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) 專題強化練(十一)直流電路與交流電路.doc
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專題強化練(十一) 直流電路與交流電路 考點1 直流電路的動態(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的滑動端向下滑動的過程中( ) 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E=U內(nèi)+U外可知U外減小,故電壓表示數(shù)減?。蒛1=IR1可知U1增大,由U外=U1+U2可知U2減小,由I2=可知電流表示數(shù)減小,故A正確. 答案:A 2.(多選)如圖所示,直流電源、滑動變阻器、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,電源負極接地.開始時電容器不帶電,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.在開關(guān)S保持接通的狀態(tài)下,下列說法正確的是( ) A.當滑動變阻器的滑片向上滑動時,帶電油滴會向上運動 B.當電容器的上極板向上移動時,帶電油滴會向下運動 C.當電容器的下極板向下移動時,P點的電勢不變 D.當電容器的下極板向左移動時,P點的電勢會升高 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力,即mg=qE,當滑動變阻器的滑片向上滑動時,其電阻值變大,電容器兩端的電壓U變大,對電容器進行充電,兩極板間電場強度E變大,帶電油滴受到的電場力大于重力,會向上運動,選項A正確;當電容器的上極板向上移動時,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?,電容器只能進行充電,不能進行放電,故此時,電容器的電荷量Q不變,電場強度E==不變,帶電油滴仍靜止不動,選項B錯誤;同理,當電容器的下極板向下移動時,d變大,電場強度E不變,而P點到下極板的距離變大且下極板的電勢不變,故P點電勢升高,選項C錯誤;當電容器的下極板向左移動時,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,電場強度E=變大,而P點到下極板的距離不變,故P點電勢升高,選項D正確. 答案:AD 考點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?,由體積V=LS不變,可知長度變?yōu)樵瓉淼?倍.由電阻定律的表達式R=ρ,可得變化后的電阻值為R′=ρ=16R,由I=可知,電流變?yōu)樵瓉淼?由電流的微觀表達式I=nqSv,可知v=,v′=,故v′==v, C正確. 答案:C 4.(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2∶9 D.第一、第二次,燈泡的電功率之比是1∶5 解析:第一次燈泡兩端的電壓有效值為U1=Um=U0,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,U2=U0,故A、B錯誤;由功率的公式P=得,燈泡的電功率之比是P1∶P2=∶=1∶5,故C錯誤,D正確. 答案:D 5.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)強度為1 T的勻強磁場,磁場邊界為正弦曲線,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,如圖所示,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)體棒電阻為20 Ω,定值電阻為10 Ω,則下列分析正確的是( ) A.電流表示數(shù)為A B.電壓表的示數(shù)是0.5 V C.導(dǎo)體棒運動到圖示虛線位置時,導(dǎo)體棒的瞬時電流從C到D D.導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為0.2 W 解析:當導(dǎo)體棒切割磁感線時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv,由于有效切割長度按正弦規(guī)律變化,且當磁場反向時,感應(yīng)電流反向,故這個過程產(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:Em=BLv=11 V= V,有效值為E==1 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 Ω,定值電阻也為10 Ω,則電壓表的示數(shù)為U=E=0.5 V,選項B正確;電流表的示數(shù)為I==A=0.05 A,選項A錯誤;導(dǎo)體棒運動到圖示虛線位置時,剛好對應(yīng)電流方向發(fā)生變化的時刻,則瞬時電流等于0,選項C錯誤;導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為Pr=I2r=0.05210 W=0.025 W,選項D錯誤. 答案:B 6.(多選)小型發(fā)電機線圈共N匝,每匝可簡化為矩形線圈abcd,bc邊長度為L1,磁極間的磁場可視為勻強磁場,方向垂直于線圈中心軸OO′,線圈以角速度ω繞OO′勻速轉(zhuǎn)動,如圖所示.矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0,不計線圈電阻,下列說法正確的是( ) A.a(chǎn)b邊長度為L= B.產(chǎn)生的交變電流的周期是2πω C.若從中性面開始計時,則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=2Ne0sin ωt D.發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動90的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是 解析:由題意可知,線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0,由e0=BLv=BL,解得L=,選項A正確;T=,選項B錯誤;對單匝矩形線圈,其感應(yīng)電動勢最大值為2e0,發(fā)電機線圈共N匝,所以發(fā)電機線圈中總感應(yīng)電動勢最大值為2Ne0,從中性面開始計時,則感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=2Ne0sin ωt,選項C正確;發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動90的過程中,磁通量變化量為ΔΦ=BLL1=,時間Δt==,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢平均值是=N=,選項D錯誤. 答案:AC 考點3 變壓器和遠距離輸電 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.僅將滑動觸頭P向下滑動,燈泡L兩端的電壓將變大 D.僅將滑動觸頭P向下滑動,燈泡L兩端的電壓將變小 解析:僅增大電阻R時,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錯誤,B正確;滑動觸頭向下滑動時,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錯誤,D正確. 答案:BD 8.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S斷開時,L1、L2、L3三只燈泡均發(fā)光.若閉合S,已知燈泡都不會損壞,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U0=I1R+I1R并,閉合S時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錯誤. 答案:A 9.在如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1.a,b兩端電壓與時間的關(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R=10 Ω,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0 C.