2021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

1、PAGE 10 -專題限時(shí)集訓(xùn)(十)(建議用時(shí)：40分鐘)1(2019江蘇高考)某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為110，當(dāng)輸入電壓增加20 V時(shí)，輸出電壓()A降低2 VB增加2 VC降低200 VD增加200 VD由理想變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比即eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)，得：U2eq f(n2,n1)U1，即副線圈兩端電壓與原線圈兩端電壓成正比，所以有：U2eq f(n2,n1)U1，當(dāng)輸入電壓增加20 V時(shí)，輸出電壓增加200 V，故D正確。2.(2020武漢二中測(cè)試)如圖甲、乙所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E12 V，內(nèi)阻r3 ，R01 ，直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R01 ，當(dāng)調(diào)

2、節(jié)滑動(dòng)變阻器R1時(shí)可使甲電路電源輸出功率達(dá)到最大，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2時(shí)可使乙電路電源輸出功率達(dá)到最大，且此時(shí)電動(dòng)機(jī)剛好正常工作(額定輸出功率為P02 W)，則R1和R2的值為()甲乙A1.5 ，1.5 B1.5 ，2 C2 ，2 D2 ，1.5 D甲電路是純電阻電路，當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，所以R12 ；乙電路是含電動(dòng)機(jī)電路，在非純電阻電路中不能用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算，則其電源輸出功率PIUI(EIr)，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)Ieq f(E,2r)2 A時(shí)P有最大值，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為2 W，發(fā)熱功率為I2R04 W，所以電動(dòng)機(jī)的輸入功率為6 W，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為eq f(

3、6 W,2 A)3 V，R2兩端電壓為3 V，所以R21.5 ，選項(xiàng)D正確。3.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R1r，R3為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小，閉合開關(guān)S后，若照射R3的光照強(qiáng)度減弱，則()AR1兩端的電壓變大B通過R2的電流變大C電源的輸出功率變大D小燈泡消耗的功率變大B因照射R3的光照強(qiáng)度減弱，則光敏電阻R3的阻值增大，電路中的總電阻增大；由閉合電路歐姆定律可得，電路中干路電流減小，故R1兩端的電壓減小，A錯(cuò)誤；因干路電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，又因R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大

4、，則流過R2的電流增大，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，流過燈泡的電流減小，由PI2RL可知，小燈泡消耗的功率變小，B正確，D錯(cuò)誤；由于R1r，結(jié)合電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系可知，當(dāng)外電阻增大時(shí)，電源的輸出功率變小，C錯(cuò)誤。4.(易錯(cuò)題)一個(gè)匝數(shù)為100匝，電阻為R0.5 的閉合線圈處于某一磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，從某時(shí)刻起穿過線圈的磁通量按圖示規(guī)律變化。則線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為()A5eq r(2) AB2eq r(5) A C6 AD5 AB01 s內(nèi)磁通量的變化率為k1eq f(0.01,1) Wb/s0.01 Wb/s，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1nk11 V,11.2 s內(nèi)磁通量變化

5、率為k2eq f(0.01,0.2) Wb/s0.05 Wb/s，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2nk25 V。則對(duì)于此線圈，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量QQ1Q2eq f(12,0.5)1 Jeq f(52,0.5)0.2 J12 J，根據(jù)交流電有效值的定義有QI2RT，解得I2eq r(5) A。易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)交流電的有效值是從電流熱效應(yīng)的角度，認(rèn)為其在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能與某一恒定電流在該時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能相等，故在分析時(shí)，一是要注意選定一個(gè)周期進(jìn)行分析；二是要注意一個(gè)周期內(nèi)不同時(shí)間，電流不同時(shí)，則應(yīng)分段進(jìn)行分析。5.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1n2101。原線圈輸入如圖所示的正弦交變電壓，副線圈接入一阻值

6、為22 的電阻。下列說法正確的是()A電阻中交變電流的方向每秒改變50次B原線圈中電流的有效值是0.14 AC與電阻并聯(lián)的交流電壓表示數(shù)是22 VD1 min內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量是2.64103 JC由圖象可知，電壓的有效值為220 V，T0.02 s，此交流電一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，所以1 s內(nèi)電流方向改變100次，而變壓器工作時(shí)，不改變電流的頻率，故A錯(cuò)誤；據(jù)理想變壓器的變壓規(guī)律可知，U2eq f(n2,n1)U122 V，所以副線圈中的電流為I2eq f(U2,R)1 A，則I1eq f(n2,n1)I20.1 A，當(dāng)電壓表與電阻并聯(lián)時(shí)，電壓表的示數(shù)為副線圈兩端的電壓，為22 V，故B錯(cuò)

