2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 電路與電磁感應(yīng) 4.11 恒定電流與交變電流課時作業(yè).doc

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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 電路與電磁感應(yīng) 4.11 恒定電流與交變電流課時作業(yè) 一、選擇題 1.一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為(　　) A. B. C．ρnev D. 解析：由電流微觀表達式可知I＝neSv.由電阻公式可知R＝ρ，則兩端電壓U＝IR＝ρnevL，棒內(nèi)電場視為勻強電場，E＝＝ρnev，C正確． 答案：C 2．圖甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化．下列說法正確的是(　　) 甲 乙 A．圖甲表示交變電流，圖乙表示直流 B．兩種電壓的有效值都是220 V C．圖甲所示電壓的瞬時值表達式為 u＝220 sin100πt (V) D．圖甲所示電壓經(jīng)原、副線圈匝數(shù)比為10∶1的理想變壓器變壓后，功率不變 解析：根據(jù)交變電流的意義知A錯誤；由有效值定義可知，題圖甲中電壓有效值為220 V，而題圖乙中電壓有效值為311 V，B錯誤；題圖甲所示電壓的瞬時值表達式為u＝311sin100πt(V)，C錯誤；理想變壓器改變電壓，不改變功率，D正確． 答案：D 3.一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220 V交變電流改變?yōu)?10 V．已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈匝數(shù)為(　　) A．200 B．400 C．1 600 D．3 200 解析：由變壓器的變壓比＝，可知n2＝n1＝800＝400，B正確． 答案：B 4.如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不計，三個小燈泡完全相同且外電路變化時每個燈泡兩端的電壓都不會超過其額定電壓，開始時只有S2閉合，當S1也閉合后，下列說法正確的是(　　) A．燈泡L1變亮 B．燈泡L2變亮 C．電容器C的帶電荷量將增加 D．閉合S1的瞬間流過電流表的電流方向自左向右 解析：S1閉合前，L1與L2串聯(lián)，其電流I＝(R為小燈泡燈絲電阻)，電容器兩極板的電壓等于電源電動勢，S1閉合后，L2與L3并聯(lián)再與L1串聯(lián)，UL1＝E＝E，UL2＝，可得L1變亮，L2變暗，A正確，B錯誤；電容器兩極板間的電壓等于L1兩端電壓，即電容器兩極板間的電壓減小，由Q＝CU得電容器所帶電荷量減小，C錯誤；S1閉合瞬間電容器放電，通過電流表的電流方向自右向左，D錯． 答案：A 5.(多選)如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑動觸頭．在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則(　　) A．保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表讀數(shù)變大 B．保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表讀數(shù)變小 C．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表讀數(shù)變大 D．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表讀數(shù)變小 解析：保持Q位置不動，則副線圈兩端電壓U2不變，P向上滑動，則R增大，副線圈電流I2減小，由P1＝UI1＝U2I2，可知I1減小，電流表讀數(shù)減小，A錯誤，B正確．保持P位置不動，則R不變，Q向上滑動，n2變大，根據(jù)＝得，U2＝U，則U2增大，由I2＝，知I2增大，由UI1＝U2I2，U不變，知I1增大，電流表讀數(shù)變大，所以C正確，D錯誤．故選B、C. 答案：BC 6．小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示．則下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A．交變電流電壓的有效值為100 V B．交變電流電壓的瞬時值為100 V C．t＝0.02 s時刻線圈平面在中性面 D．交變電流的周期為0.03 s 解析：由題圖可知，交變電流的最大電壓Um＝100 V，有效值U＝50 V，故A錯誤；正弦交變電流電壓的瞬時值不斷變化，故B錯誤；t＝0.02 s時刻，感應(yīng)電動勢為零，線圈平面在中性面，故C正確；由題圖可知，周期T＝0.02 s，故D錯誤． 