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U1==V=18 V,副線圈的電壓為U2=18 V=9 V,電流為I2== A=0.9 A,即電流表示數(shù)為0.9 A,故選項C正確;根據(jù)二極管的特性,設(shè)電壓表測量的有效值為U有,則1=2,解得U有= V=6.4 V,故A、B錯誤;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P=IR=8.1 W,故選項D錯誤. 答案:C 10.(多選)(2018衡陽聯(lián)考)如圖所示,匝數(shù)n=10匝的矩形線框處在磁感應(yīng)強度B= T的勻強磁場中,繞垂直磁場的軸以恒定角速度ω=20 rad/s在勻強磁場中轉(zhuǎn)動,線框電阻不計,面積S=0.4 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 W 100 Ω)和滑動變阻器,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)光時原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1 B.燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)為0.2 A C.若將自耦變壓器觸頭向下滑動,燈泡會變暗 D.若將滑動變阻器滑片向上移動,則電流表示數(shù)減小 解析:變壓器輸入電壓的最大值為Um=nBSω=100.420 V=80 V,變壓器輸入電壓的有效值為U1== V=80 V,燈泡正常發(fā)光時的電壓U2== V=20 V,此時原、副線圈的匝數(shù)比為===,故A錯誤;由歐姆定律得I2==A=0.2 A,根據(jù)=得,此時電流表的示數(shù)為I1==0.2 A=0.05 A,故B錯誤;若將自耦變壓器觸頭向下滑動,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,若將滑動變阻器觸頭向上滑動,連入電路電阻變大,負載等效電阻變大,P1=P2=變小,又P1=U1I1可知電流表示數(shù)變小,故D正確. 答案:CD 11.(多選)如圖所示為遠距離輸電示意圖,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( ) A.T1的副線圈兩端電壓的最大值為2 010V 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:因為用電設(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=I32r=52 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 010V,A正確;輸電線上損失的電功率為P損=I2r=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原線圈的輸入功率為10 050 W,D錯誤. 答案:ABC 12.(2018福州一中檢測)如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=T.單匝矩形線圈面積S=1 m2.電阻不計,繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動.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)整副線圈的滑動觸頭P,當變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1時,副線圈電路中標有“6 V 6 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 A B.矩形線圈產(chǎn)生電動勢的最大值為18 V C.從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計時,矩形線圈電動勢隨時間變化的規(guī)律為e=12sin 60πt(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適當下移 解析:燈泡正常發(fā)光,故變壓器的輸出電流為:I2==1 A;根據(jù)公式:=,解得I1=0.5 A,故A錯誤;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:U1=12 V,故矩形線圈產(chǎn)生電動勢的有效值為12 V,最大值為12V≈17 V,故B錯誤;根據(jù)公式Em=NBSω,解得:ω==rad/s=60π rad/s,故從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計時,矩形線圈電動勢隨時間的變化規(guī)律e=Emsin ωt=12sin 60πt(V),故C正確;若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大,根據(jù)公式Em=NBSω,感應(yīng)電動勢的最大值增加,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適當上移,故D錯誤. 答案:C 13.(2018沈陽質(zhì)檢)用某型號的柴油發(fā)電機給我國災(zāi)民臨時安置區(qū)供電,發(fā)電機到安置區(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2.510-4Ω,安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW.當這些家用電器都正常工作時,下列說法正確的是( ) A.輸電線路中的電流為20 A B.輸電線路損失的電功率為4 kW C.發(fā)電機實際輸出電壓是240 V D.如果該柴油發(fā)電機發(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的額定電壓一般是220 V,所以輸電線路中的電流I==200 A,A錯誤;輸電線路損失的電功率ΔP=I2R線=8 000 W,B錯誤;輸電線路損失的電壓ΔU=IR線=40 V,發(fā)電機實際輸出電壓為220 V+40 V=260 V,C錯誤.輸出電壓峰值為260V,D正確. 答案:D 14.(多選)如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖,發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電.已知輸電線的總電阻R=10 Ω,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1,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u=220sin 100πt V,當用電器電阻R0=11 Ω時( ) A.通過用電器R0的電流有效值是20 A B.當用電器的電阻R0減小時,輸電線損耗的功率也隨著減小 C.發(fā)電機中的電流變化頻率為100 Hz D.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I==20 A,A正確;當用電器的電阻R0減小時,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錯誤;變壓器不改變交流電的頻率,f=50 Hz,C錯誤;降壓變壓器的輸出功率P1=UI=4 400 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I′=5 A,輸電線上損失的功率ΔP=I′2R=250 W,升壓變壓器的輸入功率P=P1+ΔP=4 650 W,D正確. 答案:AD 15.(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1∶2 B.副線圈輸出功率比為2∶1 C.副線圈的接入匝數(shù)比為2∶1 D.原線圈輸入功率比為1∶2 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=,當副線圈的輸出電壓降為原來的一半時,副線圈的匝數(shù)減小為原來的,C項正確;由I2=可知,副線圈的電流減為原來的一半,A項錯誤;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項錯誤. 答案:C- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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