（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化訓(xùn)練12 直流電和交流電

專題強(qiáng)化訓(xùn)練(十二)一、選擇題1.如圖所示電路中，電壓表、電流表均為理想電表，滑動變阻器的總阻值R大于定值電阻R0的阻值閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P從最上端向下滑動時()A電壓表V的示數(shù)先變大后變小，電流表A的示數(shù)變大B電壓表V的示數(shù)先變小后變大，電流表A的示數(shù)變小C電壓表V的示數(shù)先變大后變小，電流表A的示數(shù)先變小后變大D電壓表V的示數(shù)先變小后變大，電流表A的示數(shù)先變大后變小解析外電路結(jié)構(gòu)為滑動變阻器的上部分電阻R1與定值電阻R0串聯(lián)后再與下部分電阻R2并聯(lián)根據(jù)R1R2R0RR0，可知兩電阻接入電路的阻值為定值，則并聯(lián)電阻R并，結(jié)合基本不等式的關(guān)系可知，當(dāng)R1R0R2時，R并有最大值，此時外電路電阻最大又滑動變阻器的總阻值R大于定值電阻R0的阻值，則當(dāng)滑片從最上端下滑時，R并增大，當(dāng)滑動至R1R0R2時，R并最大，根據(jù)閉合電路歐姆定律有I，可知電路中總電流先減小后增大，而由UEIr可知，電壓表示數(shù)先增大后減小當(dāng)滑片向下滑動至R1R0<R2時，U增大，且R2變小，則電流表示數(shù)I2一定增大，當(dāng)滑片向下滑動至R1R0>R2時，電路中的總電阻變小，電路中的總電流I增大，U減小，R1R0增大，則流過R1和R0串聯(lián)部分的電流I1減小，又II1I2，所以電流表示數(shù)I2II1增大，綜上所述，在滑片從最頂端向下滑動的過程中，電流表示數(shù)I2一直增大答案A2(多選)(2019·天津南開中學(xué)一模)某溫度檢測、光電控制加熱裝置原理如下圖所示圖中RT為熱敏電阻(其阻值隨溫度升高而減小)，用來探測加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻(其阻值隨光照強(qiáng)度增大而減小)，接收小燈泡L的光照除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻(虛線框內(nèi)兩元件距離很近)當(dāng)R處溫度升高時()AL變亮 B通過R3的電流減小CE2的路端電壓增大 DR消耗的功率減小解析當(dāng)R處溫度升高時，RT阻值變小，小燈泡L中的電流變大，L變亮，所以光照強(qiáng)度增大，RG阻值變小，通過R2的電流變大，E2的路端電壓變小，R兩端電壓變小，通過R的電流也變小，R消耗的功率變小，通過R3的電流變大，故A、D正確答案AD3(多選)(2018·岳陽高三年級期中聯(lián)考)如右圖所示電路， C為電容器，D為理想二極管(具有單向?qū)ㄗ饔?，電流表、電壓表均為理想電表閉合開關(guān)S至電路穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P向左移動一小段距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表V1的示數(shù)改變量大小為U1，電壓表V2的示數(shù)改變量大小為U2，電流表A的示數(shù)改變量大小為I，則下列判斷正確的有()A滑片向左移動的過程中，電容器所帶的電荷量不變B的值變大C的值不變，且始終等于電源內(nèi)阻rD滑片向左移動的過程中，電容器所帶的電荷量要不斷減小解析由題圖可知R1與R串聯(lián)，V1測R兩端的電壓，V2測路端電壓，若P向左端移動，則滑動變阻器接入電路的阻值增大，電路中總電流減小，則內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，即電壓表V2示數(shù)增大，R1兩端的電壓減小，則V1的示數(shù)增大根據(jù)閉合電路歐姆定律U1EI(R1r)，則R1r，所以的值不變，B錯誤根據(jù)閉合電路歐姆定律U2EIr，則r，所以的值也不變，C正確滑片向左移動的過程中，因為理想二極管具有單向?qū)ㄗ饔?，即使R1兩端電壓減少，電容器也不能放電，所以電容器所帶的電荷量不變，A正確，D錯誤答案AC4(2019·海淀區(qū)期末綜合練習(xí))一個邊長為6 cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場垂直，電阻為0.36 .磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如下圖所示，則線框中感應(yīng)電流的有效值為()A.×105 A B.×105 AC.×105 A D.