2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 課時(shí)作業(yè)十 恒定電流和交變電流(含解析)
《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 課時(shí)作業(yè)十 恒定電流和交變電流(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 課時(shí)作業(yè)十 恒定電流和交變電流(含解析)(11頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)作業(yè)十 恒定電流和交變電流 一、選擇題 1.(多選)如圖1所示為一種變壓器的實(shí)物圖,根據(jù)其銘牌上所提供的信息,以下判斷正確的是( ) 圖1 A.這是一個(gè)升壓變壓器 B.原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多 C.當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V時(shí),副線圈輸出直流電壓12 V D.當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V、副線圈接負(fù)載時(shí),副線圈中電流比原線圈中電流小 解析:根據(jù)銘牌信息,輸入電壓為220 V,輸出電壓為12 V,這是一個(gè)降壓變壓器,原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V時(shí),副線圈輸出直流電壓12 V,選項(xiàng)C正確;當(dāng)原線圈輸入交流電壓2
2、20 V、副線圈接負(fù)載時(shí),根據(jù)變壓器功率關(guān)系,副線圈中電流比原線圈中電流大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案:BC 2.在如圖2所示的電路中,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右移動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( ) 圖2 A.燈泡L變暗 B.電源內(nèi)部消耗的功率先變大后變小 C.電容器C上的電荷量增加 D.流過(guò)R1的電流方向由左向右 解析:滑片P右移,滑動(dòng)變阻器接入的電阻減小,電路中總電流增大,故燈泡L變亮,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電源內(nèi)部消耗的電功率P內(nèi)=I2r,隨電流的增大,電源內(nèi)部消耗功率一直變大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由U=IR可知,燈泡兩端電壓和電源內(nèi)電壓均增大,所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓減小,電容器C兩
3、端電壓減小,由Q=CU可知,電容器C上的電荷量減少,電容器C處于放電狀態(tài),流過(guò)R1的電流方向由左向右,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確. 答案:D 3.某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖3所示,下列說(shuō)法正確的是( ) 圖3 A.t=0時(shí)刻發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)線圈位于中性面 B.在1 s內(nèi)發(fā)電機(jī)的線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)50圈 C.將此交流電接到匝數(shù)比是1∶10的升壓變壓器上,副線圈的電壓有效值為2 200 V D.將此交流電與耐壓值是220 V的電容器相連,電容器不會(huì)被擊穿 解析:由題圖知t=0時(shí)刻,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,線圈位于與中性面垂直的平面,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;交流電的周期是0.02 s,1 s內(nèi)
4、有50個(gè)周期,所以線圈轉(zhuǎn)動(dòng)50圈,選項(xiàng)B正確;原線圈電壓的有效值U1==220 V,由=可得,副線圈電壓的有效值為2 200 V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;此交流電電壓的最大值為220 V,大于220 V,所以耐壓值為220 V的電容器會(huì)被擊穿,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案:B 4.如圖4所示,電阻不計(jì)的單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交流電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100cos100πt(V).下列說(shuō)法正確的是( ) 圖4 A.當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí),磁通量變化率最大 B.該交流電壓的頻率為100 Hz C.穿過(guò)線圈的磁通量最大值是 Wb D.用理想電壓表測(cè)量該電壓,其示數(shù)
5、約為141 V 解析:當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,此時(shí)磁通量變化率最大,A項(xiàng)正確;頻率f= Hz=50 Hz,B項(xiàng)錯(cuò)誤;感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=100 V,根據(jù)Em=NBSω可知,BS== Wb= Wb,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電壓表測(cè)量的是有效值,則E==100 V,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案:A 5.(2018年高考·天津卷)教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流.利用該發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽略)通過(guò)理想變壓器向定值電阻R供電,電路如圖5所示,理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U,R消耗的功率為P.若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的,則( ) 圖5 A.R消耗的功率變?yōu)镻 B
