2020屆高考物理二輪復習 專題強化練（十一）直流電路與交流電路（含解析）

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1、專題強化練(十一)考點1直流電路的動態(tài)分析1(多選)(2019濰坊聯(lián)考)如圖所示的U-I圖象中，圖線I為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，圖線為某一電阻R的U-I圖線用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知()AR的阻值為1.5 B電源電動勢為3 V，內(nèi)阻為0.5 C電源的輸出功率為3.0 WD電源內(nèi)部消耗功率為1.5 W解析：由于電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線和電阻R的U-I圖線都為直線，所以電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線的斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻，r1.5 ；電阻R的U-I圖線的斜率等于電阻R的阻值，R1.5 ，選項A正確，B錯誤；電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線和電阻R的U-I圖線交

2、點縱、橫坐標的乘積表示電源的輸出功率，電源的輸出功率為PUI1.51.0 W1.5 W，選項C錯誤；由EIPPr解得電源內(nèi)部消耗的功率為PrEIP3.01.0 W1.5 W1.5 W，選項D正確答案：AD2(2019廣州四校聯(lián)考)圖為測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的U-I圖線用此電源與三個阻值均為3 的電阻連接成電路，測得路端電壓為4.8 V則該電路可能為()解析：由上圖可知電源電動勢為E6 V，電源內(nèi)阻為r 0.5，由電壓的分配原理得，解得R外2 .選項A三個電阻并聯(lián)R外1 ，選項B兩個電阻串聯(lián)完再與第三個電阻并聯(lián)R外2 ，選項C三個電阻串聯(lián)R外9 ，選項D兩個電阻并聯(lián)完再與第三個電阻串聯(lián)R外

3、4.5 ，故B正確答案：B3(2019信陽模擬)如圖所示，電源電動勢為4 V，內(nèi)阻1 ，電阻R13 ，R2R34 ，R48 ，電容器C6.0 F，閉合S電路達穩(wěn)定狀態(tài)后，電容器極板所帶電量為()A1.5105 CB3.0105 CC2.0105 C D2.1105 C解析：由電路結(jié)構(gòu)可知，電路中的總電阻為R總R1r8 ，電路中的電流為I0.5 A，電容器兩極板間的電勢差為UCUR1UR2IR1R22.5 V，電容器極板所帶電量為QCUC1.5105 C，故A正確，B、C、D錯誤答案：A考點2交變電流的產(chǎn)生4(2019鄭州模擬)如圖，實驗室一臺手搖交流發(fā)電機，內(nèi)阻r1.0 ，外接R9.0 的電阻

4、閉合開關(guān)S，當發(fā)電機轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢e10sin 10t(V)，則()A該交變電流的頻率為10 HzB該電動勢的有效值為10 VC外接電阻R所消耗的電功率為10 WD電路中理想交流電流表A的示數(shù)為1.0 A解析：正弦式交流電電動勢瞬時表達式為eEmsin t，由此可知Em10 V，10 rad/s，則該交變電流的頻率f5 Hz；該電動勢的有效值為E V10 V，則A、B錯誤；電路中理想交流電流表A的示數(shù)I A1 A；外接電阻R所消耗的電功率PI2R129 W9 W，故C錯誤，D正確答案：D5(2019成都模擬)如圖，勻強磁場中，一單匝矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)

5、動，線框中產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值隨時間變化的規(guī)律為e20sin 100t V下列說法正確的是()A該線框轉(zhuǎn)動的頻率是100 HzB該線框產(chǎn)生的交變電動勢最大值是20 VCt0.005 s時刻，線框平面與中性面重合Dt0.05 s時刻，穿過線圈的磁通量變化率為0解析：該線框轉(zhuǎn)動的頻率是f Hz50 Hz，選項A錯誤；該線框產(chǎn)生的交變電動勢最大值是20 V，選項B錯誤；t0.005 s時刻，線框轉(zhuǎn)過的角度為1000.005，此時平面與中性面垂直，選項C錯誤；t0.05 s時刻，電動勢的瞬時值為0，此時穿過線圈的磁通量變化率為0，選項D正確答案：D6(多選)(2019太原一模)圖1中，單匝矩形線圈a

