2019-2020年高考物理二輪專題突破專題七電磁感應(yīng)和電路2直流電路和交流電路檢測題.doc

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2019-2020年高考物理二輪專題突破專題七電磁感應(yīng)和電路2直流電路和交流電路檢測題一、夯實基礎(chǔ)1.咸陽市區(qū)某學(xué)校創(chuàng)建綠色校園，如圖1甲為新裝的一批節(jié)能燈，該路燈通過光控開關(guān)實現(xiàn)自動控制：電燈的亮度可自動隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變.如圖乙為其內(nèi)部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，Rt為光敏電阻(光照強(qiáng)度增加時，其電阻值減小).現(xiàn)增加光照強(qiáng)度，則下列判斷正確的是()圖1A.電源路端電壓不變B.R0兩端電壓變大C.B燈變暗，A燈變亮D.電源總功率不變2.如圖2所示的閉合電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，電阻箱R1、R2、電燈和理想電流表A1、A2分別接入電路中，電燈的電阻為RL(電表和用電器均安全工作)，下列說法正確的是()圖2A.僅調(diào)節(jié)R1，電流表A1的示數(shù)總大于A2的示數(shù)B.僅使R2減小，電流表A2變化量比A1變化量大C.僅使R1增大，電源內(nèi)阻消耗的功率變大D.僅調(diào)節(jié)電阻箱R1，RLR1r時，電燈L可達(dá)到最亮3.(多選)如圖3所示，虛線框內(nèi)為漏電保護(hù)開關(guān)的原理示意圖：變壓器A處用火線和零線平行繞制成線圈，然后接到用電器.B處有一個輸出線圈，一旦線圈B中有電流，經(jīng)放大后便能推動繼電器切斷電源.如果甲、乙、丙、丁四人分別以圖示方式接觸電線(裸漏部分)，甲、乙、丙站在木凳上，則下列說法正確的是()圖3A.甲不會發(fā)生觸電事故，繼電器不會切斷電源B.乙會發(fā)生觸電事故，繼電器不會切斷電源C.丙會發(fā)生觸電事故，繼電器會切斷電源D.丁會發(fā)生觸電事故，繼電器會切斷電源4.(多選)如圖4所示，一邊長為L的正方形均勻線圈，以AB邊所在直線為軸在勻強(qiáng)磁場B中做勻速轉(zhuǎn)動，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為，若以圖示位置為零時刻，則下列選項反映四條邊上的電勢差隨時間的變化正確的有() 圖4二、能力提升5.電阻為1 的矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖5所示.現(xiàn)把交流電加在電阻為9 的電熱絲上，則下列說法中正確的是()圖5A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為31.4 rad/sB.如果線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，則電流不會改變C.電熱絲兩端的電壓U100 VD.電熱絲的發(fā)熱功率P1 800 W6.(多選)如圖6所示是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，角速度為，線圈匝數(shù)為n、電阻為r，外接電阻為R，交流電流表.線圈從圖示位置(線圈平面平行于磁場方向)開始轉(zhuǎn)過時的感應(yīng)電流為I.下列說法中正確的是()圖6A.電流表的讀數(shù)為2IB.轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為C.從圖示位置開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻R的電荷量為D.線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為7.有一理想變壓器，副線圈所接電路如圖7所示，燈L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡.當(dāng)S斷開時，燈L1正常發(fā)光.S閉合后，下列說法正確的是()圖7A.燈L1、L2都能正常發(fā)光B.原線圈的輸入功率減小C.原、副線圈的電流比增大D.電阻R消耗的功率增大8.如圖8甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101，A、V均為理想電表，R為光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)，L1和L2是兩個完全相同的燈泡.原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是()圖8A.電壓u的頻率為100 HzB.電壓表V的示數(shù)為22 VC.當(dāng)光強(qiáng)增大時，A示數(shù)變小D.當(dāng)L1的燈絲燒斷后，V示數(shù)不變?nèi)?、課外拓展9.如圖9所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B T.單匝矩形線圈面積S1 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(dāng)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為12時，副線圈電路中標(biāo)有“36 V，36 W”的燈泡正常發(fā)光.以下判斷正確的是()圖9A.電流表的示數(shù)為1 AB.