7、誤，C正確；1 min內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量為QIeq oal(2,2)Rt122260 J1 320 J，故D錯(cuò)誤。6(多選)如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖。發(fā)電機(jī)輸出功率恒定，升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2。下列說法正確的是()A采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流B升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為eq f(n1,n2)eq f(U1,U2)C輸電線損耗的功率為eq f(Uoal(2,2),r)D將P上移，用戶獲得的電壓將升高BD發(fā)電機(jī)輸出功率恒定，根據(jù)PUI可知，采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓之比等于匝數(shù)之比，所以eq f(n1

8、,n2)eq f(U1,U2)，選項(xiàng)B正確；U2等于輸電線電阻r上的電壓與降壓變壓器的輸入電壓之和，分析可知，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若P上移，降壓變壓器的原線圈匝數(shù)減小，由以上分析可知，用戶獲得的電壓將升高，選項(xiàng)D正確。7(多選)在如圖甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個(gè)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。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25 A，則此時(shí)()甲乙AL1兩端的電壓為L2兩端電壓的2倍BL1消耗的電功率為0.75 WCL2的電阻為12 DL1、L2消耗的電功率的比值大于4BD電路中的總電流為0.25 A，即L1中電流為0.25 A，由小燈泡的伏安特性曲線可知L1兩端的

9、電壓為3.0 V，L1消耗的電功率為P1U1I10.75 W，選項(xiàng)B正確；根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知，L2中的電流為0.125 A，由小燈泡的伏安特性曲線可知，L2兩端的電壓大約為0.3 V，故L1兩端的電壓約為L2兩端電壓的10倍，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由歐姆定律可知，L2的電阻約為R2eq f(U2,I2)eq f(0.3,0.125) 2.4 ，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；L2消耗的電功率約為P2U2I20.30.125 W0.037 5 W，即L1、L2消耗的電功率的比值大于4，選項(xiàng)D正確。8.如圖所示，在磁極和圓柱狀鐵芯間形成的兩部分磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角均為eq f(4,9)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B均沿半徑方向。單匝矩形線圈ab

10、cd的寬abL，長bc2L，線圈繞中軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)外電阻R供電。若線圈電阻為r，電流表內(nèi)阻不計(jì)，則下列說法正確的是()A線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生正弦式交流電B從圖位置開始轉(zhuǎn)過90角時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變C線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的磁通量的變化率不變D電流表的示數(shù)為eq f(4BL2,3Rr)Dbc邊向上切割時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閏b，bc邊向下切割時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閎c，所以線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，流過電阻R的電流是交流電，但電流的大小不變，所以產(chǎn)生的不是正弦交流電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90角時(shí)，電流方向不發(fā)生改變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于磁場(chǎng)有范圍，故線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的磁通量的變化率是變化的，選項(xiàng)C

11、錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em2BL2，感應(yīng)電流為：Imeq f(Em,Rr)eq f(2BL2,Rr)，一個(gè)周期內(nèi)，通電時(shí)間為teq f(4,9)T，R上消耗的電能為WIeq oal(2,m)Rt，且有WI2RT，解得線圈上電流的有效值為Ieq f(4BL2,3Rr)，選項(xiàng)D正確。9(多選)(2020湖北大冶六中月考)如圖甲所示，將阻值為R5 的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的正弦交變電源上，回路中瞬時(shí)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，電壓表、電流表均為理想電表，下列說法正確的是()甲乙丙丁A電壓表示數(shù)為2.5 VB電阻R消耗的電功率為0.625 WC若此交變電流由一矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，如圖丙所示，當(dāng)

12、線圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)，電流表的示數(shù)為1 AD圖乙所示的交變電流與圖丁所示的電流比較，接同一電阻的發(fā)熱功率之比為12BD電流的最大值Im0.5 A，電壓的最大值UmImR0.55 V2.5 V，電壓的有效值U1.25eq r(2) V1.77 V，A錯(cuò)誤；R上的電功率Peq f(U2,R)eq f(1.25r(2)2,5) W0.625 W，B正確；轉(zhuǎn)速提升一倍，電流也增大一倍，則電流的最大值變?yōu)? A，有效值變?yōu)閑q f(r(2),2) A，故電流表讀數(shù)為0.71 A，C錯(cuò)誤；由有效值的概念可得圖丁中電流的有效值為0.5 A，則圖乙中電流與圖丁中電流的有效值之比為1eq r(2)，根據(jù)PI2R

13、可知，發(fā)熱功率之比為12，D正確。10.(多選)(2020哈爾濱四校聯(lián)考)如圖所示，10匝矩形線圈處在磁感應(yīng)強(qiáng)度Beq r(2) T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸以恒定角速度10 rad/s在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻不計(jì)，線圈面積為0.4 m2，線圈通過滑環(huán)與一理想自耦變壓器的原線圈相連，變壓器副線圈接有一只燈泡L(規(guī)格為“4 W100 ”)和滑動(dòng)變阻器，電流表視為理想電表，則下列說法正確的是()A若從圖示線圈位置開始計(jì)時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e40eq r(2)cos(10t)VB當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比為12C若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則電流表示數(shù)增大D若將自耦變壓

