2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)10 直流電路與交流電路(含解析)

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1、專題限時(shí)集訓(xùn)(十)(建議用時(shí):40分鐘)專題通關(guān)練1(2019深圳模擬)如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r,在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過程中,下列說法正確的是()A電流表的讀數(shù)一定減小BR0的功率一定增大C電源的輸出功率可能先減小后增大D電壓表與電流表讀數(shù)的比值一定先減小后增大C滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過程中,變阻器并聯(lián)總電阻先增大后減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知,電路中總電流I先減小后增大,則電流表的讀數(shù)先減小后增大,A錯(cuò)誤;電流表的讀數(shù)先減小后增大,故R0的功率PI2R0先減小后增大,B錯(cuò)誤;路端電壓先增大后減小,則電壓表的讀數(shù)先增大后減小,由于電源的內(nèi)阻與外電阻

2、的關(guān)系未知,無法判斷電源輸出功率如何變化,可能先減小后增大,也可能先增大后減小,C正確;電流表的讀數(shù)先減小后增大,電壓表的讀數(shù)先增大后減小,電壓表與電流表讀數(shù)的比值一定先增大后減小,D錯(cuò)誤。2(多選)如圖所示,發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的徑向磁場(chǎng)中,兩半邊間的過渡區(qū)域?qū)挾群苄。珊雎圆挥?jì)。線圈的總匝數(shù)為N、總電阻為r,每匝線圈的面積為S,線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),額定電壓為U、電阻為R的小燈泡在電路中恰能正常發(fā)光,則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是()ANBS B.NBSCU DAD線圈切割磁感線的兩邊在磁場(chǎng)中是垂直切割磁感線且切割線速度及磁場(chǎng)磁感

3、應(yīng)強(qiáng)度大小不變,因此,該發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為恒定值NBS,因此A正確。根據(jù)閉合電路歐姆定律:EUr,因此D正確。3(易錯(cuò)題)如圖所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比n1n221,原線圈接正弦交變電流,副線圈接電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R。當(dāng)輸入端接通電源后,電流表讀數(shù)為I,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升。若電動(dòng)機(jī)因摩擦造成的能量損失不計(jì),則圖中電壓表的讀數(shù)為()A4IR B.C4IR D.IRA電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升,電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于克服重力做功的功率,P輸出mgv,由I1I2n2n1,可知I22I,所以P熱IR4I2R,P2P輸出P熱mgv4I2R,由于是理想

4、變壓器,所以P1P2U1I,U14IR,因此選項(xiàng)A正確。易錯(cuò)點(diǎn)評(píng):解決本題時(shí)容易混淆純電阻電路和非純電阻電路,在非純電阻電路中,電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)為P入P出P熱。4(多選)(2019河南適應(yīng)性練習(xí))黑光燈是滅蛾殺蟲的一種環(huán)保型設(shè)備,它發(fā)出的紫色光能夠引誘害蟲飛近黑光燈,然后被黑光燈周圍的交流高壓電網(wǎng)“擊斃”。圖是高壓電網(wǎng)的工作電路,其輸入電壓為有效值是220 V的正弦交流電,經(jīng)變壓器輸出給電網(wǎng)使用。已知空氣的擊穿電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為3 000 V/cm,要使害蟲瞬間被擊斃至少要1 000 V的電壓。為了能瞬間擊斃害蟲而又防止空氣被擊穿而造成短路,則()A變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比的最小值為B變壓器原、

5、副線圈的匝數(shù)之比的最大值為C電網(wǎng)相鄰兩極間距離須大于 cmD電網(wǎng)相鄰兩極間距離的最大值為3 cmBC根據(jù)理想變壓器的原理:,由題意,要使副線圈電壓的有效值至少為1 000 V,則:,聯(lián)立得:,故變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比的最大值為,故A錯(cuò)誤,B正確;高壓電網(wǎng)相鄰兩極板間的擊穿電壓,即變壓器次級(jí)線圈的電壓:U2穿Ed,電網(wǎng)相鄰兩極間距離d cm cm,故C正確,D錯(cuò)誤。5(多選)(2019張掖三次診斷)圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡(jiǎn)易模型,在風(fēng)力作用下,風(fēng)葉帶動(dòng)與桿固連的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng),磁鐵下方的線圈與電壓傳感器相連。在某一風(fēng)速時(shí),傳感器顯示電壓如圖乙所示,則()A磁鐵的轉(zhuǎn)速為2 r/sB線圈兩端電壓的有效值為

