2021年高考物理二輪復(fù)習(xí)專練：直流電路與交流電路

1、一 單項選擇題1.如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中 () A電壓表與電流表的示數(shù)都減小 B電壓表與電流表的示數(shù)都增大 C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大 【解析】滑動變阻器R0的滑片向下滑動，R0接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，總電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，外電壓變小，電壓表的示數(shù)變小，R1兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變小，電流表的示數(shù)變小，A項正確。 【答案】A 2如圖所示，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

2、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()A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 (90t) VD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【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

3、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3.如圖所示，電源E對電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80 V時，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光該電路（ ）A. 充電時，通過R的電流不變B. 若R增大，則充電

4、時間變長C. 若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D. 若E減小為85 V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變【答案】BCD【解析】本題考查電容器的充放電，意在考查考生的分析能力。電容器充電時兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢差不斷減小，因此充電電流變小，選項A錯誤；當(dāng)電阻R增大時，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的情況下，充電時間變長，選項B正確；若C增大，根據(jù)Q=CU，電容器的帶電荷量增大，選項C正確；當(dāng)電源電動勢為85V時，電源給電容器充電仍能達(dá)到閃光燈擊穿電壓80V時，所以閃光燈仍然發(fā)光，閃光一次通過的電荷量不變，選項D正確。4.如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為

5、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【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U 5.在如圖所示

6、的電路中，R1、R2、R3均為可變電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合后，兩平行金屬板M、N中有一帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。為使帶電液滴向上加速運(yùn)動，可采取的措施是 () A增大R1的阻值B減小R2的阻值 C減小R3的阻值 D增大M、N間距 【解析】因為R1與平行板電容器串聯(lián)，故無論R1阻值變大還是變小，電容器兩極板間的電壓都等于R3兩端電壓，故選項A錯誤；當(dāng)R2阻值減小時，電路的電阻變小，則電路的總電阻變小電流變大，R3的分壓變大，電容器兩極板間的電壓變大，所以電場力變大，油滴向上運(yùn)動，故選項B正確；當(dāng)減小R3的阻值時，電路的電流也變大，因此內(nèi)電壓和R2的分壓變大，則R3的分壓變小，所以電場力變小，油滴向下運(yùn)

7、動，故選項C錯誤；當(dāng)增大極板間的距離時，由E，電場強(qiáng)度變小，故電場力變小，油滴向下運(yùn)動，選項D錯誤。故選B?！敬鸢浮緽 6.當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時,通過該電阻的電荷量為0.3 C,消耗的電能為0.9 J.為在相同時間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過該電阻,在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是()A.3 V1.8 J B.3 V3.6 JC.6 V1.8 J D.6 V3.6 J答案：D解析：設(shè)兩次加在電阻R上的電壓分別為U1和U2,通電的時間都為t.由公式W1=U1q1和W1=U12Rt可得：U1=3 V,tR=0.1.再由W2=U2q2和W2=U22Rt可求出：U2=6 V,W2=3.6 J

8、,故選項D正確.7.科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，磁敏電阻(GMR)的阻值隨所處空間磁場的增強(qiáng)而增大，隨所處空間磁場的減弱而變小，如圖所示電路中，GMR為一個磁敏電阻，R、R2為滑動變阻器，R1、R3為定值電阻，當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合時，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。則 () A只調(diào)節(jié)電阻R，當(dāng)P1向右端移動時，電阻R1消耗的電功率變大 B只調(diào)節(jié)電阻R，當(dāng)P1向右端移動時，帶電微粒向下運(yùn)動 C只調(diào)節(jié)電阻R2，當(dāng)P2向下端移動時，電阻R1消耗的電功率變大 D只調(diào)節(jié)電阻R2，當(dāng)P2向下端移動時，帶電微粒向下運(yùn)動 解析：選 A。P1向右端移動時R接入電路阻值增大，左側(cè)電路中電流減小，磁場減弱，此時磁敏電阻(G

9、MR)阻值減小，右側(cè)閉合回路中電流增大，由PI2R可得R1消耗的電功率變大，此時R2兩端電壓U2IR變大，帶電微粒所受電場力增大，故帶電微粒將向上運(yùn)動，所以A正確，B錯誤；P2向下端移動時，R2接入電路阻值不變，電路中電流不變，R1消耗的電功率不變，R2兩端電壓不變，電容器兩端分壓增大，帶電微粒向上運(yùn)動，故CD錯誤。 8.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n221，和均為理想電表，燈泡電阻RL6 ，AB端電壓u112sin 100t (V)，下列說法正確的是()A電流頻率為100 HzB.的讀數(shù)為24 VC.的讀數(shù)為0.5 AD變壓器輸入功率為6 W【解析】由2f100 rad/s得：f

