（通用版）高三物理二轮复习 课前诊断-直流与交流电路-人教版高三物理试题

课前诊断直流与交流电路考点一交流电的产生及描述1.考查交流电的产生及图像(2016北京市朝阳区高三期末)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，如图甲所示。产生的感应电动势如图乙所示，则()At0.015 s时线框的磁通量变化率为零Bt0.01 s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311 VD线框产生的交变电动势频率为100 Hz解析：选B由图像知：t0.01 s时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，B正确；t0.015 s时感应电动势最大，磁通量的变化率最大，A错误；线框产生的电动势有效值为Em311 V220 V，C错误；由图像可知，周期为0.02 s，频率为50 Hz，D错误。2考查交流电的有效值及应用如图所示，正弦交流电与方波交流电电流的最大值与频率均相同，把它们分别通入甲、乙两个完全相同的电热器，若让它们连续正常工作产生的热量相同，则甲、乙两个电热器的工作时间之比为()A21B14C12 D41解析：选A方波的电流有效值IbIm，正弦交流电的有效值IaIm。由做功相同，根据做功公式PI2Rt得到：21，则A正确。3考查交流电的四值及应用(2016张掖模拟)电动机的内电阻r2 ，与R8 的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为 m2，共100匝，线圈的电阻为2 ，线圈在B T的匀强磁场中绕OO以转速n600 r/min匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100 V。则下列说法正确的是()A电路中电流的最大值为5 AB电路中电流的最大值为10 AC电动机正常工作时的输出功率为1 000 WD电动机正常工作时的输出功率为800 W解析：选B线圈的角速度20 rad/s，电动势的最大值EmNBS200 V，有效值E200 V，电路中的电流I10 A，电流的最大值为Im10 A，选项A错误，B正确；电动机正常工作时的输出功率为P出UII2r800 W，选项C、D错误。考点二直流电路的动态分析4.考查直流电路的动态分析(2016南平检测)如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向下端b滑动过程中，下列说法正确的是()A电压表示数增大B电源的输出功率变大C电路总电阻变小，电源的热功率变大D电流表示数减小解析：选C当滑动变阻器的滑片向下端b滑动过程中，变阻器接入电路的电阻减小，变阻器与定值电阻R2并联的总电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知总电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，即电压表示数变小，故A错误。由于电源的内外电阻大小关系未知，所以不能判断电源的输出功率如何变化，故B错误。总电流I变大，由PI2r知，电源的热功率变大，故C正确。总电流I变大，电阻R1的电压和内电压都变大，则并联部分的电压减小，所以电阻R2的电流减小，则电流表示数增大，故D错误。5考查含容电路的动态分析问题(2016衡阳八中二模)在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，下列说法正确的是()A电容器的电荷量增大B电流表A的示数减小C电压表V1示数在变大D电压表V2示数在变大解析：选C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，滑动变阻器阻值减小，故路端电压减小，而电容器的两端间的电压就是路端电压，结合QCU可得，电容器的电荷量减小，故A错误；电路的电流增大，电流表A的示数变大，故B错误；电压表V1示数等于电流与R1阻值的乘积，故示数在变大，故C正确；路端电压减小，而电压表V1示数在变大，电压表V2示数在减小，故D错误。6考查电压、电流变化的极值问题(2016北京市朝阳区高三期末)在如图所示的电路中，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端逐渐滑向最下端的过程中，电压表V的读数变化量为U，电流表A2的读数变化量为I2(电表均视为理想电表)。