6、6 VC交變電流的電壓表達(dá)式為u12sin 5t VD該交變電流可以直接加在擊穿電壓為9 V的電容器上BC電流的周期為T0.4 s,故磁體的轉(zhuǎn)速為n r/s2.5 r/s,故A錯(cuò)誤;通過題圖乙可知電壓的最大值為12 V,故有效值U V6 V,故B正確;周期T0.4 s,故 rad/s5 rad/s,故電壓的表達(dá)式為u12sin 5t(V),故C正確;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D錯(cuò)誤。6(多選)(2019唐山二模)如圖甲所示的電路,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1n2,電流表和電壓表都是理想電表,當(dāng)原線圈接圖乙所示的交流電源時(shí),電路正常工作?,F(xiàn)將

7、電源換成圖丙所示的交流電源,則更換電源前后()A電流表A1、A2的示數(shù)之比均為n1n2B電壓表V1、V2的示數(shù)之比均為n1n2C電壓表V1示數(shù)不變,V2的示數(shù)變大D電流表A1、A2的示數(shù)均不變BD更換電源后,交流電的最大值不變,則有效值不變,電壓表V1示數(shù)不變,V2的示數(shù)也不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)變壓器原、副線圈的電流比等于匝數(shù)的倒數(shù)比,則電流表A1的示數(shù)與次級(jí)線圈電流之比為n2n1,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電壓表V1、V2分別測(cè)量原、副線圈兩端的電壓,則根據(jù)電壓與匝數(shù)比的關(guān)系可知,電壓表V1、V2的示數(shù)之比均為n1n2,選項(xiàng)B正確;次級(jí)電壓有效值不變,則A2示數(shù)不變,則A1示數(shù)不變,選項(xiàng)D正確。7.(20

8、19河南洛陽(yáng)模擬)如圖所示,某電路上接有保險(xiǎn)絲、交流電壓表、“220 V900 W”的電飯鍋及“220 V200 W”的抽油煙機(jī)?,F(xiàn)接入u311sin 100t(V)的交流電,下列說法正確的是()A交流電壓表的示數(shù)為311 VB1 s內(nèi)流過保險(xiǎn)絲的電流方向改變50次C電飯鍋的熱功率是抽油煙機(jī)的熱功率的4.5倍D為保證電路正常工作,保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于5 AD現(xiàn)接入電壓u311sin 100t(V)的交流電,交流電壓最大值Um311 V,交流電壓表的示數(shù)為有效值U V220 V,故A錯(cuò)誤;接入u311sin 100t(V)的交流電,故周期:T s0.02 s,一個(gè)周期電流方向改變2次,故1

9、s電流方向改變100次,故B錯(cuò)誤;電飯鍋是純電阻用電器,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,產(chǎn)生熱量,而抽油煙機(jī)是非純電阻用電器,消耗的電能部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能產(chǎn)生熱量,電飯鍋發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)總功率的4.5倍,故C錯(cuò)誤;電流的最大值為:I5 A,故為保證電路正常工作,保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于5 A,故D正確。8(2019山東青島一模)如圖所示為某小型水電站電能輸送的示意圖,變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比為120,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比為31。升壓變壓器原線圈兩端接入一電壓uUmsin t的交流電源,用戶的總電阻為R(可視為純電阻),輸電線總電阻rR,不考慮

10、其他因素的影響,用戶獲得的電壓U為()A2Um B3Um C4Um D6UmB升壓變壓器原線圈兩端電壓的有效值為U1,升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U22010Um;輸電線路上損失的電壓為UIrIR,故降壓變壓器原線圈的電壓為U3U2U,降壓變壓器副線圈兩端電壓UU3,副線圈的電流I3I,則U3IR,聯(lián)立解得U3Um,故B正確。能力提升練9(多選)(2019山東德州聯(lián)考)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1 T ,單匝正方形導(dǎo)線框的邊長(zhǎng)為1 m,總電阻為1 ,開始時(shí)處于位置 ,現(xiàn)用外力使導(dǎo)線框繞ab邊勻速轉(zhuǎn)過180至位置,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為 rad/s,則在此過程中以下說法正確的是()A通過導(dǎo)