6、bcd在勻強磁場中繞垂直磁場的軸轉(zhuǎn)動改變線圈的轉(zhuǎn)速，穿過該線圈的磁通量隨時間分別按圖2中圖線甲、乙的規(guī)律變化設(shè)線圈的電阻為1.0 ，則()A圖線甲對應線圈在t0時產(chǎn)生的感應電動勢最大B圖線甲、乙對應的線圈在t2.0 s時，線圈平面均平行于磁感線C圖線甲、乙對應的線圈轉(zhuǎn)速之比為54D圖線甲對應的線圈中交變電流的峰值為2.5 A解析：在t0時，甲最大，則產(chǎn)生的感應電動勢最小，故A錯誤；因為在t0.2 s102.0 s時，甲乙0，所以線圈平面均平行于磁感線，故B正確；由圖(b)可知甲、乙圖線對應的周期之比為45，而線圈的轉(zhuǎn)速n，所以圖線甲、乙對應的線圈轉(zhuǎn)速之比為54，故C正確；甲圖線對應的線圈中交流

7、電壓的峰值EmBSm0.4 V5 V電流的峰值Im5 A，故D項錯誤答案：BC7(2019珠海模擬)圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為交流電流表，線圈繞垂直于磁場的水平軸OO沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是()A交流電的頻率是100 HzB電流表的示數(shù)為20 AC0.02 s時穿過線圈的磁通量最大D0.01 s時線圈平面與磁場方向平行解析：由乙圖知周期T0.02 s，則頻率f Hz50 Hz，故A錯誤；電流表的示數(shù)為有效值I A10 A，故B錯誤；由乙圖知0.02 s時線框中感應電

8、流最大，說明線框與磁場平行，磁通量為零，故C錯誤；0.01 s時線圈產(chǎn)生的感應電動勢最大，說明線框與磁場平行，磁通量為零，故D正確答案：D8(2019惠州六校聯(lián)盟)圖甲為風力發(fā)電的簡易模型在風力作用下，風葉帶動與桿固連的永磁鐵轉(zhuǎn)動，磁鐵下方的線圈與電壓傳感器相連在某一風速時，傳感器顯示如圖乙所示，以下正確的是()A磁鐵的轉(zhuǎn)速為2.5 r/sB線圈兩端電壓的有效值為6 VC交變電流的電壓表達式為u12sin 10t(V)D該交變電流可以直接加在擊穿電壓為10 V的電容器上解析：電流的周期為T0.4 s，故磁體的轉(zhuǎn)速為n2.5 r/s，故A正確；通過乙圖可知電壓的最大值為12 V，故有效值U6 V

9、，故B錯誤；周期T0.4 s，故5 rad/s，故電壓的表達式為u12sin 5t(A)，故C錯誤；電容器的擊穿電壓為交流電的最大值，而交流電的最大值大于電容器的擊穿電壓，故不能，故D錯誤答案：A考點3變壓器和遠距離輸電9(2019珠海模擬)如圖所示，一理想變壓器原線圈的匝數(shù)n11 100匝，副線圈的匝數(shù)n2220匝，交流電源的電壓u220sin(100t)V，R為負載電阻，電壓表、電流表均為理想電表，則下列說法中正確的是()A交流電的頻率為100 HzB電壓表的示數(shù)為44 VC電流表A1的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù)D變壓器的輸入功率大于輸出功率解析：交流電的周期T s0.02 s，f50 Hz

10、，故A項錯誤；原線圈的電壓U1220 V，則U244 V，故B項正確；原、副線圈的電流比等于匝數(shù)反比，因為n1n2，所以I1I2，即電流表A1示數(shù)小于電流表A2示數(shù)，故C項錯誤；變壓器的輸入功率等于輸出功率，故D項錯誤答案：B10(2019邢臺模擬)如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓uUmsin t，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器，V1和V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和U2表示；A1和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和I2表示下列說法正確的是()AI1和I2表示電流的瞬時值BU1和U2表示電壓的最大值C滑片P向下滑動過程中，U2不變、I1變大D滑片P向下滑動過程中，U2變