则()A电压表V的读数先变小后变大B电流表A1的读数先变大后变小C电流表A2的读数变大DU与I2的比值为定值解析：选D根据电路图可知，滑动变阻器上下两部分属于并联关系，当滑动触头滑到中点时，并联部分电阻最大，电路中的总电阻也最大，因此电路中的电流最小，由此可知电流表A2的读数先变小后变大，C错误；根据UEI2r，可知路端电压先变大后变小，A错误；U与I2的比值表示电源的内阻，故为定值，D正确；A1的读数一直变大，B错误。7考查电流和电压变化量大小的比较(2016许昌模拟)在如图所示的电路中，当电键S闭合后，电压表有示数，调节可变电阻R的阻值，使电压表的示数增大U，则()A可变电阻R被调到较小的阻值B电阻R2两端的电压减小，减小量等于UC通过电阻R2的电流减小，减小量小于D通过电阻R2的电流减小，减小量等于解析：选C由题意知，要使电压表的示数增大，则需电阻R和R1并联后的总电阻阻值增大，则需将可变电阻R增大，即可变电阻R被调到较大的阻值，故A错误；当R增大时，外电阻增大，干路电流减小，电阻R2两端的电压减小，且路端电压增大，所以电阻R2两端的电压减小量小于U，由欧姆定律知，通过电阻R2的电流也减小，减小量小于，故B、D错误，C正确。考点三交流电路的动态分析8.考查变压器负载变化引起的动态变化问题(2016蚌埠三县联谊二模)如图所示，理想变压器原线圈的匝数n11 100匝，副线圈的匝数n2110匝，R0、R1、R2均为定值电阻，原线圈接如图所示的交变电压，开始开关S处于断开状态，下列说法中正确的是()甲乙A电压表示数为22 VB当开关S闭合后，电压表示数变大C当开关S闭合后，电流表示数变大D当开关S闭合后，变压器的输入功率减小解析：选C电压表的示数是交流电压的有效值，由，U1220 V，得U222 V，所以电压表的示数小于22 V，选项A错误；开关S闭合后，副线圈中的电阻减小，电流I2增大，R0上电压增大，电压表的示数减小，选项B错误；功率P2增大，再根据和P1P2知，选项C正确，D错误。9考查变压器负载及副线圈匝数变化引起的动态变化(多选)(2016潍坊高三段考)如图所示，可调理想变压器原线圈接交流电，副线圈通过滑动触头P可改变其匝数。下列说法正确的是()A仅增大R的阻值，通过灯泡L的电流将变大B仅增大R的阻值，通过灯泡L的电流将变小C仅将滑动触头P向下滑动，灯泡L两端的电压将变大D仅将滑动触头P向下滑动，灯泡L两端的电压将变小解析：选BD仅增大电阻R时，由于匝数不变，输出电压不变，则由欧姆定律可知，通过灯泡的电流减小，故A错误，B正确；滑动触头向下滑动时，输出端匝数减小，则输出电压减小，灯泡两端的电压减小，故C错误，D正确。10考查变压器原线圈匝数及负载变化引起的动态变化(多选)(2016北京海淀区期末)如图所示是自耦变压器的示意图，负载变化时输入电压不会有大的波动，输电线的电阻用R0表示。如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是()A开关S1接a，闭合开关S后，电压表V示数减小，电流表A示数增大B开关S1接a，闭合开关S后，原线圈输入功率减小C断开开关S，开关S1接a时电流表的示数为I1，开关S1接b时电流表的示数为I2，则I1I2D断开开关S，开关S1接a时原线圈输入功率为P1，开关S1接b时原线圈输入功率为P2，则P1P2解析：选AD开关S1接a，闭合开关S后，负载总电阻变小，电流表A示数增大，电阻R0上电压将增大，故电压表示数减小，由P入P出U2IA可知，变压器输入功率增大，A正确；B错误；断开S，S1接b时初级线圈匝数变少，故由可知，副线圈电压U2变大，电流表A的示数变大，变压器的输入功率也增大，即I1I2，P1P2，C错误，D正确。