×105 A解析由法拉第電磁感應(yīng)定律，和歐姆定律，可得03 s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I12×105 A,35 s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I23×105 A，且與03 s內(nèi)方向相反，于是可作出i隨時間變化的圖像如圖所示由有效值的定義，得IRt1IRt2I2Rt，代入數(shù)據(jù)可得I×105 A，故B選項正確答案B5(2019·曲靖四十九階段性驗收測試)如圖甲所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈abcd的匝數(shù)n44，線圈位于勻強(qiáng)磁場中，且線圈平面與磁場方向平行線圈的兩端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)M、N(集流環(huán))焊接在一起，并通過電刷與一含有理想變壓器的電路連接，L1、L2均為“24 V、11 W”的燈泡現(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點(diǎn)且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動穿過線圈的磁通量隨時間t變化的圖像如圖乙所示當(dāng)開關(guān)S閉合時，燈泡均正常發(fā)光若電路其他部分的電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計則下列說法中正確的是()A變壓器原、副線圈匝數(shù)比為556B矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度為5 rad/sC矩形線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為220 VD矩形線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效值為1 A解析由題圖乙知T0.4 s，則5 rad/s，B錯誤；線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為EmnBSnm44××5 V220 V，C錯誤；原線圈兩端電壓的有效值為U1220 V，副線圈兩端有效電壓為U224 V，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，A正確；原線圈輸入功率為P12PL22 W，由P1I1U1得原線圈中的電流為I10.1 A，D錯誤答案A6(2019·天津河?xùn)|一模)在日常生活中，各種家用電器所使用的電壓不同，經(jīng)常需要用變壓器把220 V交流電變成所需的電壓如圖所示為原、副線圈匝數(shù)比為n1n2101的理想變壓器，b是原線圈中的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想交流電表，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上u1220sin100t(V)的交變電壓，則()A當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為22 VB當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，把滑動變阻器滑片P向上移動，電流表的示數(shù)變大C單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，原線圈的輸入功率變小D當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，再把滑動變阻器的滑片P向上移動，原線圈輸入功率有可能不變解析當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，由，又n1n2101，U1220 V，可得副線圈的電壓U222 V，則電壓表的示數(shù)為22 V，故A錯誤；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，因輸入電壓及原、副線圈匝數(shù)之比不變，則副線圈兩端電壓不變，所以電壓表的示數(shù)不變；因變阻器滑片P向上移動，變阻器接入電路的電阻變大，則副線圈電流變小，電流表示數(shù)變小，故B錯誤；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，原線圈匝數(shù)變小，根據(jù)，可知副線圈兩端的電壓U2變大，輸出功率P2變大，又輸入功率等于輸出功率，所以原線圈輸入功率變大，故C錯誤；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，輸出電壓變大，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片到適當(dāng)位置使其連入電路的電阻R變大，輸出功率P2可能不變，又輸入功率等于輸出功率，所以有可能實現(xiàn)調(diào)節(jié)前、后原線圈輸入功率相等，故D正確答案D7(2019·湖南永州一模)如圖所示，在某一輸電線路的起始端接入兩個互感器，原、副線圈的匝數(shù)比分別為1001和1100，圖中a、b表示電壓表或電流表，已知電壓表的示數(shù)為22 V，電流表的示數(shù)為1 