2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題檢測(cè)十七直流電路和交流電路問(wèn)題.doc

2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題檢測(cè)十七直流電路和交流電路問(wèn)題1多選如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，原線圈接電壓恒定的交流電，副線圈輸出端接有R4 的電阻和兩個(gè)“18 V9 W”相同小燈泡，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，小燈泡L1剛好正常發(fā)光，則()A原線圈輸入電壓為200 VBS斷開(kāi)時(shí)原線圈中的電流為0.05 AC閉合開(kāi)關(guān)S后，原、副線圈中的電流之比增大D閉合開(kāi)關(guān)S后，小燈泡L1消耗的功率減小解析：選ABD燈泡正常發(fā)光，副線圈電流為I0.5 A，所以副線圈兩端電壓U18 V0.54 V20 V，電壓與匝數(shù)成正比，原線圈輸入電壓為200 V，所以A正確；電流與匝數(shù)成反比，可知S斷開(kāi)時(shí)原線圈中的電流為0.05 A，所以B正確；閉合開(kāi)關(guān)S后，原、副線圈中的電流之比不變，所以C錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，總電阻減小，副線圈電壓不變，所以副線圈電流增大，R分壓增大，小燈泡L1消耗的功率減小，故D正確。2.(xx高三運(yùn)城調(diào)研)如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度從中性面開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A在該線圈兩端接上一電容器，要使電容器不被擊穿，電容器的最大承受電壓為B線框中感應(yīng)電流的有效值為C從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)線框橫截面的電荷量為D線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為解析：選C要使電容器不被擊穿，電容器的最大承受電壓即線框中最大的電動(dòng)勢(shì)，為BS，A錯(cuò)誤；線框中感應(yīng)電流的最大值Im，由于線框中的感應(yīng)電流是正弦交流電，其電流有效值I，B錯(cuò)誤；由q可知，從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)線框橫截面的電荷量q，C正確；線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量等于感應(yīng)電流做的功，因此QWI2R，D錯(cuò)誤。3中國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的1 000 kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)用500 kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P。在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1 000 kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)?)A.BC2P D4P解析：選A設(shè)輸送功率為P，輸送電流為I，輸送電壓為U，則PUI，I，P損I2R。輸送電壓升為原來(lái)的2倍，則輸送電流降為原來(lái)的一半，P損降為原來(lái)的四分之一，故A正確。4(xx晉城二模)在圖甲中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比n1n213，滑片P置于副線圈的中點(diǎn)。在圖乙中，滑動(dòng)變阻器最大阻值R06 ，滑動(dòng)觸頭P置于R0的中央。兩電路的輸入端都接電壓u20sin 100t(V)的正弦交流電，輸出端各接一個(gè)阻值R6 的定值電阻和理想交流電壓表。兩電壓表的讀數(shù)U1、U2分別為()AU130 V，U28 V BU130 V，U210 VCU160 V，U28 V DU160 V，U210 V解析：選A交流電的有效值為U20 V，對(duì)甲電路，解得U130 V；對(duì)乙電路R并 2 ，可求U220 V8 V，故A正確。5.(xx全國(guó)卷)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，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()AU66 V，k BU22 V，kCU66 V，k DU22 V，k解析：選A設(shè)原、副線圈中的電流分別為I1、I2，則，故k。設(shè)原線圈兩端的電壓為U1，則，故U13U，而原線圈上電阻分擔(dān)的電壓為U，故3U220 V，解得U66 V。選項(xiàng)A正確。6(xx天津高考)如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是()A當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大B當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大C當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大D若閉合開(kāi)關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大解析：選B當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻R變大，則副線圈所在電路的總電阻R總變大，因原、副線圈兩端的電壓U1、U2不變，則通過(guò)R1的電流I2變小，R1消耗的功率PR1I22R1變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；R1兩端的電壓UR1I2R1變小，則電壓表V的示數(shù)UVU2UR1變大，選項(xiàng)B正確；因通過(guò)原、副線圈的電流關(guān)系，I2變小，則I1變小，即電流表A1的示數(shù)變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若閉合開(kāi)關(guān)S，則副線圈所在電路的總電阻R總變小，通過(guò)副線圈的電流I2變大，則通過(guò)原線圈的電流I1變大，電流表A1的示數(shù)變大，R1兩端的電壓UR1I2R1變大，則R2兩端的電壓UR2U2UR1變小，電流表A2的示數(shù)變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.