11、小、I1變小解析：交流電壓表、電流表的讀數(shù)都為有效值，故選項A、B錯誤；當滑動變阻器滑片P向下滑動時，副線圈輸出電路的總電阻減小，電壓表的示數(shù)U2不變，由歐姆定律可知I2增大，則輸出功率增大，從而輸入功率增大，輸入電壓U1不變，I1增大，故選項C正確，選項D錯誤答案：C11(2019貴陽模擬)如圖所示，理想變壓器的原線圈與穩(wěn)定的正弦交流電源相連，副線圈的滑動頭P可上下滑動設(shè)原線圈輸入電壓為U1，副線圈輸出電壓為U2，負載為定值電阻R，原、副線圈電流比為k.則()AP下移，k增大 BP上移，k增大CP上移，U1減小 DP下移，U2增大解析：根據(jù)k，P下移副線圈的匝數(shù)n2減少，所以原副線圈的電流表

12、k減小，若P上移n2增大，原副線圈的電流表增大，故A錯誤，B正確；電壓與匝數(shù)成正比，所以副線圈的電壓U2減小，D錯誤；再根據(jù)，P下移副線圈的匝數(shù)n2減少，U2減小，U1與匝數(shù)無關(guān)，改變匝數(shù)U1不變，所以C、D錯誤答案：B12(2019衡水中學模擬)電動機的內(nèi)電阻r2 ，與R8 的電阻串聯(lián)接在發(fā)電機線圈上，如圖所示，已知線圈面積為 m2，共100匝，線圈的電阻為2 ，線圈在磁感應強度B T的勻強磁場中繞垂直磁感線的軸OO以轉(zhuǎn)速n600 r/min勻速轉(zhuǎn)動時，在合上開關(guān)S后電動機正常工作，電壓表的示數(shù)為100 V，下列說法正確的是()A電路中電流的最大值為5 AB電路中電流的最大值為10 AC電動

13、機正常工作時的輸出功率為1 000 WD電動機正常工作時的輸出功率為800 W解析：線圈轉(zhuǎn)動時的角速度：2n210 rad/s20 rad/s；線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢的最大值為：EmNBS10020 V200 V；有效值為：E200 V；設(shè)線圈的電阻為r，則電路中的電流I A10 A，故電路中最大電流為10 A，故A錯誤，B正確電動機正常工作時的輸出功率為：PUII2r10010 W1022 W800 W，故C、D錯誤答案：B13(多選)(2019福州模擬)如圖甲所示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1100，其輸入電壓變化規(guī)律如圖乙所示，遠距離輸電線的總電阻

14、為100 .降壓變壓器副線圈電路部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器，當溫度升高時其阻值變小電壓表V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.下列說法中正確的有()A降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為50 HzB遠距離輸電線路損耗的功率為180 kWC當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，電壓表V的示數(shù)變大D當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，輸電線上的電流變大解析：由題圖乙知交流電的周期為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端電壓有效值為250 V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈電壓

15、為25 000 V，所以輸電線中的電流I30 A，輸電線損失的電壓UIR30100 V3 000 V，輸電線路損耗功率PUI90 kW，B錯誤；當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，其阻值減小，可以認為降壓變壓器副線圈兩端電壓不變，降壓變壓器副線圈中電流增大，定值電阻所分電壓增大，所以電壓表V的示數(shù)變小，C錯誤；降壓變壓器副線圈電流增大，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知，輸電線上的電流變大，D正確答案：AD14(2019深圳模擬)在如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101，a、b兩端接入圖乙所示的電壓，圖中電壓表和電流表均為理想電表，D為理想二極管，R0為定制電阻，L為電阻恒定的指示燈，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小下列說法中正確的是()A電壓表的示數(shù)為22 VB若RT處出現(xiàn)火災時，電壓表示數(shù)將變大C若RT處出現(xiàn)火災時，電流表示數(shù)將變大D若RT處出現(xiàn)火災時，指示燈L將變亮解析：根據(jù)熱效應可得TR，解得原線圈兩端電壓U1110 V，則副線圈的電壓U2U111 V，故A、B錯誤；若RT處出現(xiàn)火災時，RT電阻變小，但電壓不變，副線圈的電流增大，進一步原線圈的電流也會增大，即電流表的示數(shù)變大，故C正確；副線圈的電流強度變大，則R0兩端電壓變大，則燈泡兩端電壓變小，燈泡變暗，故D錯誤答案：C- 8 -