A，則()Aa為電流表，b為電壓表Ba為電壓表，b為電流表C線路輸送功率是22 kWD輸電線路總電阻為22 解析由題圖可知，左側(cè)為電壓互感器，所以a表是電壓表，右側(cè)為電流互感器，所以b表是電流表，A錯誤，B正確電壓互感器原、副線圈的匝數(shù)比為1001，又電壓表的示數(shù)為22 V，得原線圈的電壓U2200 V；電流互感器原、副線圈的匝數(shù)比為1100，由電流表的示數(shù)為1 A，得原線圈的電流I100 A所以電線輸送功率PUI2.2×105 W220 kW，C錯誤由已知條件無法求輸電線電阻，D錯誤答案B8(2019·山東濟(jì)寧期末)如圖所示，某發(fā)電機(jī)輸出功率是100 kW，輸出電壓是250 V，從發(fā)電機(jī)到用戶間的輸電線總電阻為8 ，要使輸電線上的功率損失為5%，而用戶得到的電壓正好為220 V，則升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比分別是()A16119011 B11611190C11619011 D16111190解析輸電線損失功率P損100×103×5%W5×103 W，所以，輸電線電流I225 A，升壓變壓器原線圈電流I1400 A，故升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比.升壓變壓器副線圈端電壓U2U14000 V，輸電線損失電壓U損I2·R線200 V，降壓變壓器原線圈電壓U3U2U損3800 V，故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為.故選項C正確答案C9.如圖所示，在AB間接入U1311sin314t(V)的正弦交流電，通過理想變壓器和相同的理想二極管D1、D2給阻值R20 的純電阻供電，變壓器原線圈n11100匝，副線圈n2200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上消耗的電功率為P，則()AU056.6 V，P20 WBU028.3 V，P20 WCU040 V，P80 WDU080 V，P80 W解析交流電的有效值U1220 V，由得，U240 V，對電阻來說，始終承載變壓器輸出電壓的一半，即U220 V，其功率P20 W；對二極管來說，承載的反向電壓始終是變壓器的輸出電壓U240 V，則二極管反向耐壓值U0U256.6 V，選項A正確，B、C、D錯誤答案A二、非選擇題10. (2019·山西太原山大附中期末)如圖所示，一個半徑為r的半圓形單匝線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，M和N是兩個集流環(huán)，負(fù)載電阻的阻值為R，線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計，求：(1)感應(yīng)電動勢的最大值(2)從圖示位置起轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)的時間內(nèi)負(fù)載電阻R上產(chǎn)生的熱量(3)從圖示位置起轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)的時間內(nèi)通過負(fù)載電阻R的電荷量(4)電流表的示數(shù)解析(1)交變電動勢的最大值EmBSB·2n2Bnr2(2)在線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)的時間內(nèi)，電動勢的有效值E電阻R上產(chǎn)生的熱量Q2R·(3)在線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)的時間內(nèi)，電動勢的平均值通過R的電荷量qtt(4)設(shè)此交變電動勢在一個周期內(nèi)的有效值為E1，由有效值的定義得·T解得：E1，故電流表的示數(shù)I答案(1)2Bnr2(2)(3)(4)11(2019·江西臨川模擬)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n231，原線圈電路中接有一量程為3 A的理想交流電流表，副線圈兩端接有理想交流電壓表、可變電阻R以及若干“6 V,6 W”的相同燈泡輸入端交變電壓u的圖像如圖乙所示(1)求圖甲中電壓表的讀數(shù)；(2)要求燈泡均正常發(fā)光，求電路中最多允許接入的燈泡個數(shù)；(3)為滿足(2)中的要求，求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值解析(1)根據(jù)題圖乙，可得原線圈電壓的最大值U1m27 V，其有效值為U127 V，根據(jù)n1n2U1U2，代入數(shù)據(jù)可得電壓表的讀數(shù)U29 V.(2)設(shè)原線圈中通過的電流為I1，副線圈中通過的電流為I2，為使副線圈接入的燈泡最多，則I13 A，根據(jù)，代入數(shù)據(jù)可得I29 A，正常發(fā)光時每個燈泡中電流為I燈1 A，所以允許接入的燈泡個數(shù)為n9(盞)(3)電阻兩端電壓為URU2U燈3 V，電阻阻值為R .答案(1)9 V(2)9盞(3) 9