矩形線圈產(chǎn)生電動勢的最大值為18 VC.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e18sin 90tVD.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(dāng)下移10.如圖10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()圖10A.PrPUB.PrPUC.PrPUD.PrPU11(多選)(xx湖南懷化模擬)如圖11甲所示，阻值為r4 的矩形金屬線框與理想電流表、理想變壓器的原線圈構(gòu)成回路，標(biāo)有“12 V36 W”的字樣的燈泡L與理想變壓器的副線圈構(gòu)成回路，燈泡L恰能正常發(fā)光，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為31。矩形金屬線框在勻強(qiáng)磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則()圖11A理想變壓器原線圈輸入電壓的瞬時值表達(dá)式為u40sin(100t)VB理想電流表的示數(shù)為1 ACt0.01 s時，矩形金屬線框平面與磁場方向平行D燈泡L與理想變壓器的副線圈構(gòu)成的回路中的電流方向每秒改變100次12如圖12所示為一理想變壓器通過二極管給某種型號的電池充電的簡單原理圖，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?，下列說法正確的是()圖12A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，電池的熱功率為 WD充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為() W四、高考鏈接13.(多選)(xx全國丙卷19)如圖13，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光.下列說法正確的是()圖13A.原、副線圈匝數(shù)比為91B.原、副線圈匝數(shù)比為19C.此時a和b的電功率之比為91D.此時a和b的電功率之比為1914(xx全國卷 16)一含有理想變壓器的電路如圖14所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 、1 和4 ，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()圖14A2 B3 C4 D515(xx全國卷 17)阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖15所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為()圖15A.B.C.D.參考答案1. 答案B解析由題意，增加光照強(qiáng)度，Rt減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，電源的內(nèi)電壓增大，路端電壓U減小，則A燈變暗，通過R0電流I0IIA，I增大，而IA減小，則I0增大，R0兩端電壓U0增大，而R0、B的電壓之和等于路端電壓，路端電壓減小，則知，B的電壓減小，B燈變暗；電源的總功率PEI，I增大，則P增大.故B正確，A、C、D錯誤.2. 答案B解析僅調(diào)節(jié)R1，RL與R2的大小關(guān)系不確定，所以電流表A1的示數(shù)不一定總大于A2的示數(shù).故A錯誤.僅使R2減小，并聯(lián)部分電阻減小，通過RL的電流減小，總電流增大，則通過R2的電流增大，且電流表A2變化量比A1變化量大.故B正確.僅使R1增大，總電阻增大，總電流減小，則電源內(nèi)阻消耗的功率減小，故C錯誤.僅調(diào)節(jié)電阻箱R1，R10時，電路中電流最大，電燈L的電壓最大，達(dá)到最亮，故D錯誤.3. 答案AD解析甲、乙、丙、丁四人，只有丁電流由火線經(jīng)丁流入大地，出現(xiàn)漏電，繼電器會切斷電源.4. 答案AD解析線圈在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，只有CD邊產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為EmBL2，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值為eBL2cos t，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知AB、BC、AD邊的最大感應(yīng)電動勢為EmEmBL2，故這三個邊的電壓的瞬時值為eBL2cos t，結(jié)合產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向可知，A、D正確，B錯誤；CD端的電壓即為路端電壓，故瞬時值為eBL2cos t，故C錯誤.5. 答案D解析從圖中可知：T0.02 s，314 rad/s，故A錯誤；其他條件不變，如果線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?由電動勢最大值EmNBS得知，交流電動勢的最大值變?yōu)樵瓉淼膬杀?，電壓的有效值為原來?倍，根據(jù)歐姆定律可知電流發(fā)生改變.故B錯誤.該交流電壓的最大值為200 V，所以有效值為100 V，則電熱絲兩端的電壓為100 V90 V，故C錯誤；根據(jù)P得：P W1 800 W，故D正確.6. 