11、線橫截面的電荷量為零B通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為2 CC外力做功為 JD外力做功為 JBC通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q C2 C,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)EmBS112 V V,則外力做功Wt J J,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;故選B、C。10(易錯(cuò)題)(2019山東煙臺(tái)一模)如圖所示,一理想變壓器原線圈與定值電阻R1、理想電流表A1一起接入電壓恒為U的交流電源上,原線圈接入電路的匝數(shù)可通過調(diào)節(jié)觸頭P進(jìn)行改變,副線圈和滑動(dòng)變阻器R、定值電阻R2以及理想電流表A2連接在一起,下列說法正確的是()A保持R不變,將觸頭P向上移動(dòng),則A1的示數(shù)變小,A2的示數(shù)變小B保持R不變,將觸頭P向下移動(dòng),電源輸出的總功率變

12、小C保持P的位置不動(dòng),增大R,則A1的示數(shù)減小,A2的示數(shù)減小D保持P的位置不動(dòng),增大R,則R的電功率變小,R1的電功率不變D保持R不變,將觸頭P向上移動(dòng),則n1增大,再由U2U1,可知U2減小,又因?yàn)楦本€圈的總電阻不變,所以通過副線圈的電流減小,即A2的示數(shù)變??;A1的示數(shù)為,U1和R1都不變,所以A1的示數(shù)不變,故A錯(cuò)誤;保持R不變,將觸頭P向下移動(dòng),則n1減小,再由U2U1,可知U2增大,副線圈的負(fù)載電阻不變,由P出可知電源輸出的總功率增大,故B錯(cuò)誤;保持P的位置不動(dòng),增大R,負(fù)載的總電阻R總增大,U2不變,由I2可知I2減小,所以A2的示數(shù)減?。籄1的示數(shù)為,U1和R1都不變,所以A1

13、的示數(shù)不變,故C錯(cuò)誤;保持P的位置不動(dòng),增大R,負(fù)載的總電阻R總增大,U2不變,由I2可知I2減小,副線圈的輸出功率為P2U2I2減小,因?yàn)镽2的功率不變,所以R的功率是減小的;電阻R1不變,兩端的電壓U1不變,所以R1的電功率不變,故D正確。11(多選)(2019江西七校聯(lián)考)如圖所示,一理想變壓器原線圈匝數(shù)n11 000 匝,副線圈匝數(shù)n2200匝,將原線圈接在u200sin 100t(V)的交流電源上,副線圈上電阻R和理想交流電壓表并聯(lián)接入電路,現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)間接入不同的元件,下列說法正確的是()A在A、B兩點(diǎn)間接入另一只電阻R,穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2 Wb/sB在A、B兩

14、點(diǎn)間接入一理想二極管,電壓表讀數(shù)為40 VC在A、B兩點(diǎn)間接入一電容器,提高交流電頻率,電壓表讀數(shù)增大D在A、B兩點(diǎn)間接入一電感線圈,提高交流電頻率,電阻R消耗的功率減小CD在A、B兩點(diǎn)間接入另一電阻R,輸入電壓最大值為200 V283 V,故平均每匝線圈的電壓為0.283 V,故磁通量的最大變化率為0.283 Wb/s,故A錯(cuò)誤;輸入電壓有效值為200 V,根據(jù),可得輸出電壓為40 V,在A、B兩點(diǎn)間接入一理想二極管,每個(gè)周期會(huì)被過濾掉半個(gè)周期的電流,設(shè)電壓表讀數(shù)為U,則根據(jù)有效值定義,有T,U20 V,故B錯(cuò)誤;在A、B兩點(diǎn)間接入一電容器,提高交流電頻率,電容器的容抗減小,R兩端的電壓增加