多選(xx襄陽(yáng)聯(lián)考)如圖所示， 理想變壓器原線圈a、b兩端接正弦交變電壓u，u220sin 100t(V)，電壓表V接在副線圈c、d兩端(不計(jì)導(dǎo)線電阻)，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)()A電壓表示數(shù)不變B電流表A2的示數(shù)始終為0C若滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，僅改變u，使u220sin 200t(V)，則電流表A1的示數(shù)增大D若滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，僅改變u，使u220sin 200t(V)，則電流表A1的示數(shù)減小解析：選AC電壓表示數(shù)為副線圈兩端電壓，副線圈兩端電壓只與原線圈兩端電壓及原副線圈匝數(shù)比有關(guān)，故A正確；因電容器“通交流、隔直流”，則電流表A2始終有示數(shù)，B錯(cuò)誤；改變u后，交變電流的頻率變大，電容器的容抗減小，故A1示數(shù)增大，C正確、D錯(cuò)誤。8.多選硅光電池是一種太陽(yáng)能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示，圖線a是該電池在一定光照強(qiáng)度下的UI圖線，圖線b是一只某型號(hào)的定值電阻R的UI圖線?，F(xiàn)將該電池與電阻R串聯(lián)成一個(gè)閉合電路，下列說(shuō)法中正確的是()A此時(shí)該硅光電池的內(nèi)阻為B這只定值電阻R的阻值為C此時(shí)電源的總功率為U2I1D此時(shí)電阻R消耗的功率為U1I2解析：選BC由題中圖像知，該硅光電池的電動(dòng)勢(shì)EU2，根據(jù)兩圖線交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)知，電阻R兩端的電壓為U1，流過(guò)R的電流為I1，則電池的內(nèi)阻r，定值電阻R的阻值R，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；此時(shí)電源的總功率PEI1U2I1，選項(xiàng)C正確；電阻R消耗的功率PRU1I1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9(xx北京高考)如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u220sin 100t(V)的交流電源上，副線圈接有R55 的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為21，電流表、電壓表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是()A原線圈的輸入功率為220 WB電流表的讀數(shù)為1 AC電壓表的讀數(shù)為110 VD副線圈輸出交流電的周期為50 s解析：選B由交流電壓的表達(dá)式可知，原線圈兩端所加的電壓最大值為220 V，故有效值為U1220 V，由，故副線圈電壓的有效值為U2110 V，故輸出功率P2220 W，再由輸入功率等于輸出功率知，P1P2220 W，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆定律知，I22 A，由，得I11 A，故電流表讀數(shù)為1 A，所以B項(xiàng)正確；電壓表的讀數(shù)為有效值，即U2110 V，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由交流電壓的表達(dá)式可知，100(rad/s)，又T，解得T0.02 s，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。10多選(xx高三寧波八校聯(lián)考)在如圖甲所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，R為定值電阻，阻值為7.5 。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后() AL1的電阻為 BL1消耗的電功率為7.5 WCL2的電阻為7.5 DL2消耗的電功率為0.3 W解析：選CDS閉合后，L1兩端的電壓為3.0 V，由題中乙圖可知，I10.25 A，故P10.75 W，R112 ，A、B均錯(cuò)；L2與R及電源串聯(lián)，把R和電源等效成電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為7.5 的新電源，在題圖乙中作出新電源的IU圖線，如圖所示，兩圖線的交點(diǎn)表示出了此時(shí)L2兩端的電壓與通過(guò)的電流的大小，由圖知U21.5 V，I20.2 A，所以R2 7.5 ，P2U2I21.50.2 W0.3 W，C、D正確。