14、器觸頭向下滑動(dòng)，則燈泡會(huì)變暗A(chǔ)D輸入電壓的最大值為UmNBS10eq r(2)0.410 V40eq r(2) V，圖示時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，從圖示線圈位置開始計(jì)時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e40eq r(2)cos(10t)V，A項(xiàng)正確；變壓器輸入電壓的有效值為U1eq f(Um,r(2)eq f(40r(2),r(2) V40 V，燈泡正常發(fā)光時(shí)，其兩端電壓U2eq r(PR)eq r(4100) V20 V，此時(shí)原、副線圈的匝數(shù)比為n1n2U1U2402021，B項(xiàng)錯(cuò)誤；線圈匝數(shù)不變，根據(jù)U1U2n1n2可知輸出電壓不變，滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí)接入電路的電阻變大，負(fù)載等效電阻R變

15、大，P1P2eq f(Uoal(2,2),R)變小，由P1U1I1可知，電流表示數(shù)變小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，則副線圈匝數(shù)變小，根據(jù)U1U2n1n2可知，輸出電壓減小，所以燈泡變暗，D項(xiàng)正確。11.(2020河南鄭州一測(cè))某理想變壓器有兩個(gè)副線圈，原線圈匝數(shù)為n，兩個(gè)副線圈匝數(shù)分別為n1和n2，如圖所示。所接電阻R1R2，電流表為理想交流電表，D為理想二極管，原線圈接正弦交流電源，下列說法正確的是()A滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小B滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈n2的輸出電壓變大CR1兩端的電壓與R2兩端的電壓之比為n1n2DR1的功率與R2的功率之比為neq o

16、al(2,1)neq oal(2,2)A一組原線圈對(duì)應(yīng)多組副線圈同樣符合電壓關(guān)系、功率關(guān)系，有eq f(U,n)eq f(U1,n1)eq f(U2,n2)、PP1P2U1I1U2I2，R增大，n、n1、n2不變，不影響U、U1和U2，所以I1減小，P1減小，則原線圈功率P減小，故原線圈電流減小，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；R1兩端電壓等于U1，第二個(gè)副線圈電路中的二極管使得R2兩端電壓不等于U2，所以R1、R2兩端電壓之比不等于n1n2，兩電阻相等，由Peq f(U2,R)可知，R1的功率與R2的功率之比不是neq oal(2,1)neq oal(2,2)，C、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。12.(多選)(2020河

17、南信陽檢測(cè))如圖所示，邊長為L的正方形單匝線圈abcd，其電阻為r，外電路的電阻為R，ab的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線OO恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。若線圈從圖示位置開始以角速度繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則以下判斷正確的是()A線圈位于圖示位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，為EmBL2B閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為eeq f(1,2)BL2sin tC線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180的過程中，流過電阻R的電荷量為qeq f(2BL2,Rr)D線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Qeq f(B2L4R,4Rr2)BD題圖所示位置為中性面，線圈中通過的磁通量最大，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，A項(xiàng)錯(cuò)

18、誤；閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為Emeq f(1,2)BL2，故對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)值表達(dá)式為eeq f(1,2)BL2sin t，B項(xiàng)正確；電荷量由qeq f(,Rr)可得線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180的過程中，流過電阻R的電荷量qeq f(BL2,Rr)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；產(chǎn)生的熱量應(yīng)利用有效值求解，即線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Qeq blcrc(avs4alco1(eq f(Em,r(2)Rr)eq sup12(2)Req f(2,)eq f(B2L4R,4Rr2)，D項(xiàng)正確。13.(多選)(2020江蘇高考T6)某汽車的電源與啟動(dòng)電機(jī)、車燈連接的簡化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，開關(guān)S閉合，

19、電機(jī)工作，車燈突然變暗，此時(shí)()A車燈的電流變小B路端電壓變小C電路的總電流變小D電源的總功率變大ABD開關(guān)閉合時(shí)，車燈變暗，故流過車燈的電流I燈變小，A正確；電路的路端電壓為U路U燈I燈R燈，I燈變小，路端電壓變小，B正確；總電流即干路電流為I干eq f(U內(nèi),r)eq f(EU路,r)，U路減小，干路電流增大，C錯(cuò)誤；電源總功率為P總EI干，I干增大，總功率變大，D正確。14(2020全國卷T17)圖(a)所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是()圖(a)圖(b)ABCDA由圖(b)可知，在01 s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓為零，說明電容器沒有充放電，電路中沒有電流，根據(jù)歐姆定律可知電阻R兩端電壓為零；在12 s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓均勻增大，根據(jù)Ieq f(q,t)Ceq f(U,t)可知電路中有恒定電流對(duì)電容器充電，則電阻R兩端電壓恒定；在23 s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓恒定且不為零，說明電容器帶電