，設(shè)電壓表測(cè)量的有效值為U有，則12，解得U有 V6.4 V，故A、B錯(cuò)誤；電路消耗的功率等于電阻R消耗的功率，則電路消耗功率為PIR8.1 W，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：C10(多選)(2018衡陽聯(lián)考)如圖所示，匝數(shù)n10匝的矩形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸以恒定角速度20 rad/s在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，面積S0.4 m2，線框通過滑環(huán)與一理想自耦變壓器的原線圈相連，副線圈接有一只燈泡L(4 W100 )和滑動(dòng)變阻器，電流表視為理想電表，則下列說法正確的是()A燈泡正常發(fā)光時(shí)原、副線圈的匝數(shù)比為21B燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為0.2 AC若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，燈泡會(huì)變暗D若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則電流表示數(shù)減小解析：變壓器輸入電壓的最大值為UmnBS100.420 V80 V，變壓器輸入電壓的有效值為U1 V80 V，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U2 V20 V，此時(shí)原、副線圈的匝數(shù)比為，故A錯(cuò)誤；由歐姆定律得I2A0.2 A，根據(jù)得，此時(shí)電流表的示數(shù)為I10.2 A0.05 A，故B錯(cuò)誤；若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，副線圈匝數(shù)變小，根據(jù)可知輸出電壓減小，所以燈泡變暗，故C正確；線圈匝數(shù)不變，根據(jù)可知輸出電壓不變，若將滑動(dòng)變阻器觸頭向上滑動(dòng)，連入電路電阻變大，負(fù)載等效電阻變大，P1P2變小，又P1U1I1可知電流表示數(shù)變小，故D正確答案：CD11(多選)如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比為n1n2110，在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電，輸電線的總電阻為2r2 ，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為n3n4101.若T2的用電設(shè)備兩端的電壓為U4200 V，用電設(shè)備消耗的電功率為10 kW，不考慮其他因素的影響，則()AT1的副線圈兩端電壓的最大值為2 010VBT2的原線圈兩端的電壓為2 000 VC輸電線上損失的電功率為50 WDT1的原線圈輸入的電功率為10.1 kW解析：因?yàn)橛秒娫O(shè)備消耗的電功率為10 kW，T2副線圈兩端的電壓為U4200 V，則流過T2副線圈的電流為I450 A，由變壓器原、副線圈的電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系，可得I35 A，由，可知T2原線圈兩端的電壓為U32 000 V，B正確；輸電線的電阻分得的電壓為U線I32r52 V10 V，所以T1副線圈兩端的電壓為U2U3U線(2 00010)V2 010 V，其最大值為U2m2 010V，A正確；輸電線上損失的電功率為P損I2r50 W，C正確；由能量守恒定律可知T1副線圈的輸出功率為P出(10 00050)W10 050 W，因此T1原線圈的輸入功率為10 050 W，D錯(cuò)誤答案：ABC12.(2018福州一中檢測(cè))如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BT.單匝矩形線圈面積S1 m2.電阻不計(jì)，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈通過電刷與一理想變壓器原線圈相接，為交流電流表調(diào)整副線圈的滑動(dòng)觸頭P，當(dāng)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為21時(shí)，副線圈電路中標(biāo)有“6 V6 W”的燈泡正常發(fā)光以下判斷正確的是()A電流表的示數(shù)為1 AB矩形線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為18 VC從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時(shí)，矩形線圈電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律為e12sin 60t(V)D若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)將P適當(dāng)下移解析：燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電流為：I21 A；根據(jù)公式：，解得I10.5 A，故A錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電壓為6 V，根據(jù)公式，解得：U112 V，故矩形線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值為12 V，最大值為12V17 V，故B錯(cuò)誤；根據(jù)公式EmNBS，解得：rad/s60 rad/s，故從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時(shí)，矩形線圈電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律eEmsin t12sin 60t(V)，故C正確；若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，根據(jù)公式EmNBS，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值增加，故有效值也增加；為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)該增大變壓比，故應(yīng)將P適當(dāng)上移，故D錯(cuò)誤答案：C13(2018沈陽質(zhì)檢)用某型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給我國災(zāi)民臨時(shí)安置區(qū)供電，發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400 m，輸電線路中的火線和零線均為單股銅導(dǎo)線，該導(dǎo)線每米的電阻為2.5104，安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW.當(dāng)這些家用電器都正常工作時(shí)，下列說法正確的是()A輸電線路中的電流為20 AB輸電線路損失的電功率為4 kWC發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓是240 VD如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦交變電流，則輸出電壓的峰值是260V解析：家用電器正常工作時(shí)的額定電壓一般是220 V，所以輸電線路中的電流I200 A，A錯(cuò)誤；輸電線路損失的電功率PI2R線8 000 W，B錯(cuò)誤；輸電線路損失的電壓UIR線40 V，發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓為220 V40 V260 V，C錯(cuò)誤輸出電壓峰值為260V，D正確答案：D14(多選)如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電已知輸電線的總電阻R10 ，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，副線圈與用電器R0組成閉合電路若T1、T2均為理想變壓器T2的副線圈兩端電壓u220sin 100t V，當(dāng)用電器電阻R011 時(shí)()A通過用電器R0的電流有效值是20 AB當(dāng)用電器的電阻R0減小時(shí)，輸電線損耗的功率也隨著減小C發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為100 HzD升壓變壓器的輸入功率為4 650 W解析：通過用電器R0的電流有效值I20 A，A正確；當(dāng)用電器的電阻R0減小時(shí)，由于電壓不變，電流增大，輸電線上的電流也增大，輸電線上損失的功率增大，B錯(cuò)誤；變壓器不改變交流電的頻率，f50 Hz，C錯(cuò)誤；降壓變壓器的輸出功率P1UI4 400 W，由理想變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)成反比，得輸電線上的電流I5 A，輸電線上損失的功率PI2R250 W，升壓變壓器的輸入功率PP1P4 650 W，D正確答案：AD15(2015廣東卷)如圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管視變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220 V降至110 V，調(diào)節(jié)前后()A副線圈中的電流比為12B副線圈輸出功率比為21C副線圈的接入匝數(shù)比為21D原線圈輸入功率比為12解析：設(shè)原線圈輸入電壓為U1，原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈輸出電壓為U2，副線圈的匝數(shù)為n2，則，當(dāng)副線圈的輸出電壓降為原來的一半時(shí)，副線圈的匝數(shù)減小為原來的，C項(xiàng)正確；由I2可知，副線圈的電流減為原來的一半，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由P可知，副線圈輸出的功率減為原來的，原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，因此原線圈的輸入功率也減為原來的，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C