答案BCD解析由題有：IImcos ，則得感應(yīng)電流的最大值Im2I，有效值I有ImI，則電流表的讀數(shù)為I，故A錯誤；感應(yīng)電動勢的最大值EmIm(Rr)2I(Rr)，又EmnBS，磁通量的最大值mBS，聯(lián)立解得：mBS，故B正確；從圖示位置開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻R的電荷量qnnn，故C正確；線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量QIRT(I)2R，故D正確.7. 答案D解析當(dāng)S閉合后，電路的總電阻減小，副線圈的電流增大，所以通過電阻R的電壓增大，R消耗的功率增大，燈泡兩端的電壓減小，燈L1、L2都不能正常發(fā)光，故A錯誤，D正確；由于副線圈中負(fù)載電阻減小，消耗的功率P，故消耗的功率增大，輸入功率等于輸出功率，故原線圈的輸入功率增大，故B錯誤；變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，故原、副線圈中電流之比不變，故C錯誤.8. 答案D解析原線圈接入如題圖乙所示的正弦交流電壓，T0.02 s，所以頻率為f50 Hz，故A錯誤；原線圈接入電壓的最大值是220 V，所以原線圈接入電壓的有效值是U220 V，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101，所以副線圈電壓是22 V，所以V的示數(shù)小于22 V，故B錯誤；R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，可知副線圈電流增加，副線圈輸出功率增加，所以原線圈輸入功率也增加，原線圈電流增加，所以A的示數(shù)變大，故C錯誤；當(dāng)L1的燈絲燒斷后，變壓器的輸入電壓不變，根據(jù)變壓比公式，輸出電壓也不變，故電壓表讀數(shù)不變，故D正確.9. 答案C解析小燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電流為：I21 A；根據(jù)變流比公式：，解得：I12 A，故A錯誤；小燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電壓為36 V，根據(jù)變壓比公式，解得：U118 V，故矩形線圈產(chǎn)生電動勢的有效值為18 V，矩形線圈產(chǎn)生電動勢的最大值為18 V，故B錯誤；根據(jù)公式EmNBS，解得： rad/s90 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eEmsin t18sin 90t V，故C正確；若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，根據(jù)公式EmNBS，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)該減小變壓比，故應(yīng)將P適當(dāng)上移，故D錯誤.10. 答案B解析用戶流過的電流為I4，故在輸電線路上的電流為I3，故損失的電功率為PrI2rP；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U11答案BD解析由于燈泡恰能正常發(fā)光，說明理想變壓器的輸出電壓U212 V，根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系可得U1U236 V，所以理想變壓器輸入電壓的瞬時值表達(dá)式為u36sin(100t)V，故A選項錯誤；根據(jù)理想變壓器的電流與匝數(shù)的關(guān)系可得I1I21 A，又電流表顯示的交變電流的有效值，則理想電流表的示數(shù)為1 A，故B選項正確；t0.01 s時，電動勢的瞬時值為零，發(fā)電機(jī)的線圈平面與磁場方向垂直，故C錯誤；由于理想變壓器不改變交流電的頻率，根據(jù)圖乙可知，燈泡L與理想變壓器的副線圈構(gòu)成的回路中的電流方向每秒改變100次，故D選項正確。12答案D解析由得變壓器的輸出電壓U22 V，經(jīng)過二極管后，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A錯誤；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B錯誤；充電時，電池的熱功率PIr()22 W W，選項C錯誤；充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為 W W() W，選項D正確。13. 答案AD解析設(shè)燈泡的額定電壓為U0，兩燈泡均能正常發(fā)光，所以原線圈輸出端電壓為U19U0，副線圈兩端電壓為U2U0，故，A正確，B錯誤；根據(jù)公式可得，由于小燈泡兩端的電壓相等，所以根據(jù)公式PUI可得，燈泡a和b的電功率之比為19，C錯誤，D正確.14答案B解析設(shè)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為n，開關(guān)斷開時，電路如圖甲所示，原、副線圈的電流比，通過R2的電流I2nI，根據(jù)變壓器的功率關(guān)系得，UII2R1(nI)2(R2R3)；開關(guān)閉合時，電路如圖乙所示，原、副線圈的電流比，通過R2的電流I24nI，根據(jù)功率關(guān)系有U4I(4I)2R1(4nI)2R2，聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)解得n3，選項B正確。甲乙15答案C 解析S斷開時等效電路如圖甲所示。甲電容器兩端電壓為U1RE；S閉合時等效電路如圖乙所示。乙電容器兩端電壓為U2RE，由QCU得，故選項C正確。