6、.電壓表V的讀數(shù)變?yōu)閁 C.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I D.通過(guò)R的交變電流頻率不變 解析:正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω,而ω=2πn,有效值E=Em,線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的,則U1=E變?yōu)樵瓉?lái)的.由=知U2變?yōu)樵瓉?lái)的,電壓表讀數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的,選項(xiàng)B正確;R消耗的功率P=,故R消耗的功率變?yōu)樵瓉?lái)的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由P入=P出得,U1I1=,故I1變?yōu)樵瓉?lái)的,即電流表讀數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;變壓器不改變交變電流的頻率,故通過(guò)R的交變電流頻率變?yōu)樵瓉?lái)的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案:B 6.(2015年高考·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1,在原、副線圈的回路中分別接有阻
7、值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上,如圖6所示.設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k,則( ) 圖6 A.U=66 V,k= B.U=22 V,k= C.U=66 V,k= D.U=22 V,k= 解析:設(shè)原線圈中電流為I,由=知,副線圈中的電流I2=3I,由題意知副線圈中電阻兩端的電壓U=3IR,則原線圈回路中R兩端的電壓U′=IR=,原線圈兩端的電壓U1=3U,則有3U+=220 V,U=66 V,原線圈回路中電阻消耗的功率P1=I2R,副線圈回路中電阻消耗的功率P2=(3I)2R,=k==,選項(xiàng)
8、A正確. 答案:A 7.(2019年四川第三次診斷)如圖7甲所示,矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),輸出交變電流的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖7乙所示,經(jīng)原、副線圈匝數(shù)比為1∶10的理想變壓器給一燈泡供電如圖7丙所示,燈泡的額定功率為22 W.閉合開關(guān)后,燈泡正常發(fā)光,下列說(shuō)法正確的是( ) 圖7 A.t=0.01 s時(shí)穿過(guò)線框的磁通量為零 B.變壓器原線圈中電流表示數(shù)為1 A C.交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100 r/s D.燈泡的額定電壓為220 V 解析:由題圖乙可知,當(dāng)t=0.01 s時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,則此時(shí)穿過(guò)線框回路的磁通量最大,故A錯(cuò)誤;原線圈
9、輸入電壓為有效值為22 V,則副線圈的電壓為220 V,由P=UI可知,副線圈電流I2== A=0.1 A,則由=,求得I1=1 A,故B正確;由題圖乙可知,交流電的周期為0.02 s,則轉(zhuǎn)速為n==50 r/s,故C錯(cuò)誤;燈泡正常發(fā)光,故額定電壓為220 V,故D錯(cuò)誤. 答案:B 8.(2019年貴州適應(yīng)性考試)(多選)如圖8所示,L1、L2、L3為三只完全相同的小燈泡,其中L1接在理想變壓器的原線圈上,L2、L3并聯(lián)在副線圈兩端,三只燈泡均正常發(fā)光.已知輸入端電壓為U,則( ) 圖8 A.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2 B.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1 C.
10、小燈泡額定電壓為 D.小燈泡額定電壓為 解析:設(shè)每只小燈泡的額定電流為I,因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡均正常發(fā)光,所以副線圈中的總電流為2I,原、副線圈電流之比為1∶2,所以原、副線圈的匝數(shù)之比為2∶1,則有原、副線圈兩端的電壓之比為2∶1,故A錯(cuò)誤,B正確;設(shè)小燈泡的額定電壓為U1,則有副線圈電壓為U1,所以原線圈電壓為2U1,又因?yàn)樵€圈與燈泡串聯(lián),所以U=2U1+U1,解得U1=,C錯(cuò)誤,故D正確. 答案:BD 9.(多選)某溫度檢測(cè)、光電控制加熱裝置原理圖如圖9所示.圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高,阻值減小),用來(lái)探測(cè)加熱電阻絲R的溫度,RG為光敏電阻(隨光照強(qiáng)度增大,阻值減
11、小),接收小燈泡L的光照,除RT、RG外,其他電阻均為定值電阻.當(dāng)R處溫度升高時(shí)( ) 圖9 A.L變亮 B.流過(guò)R3的電流減小 C.E2的路端電壓增大 D.R的功率減小 解析:當(dāng)R處溫度升高時(shí),RT阻值變小,左側(cè)回路中的電流變大,L消耗的功率變大,所以L變亮,L的光照強(qiáng)度增大,RG阻值變小,通過(guò)R2的電流變大,內(nèi)電壓增大,E2的路端電壓變小,R兩端電壓變小,通過(guò)R的電流也變小,所以R消耗的電功率變小,通過(guò)R3的電流變大,選項(xiàng)A、D正確. 答案:AD 10.(2019年衡水一中測(cè)試)(多選)如圖10所示,理想變壓器原線圈接入正弦交流電,副線圈的匝數(shù)可以通過(guò)滑
12、動(dòng)觸頭P調(diào)節(jié).RT為熱敏電阻,當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),RT的阻值變小.下列說(shuō)法正確的有( ) 圖10 A.P向下滑動(dòng)時(shí),電壓表讀數(shù)變大 B.P向下滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小 C.若環(huán)境溫度升高,變壓器的輸入功率變大 D.若環(huán)境溫度升高,燈泡消耗的功率變小 解析:當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí),副線圈的匝數(shù)變小,變壓器的輸出電壓變小,電壓表讀數(shù)變小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí),副線圈的匝數(shù)變小,變壓器的輸出電壓變小,副線圈電流減小,輸出功率變小,根據(jù)輸入功率等于輸出功率可知,原線圈電流也減小,所以電流表讀數(shù)變小,選項(xiàng)B正確;當(dāng)溫度升高時(shí),RT變小,在電壓不變的情況下,副線圈的電流就會(huì)變大,變壓器的輸出功