10、50 Hz，A錯有效值U112 V，又得：U26 V，I21 A，B、C項錯由能量守恒得P1P2U2I26 W，D對【答案】D9.某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系上，如圖中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知 () A反映Pr變化的圖線是b B電源電動勢為8 V C電源內(nèi)阻為1 D當(dāng)電流為0.5 A時，外電路的電阻為6 【解析】由題意可知PrI2r，變化曲線應(yīng)該是c，且由圖象可求得電源內(nèi)阻r2 ，選項A，C錯誤；由PEEI，可求得電源電動勢E4 V，選項B錯誤；由圖象及閉合電路歐姆定律EIRIr可知，當(dāng)電流為0.5 A時外電路的電

11、阻為6 ，選項D正確。故選D。 【答案】D 10.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有R=55 的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是A原線圈的輸入功率為220WB電流表的讀數(shù)為1 AC電壓表的讀數(shù)為110VD副線圈輸出交流電的周期為50 s【答案】B【解析】電表的讀數(shù)均為有效值，原線圈兩端電壓有效值為220 V，由理想變壓器原、副線圈兩端電壓與線圈匝數(shù)成正比，可知副線圈兩端電壓有效值為110 V，C錯誤；流過電阻R的電流為2 A，可知負(fù)載消耗的功率為220 W，根據(jù)能量守恒可知，原線圈的輸入功率為220 W，A錯誤；由P=UI

12、可知，電流表的讀數(shù)為1 A，B正確，由交變電壓瞬時值表達(dá)式可知，=100 rad/s，周期T=0.02 s，D錯誤。二 不定項選擇題1.在如圖所示的UI圖像中,直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,直線為某一電阻R的伏安特性曲線.用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路.由圖像可知()A.電源的電動勢為3 V,內(nèi)阻為0.5 B.電阻R的阻值為1 C.電源的輸出功率為2 WD.電源的效率為66.7%答案：ABD解析：由圖像可知,該電源的電動勢E=3 V,內(nèi)阻r=0.5 ,電阻R的阻值為1 .仍由圖像可知,用該電源直接與R相連組成閉合電路時,路端電壓U=2 V,電流I=2 A,則電源的輸出功率P=

13、UI=22 W=4 W,電源的效率=UIEI100%=23100%66.7%,故選項A、B、D正確,選項C錯.2.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)磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動，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)電路中滑動變阻器R的最大阻值為R0 ，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1R0、R2，其他電阻不計從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，閉合開關(guān)S，線圈轉(zhuǎn)動過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間t變化的圖像，則下列說法正確的是()A電阻R2上的熱功率為 WB0.02 s時滑動變阻器R兩端的電壓

14、瞬時值為零C線圈產(chǎn)生的e隨時間t變化的規(guī)律是e10cos 100t (V)D線圈開始轉(zhuǎn)動到t s的過程中，通過R1的電荷量為 C【解析】R總R1R010 ，I A1 A，UR2 V，根據(jù)公式P得電阻R2上的熱功率為PR2 W，故A正確；0.02 s通過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動勢最大，故B錯誤；T0.02 s，100 rad/s，E10 V12 V12 V，e12cos 100t(V)，故C錯誤；電動勢的最大值為Em12 VnBS，mBS(Wb)，sin 100t(Wb)，線圈開始轉(zhuǎn)動到t s的過程中，通過電阻的電量為 C，故D正確【答案】AD3.如圖所示,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為

15、電源電動勢,r為電源內(nèi)阻,以下說法中不正確的是()A.當(dāng)R2=r時,R2上獲得最大功率B.當(dāng)R2=R1+r時,R1上獲得最大功率C.當(dāng)R2=0時,R1上獲得最大功率D.當(dāng)R2=0時,電源的輸出功率最大答案：ABD解析：在討論R2的電功率時,可將R1視為電源內(nèi)阻的一部分,即將原電路等效為外電阻R2與電動勢E、內(nèi)阻為(R1+r)的電源(等效電源)連成的閉合電路,如圖所示,R2的電功率是等效電源的輸出功率,顯然當(dāng)R2=R1+r時,R2獲得的電功率最大,選項A錯誤.在討論R1的電功率時,由I=ER1+R2+r及P1=I2R1可知,R2=0時,R1獲得的電功率最大,選項B錯誤,C正確,在討論電源的輸出功

16、率時,(R1+R2)為外電阻,內(nèi)阻r恒定,由于題目沒有給出R1和r的具體數(shù)值,所以當(dāng)R2=0時,電源輸出功率并不一定最大,選項D錯誤.4.如圖所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合電鍵S，下列說法正確的是()AP向下滑動時，燈L變亮BP向下滑動時，變壓器的輸出電壓不變CP向上滑動時，變壓器的輸入電流變小DP向上滑動時，變壓器的輸出功率變大【答案】BD【解析】由于理想變壓器輸入電壓U1不變，原、副線圈匝數(shù)不變，所以輸出電壓U2也不變，燈L亮度不隨P的滑動而改變，故選項A錯誤，選項B正確P向上滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，負(fù)載總電阻R總減小，由I2知，通