11多選一理想自耦變壓器的原線圈接有正弦交變電壓，如圖甲所示，副線圈接有可調(diào)電阻R，觸頭P與線圈始終接觸良好，下列判斷正確的是()A交變電源的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uU0cos 100t VB若僅將觸頭P向A端滑動(dòng)，則電阻R消耗的電功率增大C若僅使電阻R增大，則原線圈的輸入電功率增大D若使電阻R增大的同時(shí)，將觸頭P向B端滑動(dòng)，則通過(guò)A處的電流一定增大解析：選AB從題圖甲可看出，交流電的周期T2102 s，最大值為U0，所以交變電源的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uU0cos t VU0cos 100t V，選項(xiàng)A正確；因原、副線圈兩端電壓與其匝數(shù)成正比，當(dāng)僅將觸頭P向A端滑動(dòng)時(shí)，副線圈兩端的電壓增大，即電阻R兩端的電壓增大，則電阻R消耗的電功率增大，選項(xiàng)B正確；若僅使電阻R增大，則副線圈兩端的電壓不變，電阻R消耗的電功率P減小，原線圈的輸入電功率也減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將觸頭P向B端滑動(dòng)，副線圈兩端的電壓減小，同時(shí)電阻R增大，通過(guò)R的電流I2減小，根據(jù)I1n1I2n2，通過(guò)A處的電流也一定減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間以正弦規(guī)律變化的圖像如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0 ，現(xiàn)外接一只電阻為95.0 的燈泡，如圖乙所示，則()A電壓表的讀數(shù)為220 VB電路中的電流方向每秒改變50次C燈泡實(shí)際消耗的功率為484 WD發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒產(chǎn)生的焦耳熱為24.2 J解析：選D由題圖甲知發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為220 V，燈泡中電流大小為I2.2 A，電壓表讀數(shù)為UIR2.295.0 V209 V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題圖甲知交變電流的周期為0.02 s，則其頻率為50 Hz，電路中的電流方向每秒改變100次，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；燈泡實(shí)際消耗的功率為PIU2092.2 W459.8 W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒產(chǎn)生的焦耳熱為QI2rt2.2251 J24.2 J，選項(xiàng)D正確。13多選如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，電阻為r2 矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與右側(cè)電路連接，右側(cè)電路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0 ，滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央，定值電阻R1R0、R2，其他電阻不計(jì)。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中理想交流電壓表示數(shù)是10 V，圖乙是矩形線圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖像，則下列說(shuō)法正確的是()A電阻R2上的熱功率為 WB0.02 s時(shí)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓瞬時(shí)值為零C線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間t變化的規(guī)律是e10cos 100t(V)D線圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到t s的過(guò)程中，通過(guò)R1的電荷量為 C解析：選AD根據(jù)串聯(lián)電路分壓關(guān)系，可求得R2兩端的電壓為 V，故P W W，A正確；0.02 s時(shí)線圈的磁通量為零，此時(shí)線圈中電動(dòng)勢(shì)最大，R兩端電壓最大，B錯(cuò)誤；因線圈有內(nèi)阻r，故電動(dòng)勢(shì)最大值Em10 V，C錯(cuò)誤；由R外10 ，r2 ，U10 V可得EmNBS12 V，又qNN，以上各式聯(lián)立可得：q C，D正確。14如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)比為k1。降壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)比為k2。原線圈兩端接入一電壓uUmsin t的交流電源，用戶電阻為R(純電阻)，若用戶消耗功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率Pr和用戶獲得的電壓U分別為()APrPUBPrPUCPrPUDPrPU解析：選B用戶流過(guò)的電流為I4 ，故在輸電線路上的電流為I3，故損失的電功率為PrI322rP；升壓變壓器兩端電壓的有效值為U1，輸電線路上損失的電壓為UI32r，升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U2，故降壓變壓器原線圈的電壓為U3U2U，用戶獲得的電壓U，聯(lián)立解得U。教師備選題1.(xx黃山月考)如圖所示，在AB間接入正弦交流電U1220 V，通過(guò)理想變壓器和二極管D1、D2給阻值R20 的純電阻負(fù)載供電，已知D1、D2為相同的理想二極管，正向電阻為0，反向電阻無(wú)窮大，變壓器原線圈n1110匝，副線圈n220匝，Q為副線圈正中央抽頭，為保證安全，二極管的反向耐壓值至少為U0，設(shè)電阻R上消耗的熱功率為P，則有()AU040 V，P80 WBU040 V，P80 WCU040 V，P20 WDU040 V，P20 W解析：選C變壓器的次級(jí)電壓U2U1220 V40 V，故二極管的反向耐壓值至少為40 V；電阻R上電壓有效值為20 V，則R消耗的熱功率為P W20 W，故C正確。2.多選在如圖所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R1是半導(dǎo)體制成的NTC熱敏電阻，其阻值隨著溫度的升高而減小，R2、R3為定值電阻，C為電容器，L為小燈泡，電流表內(nèi)阻可忽略。