11考查变压器动态变化中的极值问题(多选)(2016济宁一模)如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1n2551，原线圈接入电压u220sin 100t(V)的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是()A副线圈中交变电流的频率为100 HzBt0.02 s时，电压表的示数为4 VC电流表的示数先变小后变大D电流表的示数先变大后变小解析：选BC由电压公式知交流电的100 ，f Hz50 Hz，故A错误；原线圈两端的输入电压有效值为220 V，由电压与匝数成正比知，所以副线圈两端电压为：U2U1220 V4 V(即为电压表的读数)，故B正确；由题图可知，滑动变阻器的上下两部分并联后与R串联，根据串并联电路的电阻可知，当滑片P位于中间位置时，并联电阻的电阻值最大，所以当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，电路中的总电阻先增大后减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流值将先减小后增大。变压器的输出电流先减小后增大，则输入的电流也是先减小后增大，即电流表的示数先变小后变大。故C正确，D错误。考点四变压器与远距离输电12.考查变压器的工作原理与感抗和容抗(2016衡水市冀州中学检测)图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1t2时间内()A电流表A1的示数比A2的小B电流表A2的示数比A1的小C电流表A1和A2的示数相同D电流表的示数都不为零解析：选C原线圈中磁场如乙图所示变化，则原线圈中的磁通量均匀变化，故副线圈中产生恒定的电流，因线圈电阻不计，故线圈L对恒定电流没有阻碍作用，所以电流表A1和A2的读数相同，而电容器“通交流、隔直流”，所以电流表A3的读数为0。只有C正确。13考查远距离输电的工作原理(2016黄冈中学模拟)一般发电机组输出的电压在十千伏上下，不符合远距离输电的要求。要在发电站内用升压变压器，升压到几百千伏后再向远距离输电。到达几百公里甚至几千公里之外的用电区之后，再经“一次高压变电站”、“二次变电站”降压。已知经低压变电站降压变压器(可视为理想变压器)后供给某小区居民的交流电u220sin 100t V，该变压器原、副线圈匝数比为501，则()A原线圈上的电压为11 000 VB原线圈中电流的频率是100 HzC原线圈使用的导线应该比副线圈的要粗D采用高压输电有利于减少输电线路中的损耗解析：选D供给某小区居民的交流电u220sin 100t V，最大值为220 V，故输出电压有效值为220 V，根据变压比公式，输入电压为：U1 V11 000 V，故A错误；交流电u220sin 100t V，故频率：f Hz50 Hz，故B错误；变压器原、副线圈的电流比等于匝数之反比，即，副线圈的电流大于原线圈的电流，所以副线圈的导线粗，故C错误；在输送电功率一定的情况下，根据公式PUI，高压输电有利于减小输电电流，电功率损耗PI2r也会减小，故D正确。14考查远距离输电的构造、原理及有关计算(2016三门峡市陕州中学检测)如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为100 kW，用总电阻为10 的输电线向远处送电。为提高输电效率，发电站安装一变压比为120的升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是()A输电线上的电流为200 AB降压变压器的输入电压为10 kVC降压变压器的变压比为11495D输电线上损失功率为输电功率的1%解析：选D根据：，输电电压：U2U1500 V10 000 V，根据PUI，输电线上的电流为：I2 A10 A，故A错误；输电线损失的电压：U损I2R1010 V100 V，所以降压变压器的输入电压为U3U2U损10 kV100 V9 900 V，故B错误；降压变压器的输入电压为9 900 V，输出为220 V，所以降压变压器的变压比为：，故C错误；输电线上损失功率为：P损I22R10210 W1 000 W，输电线上损失功率为输电功率的：100%100%1%，故D正确。15考查变压器的原理及相关计算(2016全国乙卷)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为()A2 B3C4 D5解析：选B设原、副线圈的匝数比为k，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，则原线圈电流为I时，副线圈电流为kI；原线圈电流为4I时，副线圈电流为4kI。根据变压器的输入功率等于输出功率得UII2R1(kI)2(R2R3)4UI(4I)2R1(4kI)2R2联立两式代入数据解得k3选项B正确。