17、過副線圈的電流I2增大，輸出功率P2U2I2增大，再由知輸入電流I1也增大，故選項C錯誤，D正確5.如圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩極M、N間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為理想交流電流表，V為理想交流電壓表內(nèi)阻不計的矩形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，矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變變壓器副線圈的輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R，從圖示位置開始計時，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是()A電壓表的示數(shù)為10 VB0.01 s時發(fā)電機(jī)線圈平面與磁場方向平行C若P的位置向上移動、R的大小不變時，電流表讀數(shù)將

18、減小D若P的位置不變、R的大小不變，而把發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速增大一倍，則變壓器的輸入功率將增大到原來的4倍【解析】電壓表顯示的為有效值，示數(shù)為10 V，A正確；0.01 s時感應(yīng)電動勢最大，故線圈平面與磁場方向平行，故B正確；若P的位置向上移動，匝數(shù)比減小，副線圈電壓增大，R的大小不變時，電流表讀數(shù)將增大，故C錯誤；若P的位置不變、R的大小不變，而把發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速增大一倍，電壓增大為原來的2倍，則變壓器的輸入功率將增大到原來的4倍，故D正確【答案】ABD6如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2101，b是原線圈的中心抽頭，S為單刀雙擲開關(guān)，定值電阻R10 .從某時刻開始在原線圈c、d兩

19、端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中正確的是()A當(dāng)S與a連接后，理想電流表的示數(shù)為2.2 AB當(dāng)S與a連接后，t0.01 s時理想電流表示數(shù)為零C當(dāng)S由a撥到b后，原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍D當(dāng)S由a撥到b后，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5 Hz【答案】AC【解析】由題圖乙知，原線圈的電壓u1220 V，當(dāng)S與a連接后，根據(jù)變壓規(guī)律可得u222 V，理想電流表的示數(shù)I22.2 A，故A正確；電流表的示數(shù)對應(yīng)交變電流的有效值，所以在t0.01 s時理想電流表示數(shù)不為零，故B錯誤；當(dāng)S由a撥到b后，原、副線圈的匝數(shù)比為51，可求副線圈電壓為44 V，是原來的2倍，根據(jù)功率P知，功率是原來的

20、4倍，輸入功率等于輸出功率，所以C正確；交流電的頻率不會發(fā)生變化，由題圖乙知，頻率為50 Hz，所以D錯誤7.如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N，電阻不計的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO轉(zhuǎn)動，軸OO垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2.保持線圈以恒定角速度轉(zhuǎn)動，下列判斷正確的是()A在圖示位置時線框中磁通量為零，感應(yīng)電動勢最大B當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動時，電壓表V2的示數(shù)變大C電壓表V1示數(shù)等于NBL2D變壓器的輸入與輸出功率之比為11【答案】AD【解析】當(dāng)線框轉(zhuǎn)到如圖所示位置，穿過線框的磁通量為0，但線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電

21、動勢最大，故選項A正確；電壓表V2測量的是副線圈的電壓，副線圈電壓由原線圈電壓決定，與負(fù)載電阻變化無關(guān)，故選項B錯誤；電壓表V1示數(shù)為有效值，等于u1，故選項C錯誤；理想變壓器輸入功率等于輸出功率，則選項D正確8.如圖所示，用理想變壓器給電燈L供電，如果只增加副線圈的匝數(shù)，其他條件不變，則()A電燈L亮度減小B電流表示數(shù)增大C電壓表示數(shù)增大D變壓器輸入功率不變【解析】由理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比可得，n2增加，則副線圈兩端電壓增加，電壓表的讀數(shù)增大，加在電燈兩端的電壓增大，電燈變亮，即變壓器的輸出功率增大，由于理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，則輸入功率也隨之增大，根據(jù)PU1I1，可知電流表

22、的讀數(shù)增大，選項B、C正確，選項A、D錯誤【答案】BC9.如圖所示，直流電源、滑動變阻器、平行板電容器與理想二極管(正向電阻為0，反向電阻為)連接，電源負(fù)極接地開始時電容器不帶電，閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點(diǎn)在開關(guān)S保持接通的狀態(tài)下，下列說法正確的是()A當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，帶電油滴會向上運(yùn)動B當(dāng)電容器的上極板向上移動時，帶電油滴會向下運(yùn)動C當(dāng)電容器的下極板向下移動時，P點(diǎn)的電勢不變D當(dāng)電容器的下極板向左移動時，P點(diǎn)的電勢會升高【答案】AD【解析】當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，變阻器有效阻值增大，R的電壓增大，則電容器板間電壓增大，場強(qiáng)增大，油滴所受的電場力增大，所以帶電油滴會向上運(yùn)動故A正確；當(dāng)電容器的上極板向上移動時，由電容的決定式C知，電容減小，而電容器的電壓不變，