當(dāng)電路所處環(huán)境溫度下降時(shí)，則()A電流表的示數(shù)增大BR2兩端的電壓減小C小燈泡變暗D電容器C所帶的電荷量增大解析：選BD當(dāng)溫度下降時(shí)，熱敏電阻R1阻值增大，電路總電阻增大，電路中總電流I減小，即電流表的示數(shù)減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；R2兩端的電壓U2IR2，電路中總電流I減小，所以電壓U2減小，選項(xiàng)B正確；由于電源內(nèi)電壓UrIr減小，R2兩端的電壓也減小，則小燈泡L兩端電壓增大，所以小燈泡L變亮，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電源內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，電容器兩端電壓增大，電容器所帶的電荷量QUC增大，選項(xiàng)D正確。3如圖甲所示，電阻為1 的矩形線圈繞垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OO勻速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電，現(xiàn)將此電流給阻值為R10 的小燈泡L供電，通過(guò)電流傳感器得到燈泡中電流的圖像如圖乙，不考慮溫度對(duì)燈泡阻值的影響，下列說(shuō)法正確的是()A在t5103 s時(shí)，線圈處于中性面位置B在t10103 s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大C交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i5cos 50t(A)D線圈產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)為55 V解析：選A由題圖乙可知t5103 s時(shí)刻感應(yīng)電流最小為零，此時(shí)線圈所在平面處于中性面位置，故A正確；t10103 s時(shí)刻感應(yīng)電流最大，此時(shí)線圈所在平面與中性面位置垂直，所以穿過(guò)線圈回路的磁通量最小，故B錯(cuò)誤；周期T0.02 s，角速度100 rad/s，故電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i5cos 100t(A)，故C錯(cuò)誤；線圈產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)最大值為EmIm(Rr)55 V，D錯(cuò)誤。4多選如圖所示為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機(jī)通過(guò)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R10 ，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，副線圈與純電阻用電器組成閉合電路，用電器電阻R011 。若T1、T2均為理想變壓器，T2的副線圈兩端電壓表達(dá)式為u220sin(100t)V。下列說(shuō)法正確的是()A發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為100 HzB通過(guò)用電器的電流有效值為20 AC升壓變壓器的輸入功率為4 650 WD當(dāng)用電器的電阻R0減小時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率減小解析：選BC根據(jù)降壓變壓器T2副線圈兩端輸出電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式可以得知，輸出電壓的頻率為50 Hz，再根據(jù)理想變壓器不能改變交流電的頻率的特點(diǎn)可知，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；降壓變壓器副線圈兩端電壓的有效值為U4220 V，通過(guò)用電器的電流的有效值為I320 A，因此B選項(xiàng)正確；根據(jù)變壓器的輸入功率由輸出功率決定可知，升壓變壓器的輸入功率等于輸電線的電阻R和用電器消耗的功率之和，PI22RI32R02RI32R0，代入數(shù)據(jù)，可得P4 650 W，因此C選項(xiàng)正確；根據(jù)P可知，當(dāng)用電器的電阻R0減小時(shí)，用電器消耗的功率變大，輸電線上消耗的熱功率也變大，因此發(fā)電機(jī)的輸出功率變大，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。5如圖所示為一理想變壓器通過(guò)二極管給某種型號(hào)的電池充電的簡(jiǎn)單原理圖，現(xiàn)在變壓器的原線圈接入有效電壓為220 V的正弦交變電流，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1101，交流電流表的示數(shù)為 A，電池的內(nèi)阻為2 ，二極管具有單向?qū)щ娦裕铝姓f(shuō)法正確的是()A電池的充電電壓為2 VB理想變壓器的輸入功率為 WC充電時(shí)，電池的熱功率為 WD充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為W解析：選D由得變壓器的輸出電壓U22 V，經(jīng)過(guò)二極管后，正弦交變電流變成半波交變電流，根據(jù)有效值的定義得T，解得電池的充電電壓U V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；理想變壓器的輸出功率P2UI2 W，變壓器的輸入功率等于輸出功率，故變壓器的輸入功率為 W，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；充電時(shí)，電池的熱功率PI22r22 W W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為 W WW，選項(xiàng)D正確。