13、率變大,輸入功率也變大,選項(xiàng)C正確;當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),RT的阻值會(huì)變小,在電壓不變的情況下,副線圈的電流就會(huì)變大,根據(jù)P=I2R可知燈泡消耗的功率變大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案:BC 11.(2019年湖南第三次模擬)(多選)如圖11甲所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=200匝,副線圈匝數(shù)n2=100匝,交流電壓表和交流電流表均為理想電表,兩個(gè)電阻R的阻值均為125 Ω,圖11乙為原線圈兩端的輸入電壓與時(shí)間的關(guān)系圖象,下列說(shuō)法正確的是( ) 圖11 A.通過(guò)電阻的交流電頻率為50 Hz B.電壓表的示數(shù)為250 V C.電流表的示數(shù)為0.25 A D.每個(gè)電阻R兩端電壓最大值為12
14、5 V 解析:由題圖乙知T=0.02 s,則f==50 Hz,變壓器不改變交流電的頻率,所以頻率仍為50 Hz,A正確;由=可知,電壓表的示數(shù)U2=U1=125 V,B錯(cuò)誤;根據(jù)歐姆定律可得副線圈中的電流I2==0.5 A,又=,則電流表的示數(shù)I1=I2=0.25 A,C正確;因?yàn)楦本€圈兩端電壓有效值為125 V,故最大電壓為125 V,故副線圈中每個(gè)電阻R兩端電壓最大值為V,D錯(cuò)誤. 答案:AC 12.(多選)如圖12所示,n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框面積為S,電阻不計(jì).線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),并與理想變壓器的原線圈相連,
15、變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡,燈泡正常發(fā)光.從線圈通過(guò)中性面開始計(jì)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( ) 圖12 A.圖示位置穿過(guò)線框的磁通量變化率最大 B.燈泡中的電流方向每秒改變次 C.線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=nBSωsinωt D.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為 解析:圖示位置線框位于中性面,穿過(guò)線框的磁通量最大,但是磁通量的變化率為零,A錯(cuò)誤;交流電的周期為T=,一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次,則燈泡中的電流方向每秒改變次,B錯(cuò)誤;交流電的電動(dòng)勢(shì)最大值Emax=nBSω,則線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=nBSωsinωt,C正確;交流電的有效值為U1=,則==,D
16、正確. 答案:CD 13.(多選)如圖13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n1∶n2=1∶10,在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電,輸電線的總電阻為2r=2 Ω,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為n3∶n4=10∶1.若T2的用電設(shè)備兩端的電壓為U4=200 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( ) 圖13 A.T1的副線圈兩端電壓的最大值為2 010 V B.T2的原線圈兩端的電壓為2 000 V C.輸電線上損失的電功率為50 W D.T1的原線圈輸入的電功率為10.1 kW 解析:因?yàn)?/p>
17、用電設(shè)備消耗的電功率為10 kW,T2副線圈兩端的電壓為U4=200 V,則流過(guò)T2副線圈的電流為I4===50 A,由變壓器原、副線圈的電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系=,可得I3=5 A,由=,可知T2原線圈兩端的電壓為U3=2 000 V,B正確;輸電線的電阻分得的電壓為U線=I3·2r=5×2 V=10 V,所以T1副線圈兩端的電壓為U2=U3+U線=(2 000+10)V=2 010 V,其最大值為U2m=2 010 V,A正確;輸電線上損失的電功率為P損=I32·2r=50 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=(10 000+50)W=10 050 W,因此T1原線圈的輸
18、入功率為10 050 W,D錯(cuò)誤. 答案:ABC 14.(多選)如圖14所示,電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌PQ、MN水平平行放置,間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌的P、M端接到匝數(shù)比為n1∶n2=1∶2的理想變壓器的原線圈兩端,變壓器的副線圈接有阻值為R的電阻.在兩導(dǎo)軌間x≥0區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0sin2kπx(T),一阻值不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好.開始時(shí)導(dǎo)體棒處于x=0處,從t=0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng),則( ) 圖14 A.導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的交變電流的頻率為kv B.交流電壓表的示數(shù)為2B0Lv C.交流電流表的示數(shù)為 D.在t時(shí)間內(nèi)力F做的功為 解析:導(dǎo)體棒ab切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=B0Lvsin2kπvt(V),則產(chǎn)生的交變電流的頻率為kv,A正確;由E=B0Lvsin2kπvt(V)可知,原線圈所加交變電壓的有效值為U1=,由=得U2=B0Lv,B錯(cuò)誤;因U2=B0Lv,I2=,由=得I1=,C錯(cuò)誤;依據(jù)能量守恒定律,得WF=QR=I22Rt=,D正確. 答案:AD - 11 -
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