15、,電壓表讀數(shù)增大,故C正確;在A、B兩點(diǎn)間接入電感線圈,提高交流電頻率,感抗增加,R兩端的電壓減小,消耗的功率減小,故D正確。12如圖甲所示,一個(gè)電阻不計(jì)、邊長(zhǎng)為1 m的正方形單匝線圈被固定,正方形線圈內(nèi)有一磁場(chǎng)與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,將線圈的兩端與理想變壓器原線圈相連,開關(guān)閉合,副線圈接有定值電阻R0和磁敏電阻GMR(GMR的阻值隨所處空間磁場(chǎng)的增大而增大),則下列說法正確的是()A線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為2 VB若使電阻R0消耗的功率增大,則滑動(dòng)觸頭P需上移C當(dāng)開關(guān)S由閉合到斷開,副線圈中電流增大D當(dāng)GMR處的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),變壓器的輸入功率減小D磁感應(yīng)強(qiáng)

16、度隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B0.02sin(100t)T,求導(dǎo)可得磁通量變化率為2cos(100t)T/s,所以產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em2 V,線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為E V,A錯(cuò)誤;滑動(dòng)觸頭P上移,R0兩端電壓減小,故其消耗的功率減小,B錯(cuò)誤;當(dāng)開關(guān)S由閉合到斷開時(shí),副線圈減少一個(gè)支路,電流減小,C錯(cuò)誤;當(dāng)GMR處的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),其阻值增大,副線圈的電功率減小,故變壓器的輸入功率減小,D正確。題號(hào)內(nèi)容押題依據(jù)核心考點(diǎn)核心素養(yǎng)1.變壓器原理以生活實(shí)踐為背景科學(xué)思維:立足教材培養(yǎng)應(yīng)用能力2.交變電流四值以科技成就為背景科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:立足教材,將知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際1.(多選)泡沫塑料、海綿等是包

17、裝家電常用到的材料。尤其是白色的泡沫塑料,切割很容易,但保證切割面光滑就很難。針對(duì)這個(gè)問題,某校一同學(xué)自制了一個(gè)配有理想變壓器的泡沫切割器,該切割器的電熱絲(純金屬絲)參數(shù)為“44 V8.8 W”,切割器工作時(shí),由于家庭電路電壓不穩(wěn),電路電壓在200 V250 V之間變化,則()A當(dāng)電壓為250 V時(shí),電熱絲中交流電的頻率最大B當(dāng)電壓變化時(shí)變壓器原、副線圈兩端電壓比值不變C當(dāng)電路電壓為220 V時(shí),通過電熱絲的電流為0.2 A,此時(shí)變壓器原線圈中的電流為0.04 AD當(dāng)電路的電壓增加時(shí),原線圈的輸入功率可能不變BC交流電的頻率是由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的,故頻率不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;變壓器原、副線圈兩端

18、電壓比值等于原、副線圈的匝數(shù)比,則當(dāng)電壓變化時(shí)變壓器原、副線圈兩端電壓比值不變,選項(xiàng)B正確;電熱絲的電阻R 220 ,當(dāng)通過電熱絲的電流為0.2 A時(shí),由于變壓器初級(jí)和次級(jí)功率相等,則變壓器原線圈中的電流為I1 A0.04 A,選項(xiàng)C正確;當(dāng)電路的電壓增加時(shí),次級(jí)消耗的功率增加,則原線圈的輸入功率增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B、C。2(多選)(2019河南聯(lián)考)一浮桶式波浪發(fā)電燈塔的原理如圖甲所示,浮桶內(nèi)的磁體由支柱固定在暗礁上,內(nèi)置線圈與阻值R15 的燈泡相連,隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)且始終處于磁場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)速度v0.8sin t(m/s)。浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中陰影部分),

19、其截面如圖乙所示,匝數(shù)N100的圓形線圈所在處輻射磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B0.2 T,線圈的直徑D0.4 m,總電阻r1 。取210。則下列說法正確的是()A線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e0.64sin t(V)B燈泡中電流的瞬時(shí)值為i4sin t(A)C燈泡兩端電壓的有效值為30 VD燈泡的電功率為240 WBC線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線,產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)為:EmaxNBLvmax;LD;聯(lián)立得:EmaxNBDvmax1000.20.40.8 V64 V,則波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式:eEmaxsin t64sin(t)V,故A錯(cuò)誤。根據(jù)閉合電路歐姆定律有:I得:i4sin(t)A,故B正確。燈泡電流的有效值為:I A,則燈泡的功率為:PI2R15 W120 W,故D錯(cuò)誤。燈泡兩端電壓的有效值為:UIR15 V30 V,故C正確;故選B、C。- 9 -

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