答案：C 7．圖甲所示是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如圖乙所示．此時接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)約為(　　) 　 甲 乙 A．110 V B．156 V C．220 V D．311 V 解析：電壓表的讀數(shù)是交變電流電壓的有效值，從u－t圖象看出，每個周期的前半周期是正弦圖形，其有效值為U1＝220 V；后半周期電壓為零．根據(jù)有效值的定義，T＝＋0，得U＝156 V，選B. 答案：B 8．(多選)如圖甲為遠距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，其輸入電壓如圖乙所示，遠距離輸電線的總電阻為100 Ω.降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當溫度升高時其阻值變?。妷罕鞻顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)．未出現(xiàn)火警時，升壓變壓器的輸入功率為750 kW，則下列說法中正確的是(　　) 　 甲 乙 A．降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為50 Hz B．遠距離輸電線路損耗功率為180 kW C．當出現(xiàn)火警時，電壓表V的示數(shù)變小 D．當出現(xiàn)火警時，輸電線上的電流變小 解析：由題圖乙知交變電流的周期為0.02 s，所以頻率為50 Hz，A正確；由題圖乙知升壓變壓器輸入電壓有效值為250 V，根據(jù)變壓比公式知升壓變壓器副線圈兩端電壓為25 000 V，所以輸電線中的電流為30 A，輸電線損失的電壓為ΔU＝IR＝30100 V＝3 000 V，輸電線路損耗功率為ΔP＝ΔUI＝90 kW，B錯誤；當出現(xiàn)火警時傳感器R2阻值減小，降壓變壓器副線圈中電流增大，輸電線上電流變大，電壓變大，降壓變壓器輸入、輸出電壓都變小，定值電阻的分壓增大，電壓表V的示數(shù)變小，C正確，D錯誤． 答案：AC 二、非選擇題 9．如圖甲所示為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流變化關(guān)系曲線．由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故．參考這條曲線回答下列問題(不計電流表和電池的內(nèi)阻)． 　 甲 乙 (1)若把三個這樣的電燈串聯(lián)后，接到電動勢為12 V的電源上，求流過燈泡的電流和每個燈泡的電阻； (2)如圖乙所示，將兩個這樣的電燈并聯(lián)后再與10 Ω的定值電阻R0串聯(lián)，接在電動勢為8 V的電源上，求通過電流表的電流值以及每個電燈的實際功率． 解析：(1)把三個這樣的電燈串聯(lián)后，每只電燈得到的實際電壓為 V＝4 V. 由圖甲可知，每只電燈加上4 V的實際電壓時的工作電流均為I＝0.4 A， 由此可以求出此時每只電燈的實際電阻R＝＝ Ω＝10 Ω. (2)如圖乙所示的混聯(lián)電路中，設(shè)每只電燈上的實際電壓和實際電流分別為U和I.在這個閉合電路中，E＝U＋2IR0.代入數(shù)值并整理得U＝8－20I(V) 這是一個反映電路的直線方程，把該直線在圖甲的坐標系中畫出，如圖所示． 這兩條曲線的交點U＝2 V，I＝0.3 A，同時滿足了電路結(jié)構(gòu)和元件的要求，此時通過電流表的電流值IA＝2I＝0.6 A 每只燈泡的實際功率P＝UI＝20.3 W＝0.6 W 答案：(1)0.4 A　10 Ω　(2)0.6 A　0.6 W 10．如圖所示為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的u－t圖象如圖乙所示．若只在ce間接一只Rce＝400 Ω的電阻，或只在de間接一只Rde＝225 Ω的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W. 　 甲 乙 (1)請寫出原線圈輸入電壓瞬時值uab的表達式； (2)求只在ce間接400 Ω電阻時，原線圈中的電流I1； (3)求ce和de間線圈的匝數(shù)比. 解析：(1)由題圖乙知ω＝200π rad/s，電壓最大值為400 V，故電壓瞬時值uab＝400sin 200πt(V)． (2)只在ce間接400 Ω電阻時，電壓有效值U1＝200 V 理想變壓器P1＝P2 原線圈中的電流I1＝ 解得I1＝ A. (3)設(shè)ab間匝數(shù)為n1，則＝ 同理＝ 由題意知＝ 解得＝ 代入數(shù)據(jù)得＝. 答案：(1)uab＝400sin(200πt) V　 (2) A　(3)