物理高考二轮专题复习与测试：专题强化练十一 直流电路与交流电路 Word版含解析

专题强化练(十一)考点1直流电路的动态分析1(多选)(2019潍坊联考)如图所示的U-I图象中，图线I为某电源的路端电压与电流的关系图线，图线为某一电阻R的U-I图线用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()AR的阻值为1.5 B电源电动势为3 V，内阻为0.5 C电源的输出功率为3.0 WD电源内部消耗功率为1.5 W解析：由于电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U-I图线都为直线，所以电源的路端电压与电流的关系图线的斜率的绝对值等于电源内阻，r1.5 ；电阻R的U-I图线的斜率等于电阻R的阻值，R1.5 ，选项A正确，B错误；电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U-I图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率，电源的输出功率为PUI1.51.0 W1.5 W，选项C错误；由EIPPr解得电源内部消耗的功率为PrEIP3.01.0 W1.5 W1.5 W，选项D正确答案：AD2(2019广州四校联考)图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V则该电路可能为()解析：由上图可知电源电动势为E6 V，电源内阻为r 0.5，由电压的分配原理得，解得R外2 .选项A三个电阻并联R外1 ，选项B两个电阻串联完再与第三个电阻并联R外2 ，选项C三个电阻串联R外9 ，选项D两个电阻并联完再与第三个电阻串联R外4.5 ，故B正确答案：B3(2019信阳模拟)如图所示，电源电动势为4 V，内阻1 ，电阻R13 ，R2R34 ，R48 ，电容器C6.0 F，闭合S电路达稳定状态后，电容器极板所带电量为()A1.5105 CB3.0105 CC2.0105 C D2.1105 C解析：由电路结构可知，电路中的总电阻为R总R1r8 ，电路中的电流为I0.5 A，电容器两极板间的电势差为UCUR1UR2IR1R22.5 V，电容器极板所带电量为QCUC1.5105 C，故A正确，B、C、D错误答案：A考点2交变电流的产生4(2019郑州模拟)如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10sin 10t(V)，则()A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的有效值为10 VC外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A解析：正弦式交流电电动势瞬时表达式为eEmsin t，由此可知Em10 V，10 rad/s，则该交变电流的频率f5 Hz；该电动势的有效值为E V10 V，则A、B错误；电路中理想交流电流表A的示数I A1 A；外接电阻R所消耗的电功率PI2R129 W9 W，故C错误，D正确答案：D5(2019成都模拟)如图，匀强磁场中，一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线框中产生的交变电动势瞬时值随时间变化的规律为e20sin 100t V下列说法正确的是()A该线框转动的频率是100 HzB该线框产生的交变电动势最大值是20 VCt0.005 s时刻，线框平面与中性面重合Dt0.05 s时刻，穿过线圈的磁通量变化率为0解析：该线框转动的频率是f Hz50 Hz，选项A错误；该线框产生的交变电动势最大值是20 V，选项B错误；t0.005 s时刻，线框转过的角度为1000.005，此时平面与中性面垂直，选项C错误；t0.05 s时刻，电动势的瞬时值为0，此时穿过线圈的磁通量变化率为0，选项D正确答案：D6(多选)(2019太原一模)图1中，单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴转动改变线圈的转速，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图2中图线甲、乙的规律变化设线圈的电阻为1.0 ，则()A图线甲对应线圈在t0时产生的感应电动势最大B图线甲、乙对应的线圈在t2.0 s时，线圈平面均平行于磁感线C图线甲、乙对应的线圈转速之比为54D图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为2.5 A解析：在t0时，甲最大，则产生的感应电动势最小，故A错误；因为在t0.2 s102.0 s时，甲乙0，所以线圈平面均平行于磁感线，故B正确；由图(b)可知甲、乙图线对应的周期之比为45，而线圈的转速n，所以图线甲、乙对应的线圈转速之比为54，故C正确；甲图线对应的线圈中交流电压的峰值EmBSm0.4 V5 V电流的峰值Im5 A，故D项错误答案：BC7(2019珠海模拟)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是()A交流电的频率是100 HzB电流表的示数为20 AC0.02 s时穿过线圈的磁通量最大D0.01 s时线圈平面与磁场方向平行解析：由乙图知周期T0.02 s，则频率f Hz50 Hz，故A错误；电流表的示数为有效值I A10 A，故B错误；由乙图知0.02 s时线框中感应电流最大，说明线框与磁场平行，磁通量为零，故C错误；0.01 s时线圈产生的感应电动势最大，说明线框与磁场平行，磁通量为零，故D正确答案：D8(2019惠州六校联盟)图甲为风力发电的简易模型在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连在某一风速时，传感器显示如图乙所示，以下正确的是()A磁铁的转速为2.5 r/sB线圈两端电压的有效值为6 VC交变电流的电压表达式为u12sin 10t(V)D该交变电流可以直接加在击穿电压为10 V的电容器上解析：电流的周期为T0.4 s，故磁体的转速为n2.5 r/s，故A正确；通过乙图可知电压的最大值为12 V，故有效值U6 V，故B错误；周期T0.4 s，故5 rad/s，故电压的表达式为u12sin 5t(A)，故C错误；电容器的击穿电压为交流电的最大值，而交流电的最大值大于电容器的击穿电压，故不能，故D错误答案：A考点3变压器和远距离输电9(2019珠海模拟)如图所示，一理想变压器原线圈的匝数n11 100匝，副线圈的匝数n2220匝，交流电源的电压u220sin(100t)V，R为负载电阻，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是()A交流电的频率为100 HzB电压表的示数为44 VC电流表A1的示数大于电流表A2的示数D变压器的输入功率大于输出功率解析：交流电的周期T s0.02 s，f50 Hz，故A项错误；原线圈的电压U1220 V，则U244 V，故B项正确；原、副线圈的电流比等于匝数反比，因为n1n2，所以I1I2，即电流表A1示数小于电流表A2示数，故C项错误；变压器的输入功率等于输出功率，故D项错误答案：B10(2019邢台模拟)如图所示，理想变压器原线圈输入电压uUmsin t，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示下列说法正确的是()AI1和I2表示电流的瞬时值BU1和U2表示电压的最大值C滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小解析：交流电压表、电流表的读数都为有效值，故选项A、B错误；当滑动变阻器滑片P向下滑动时，副线圈输出电路的总电阻减小，电压表的示数U2不变，由欧姆定律可知I2增大，则输出功率增大，从而输入功率增大，输入电压U1不变，I1增大，故选项C正确，选项D错误答案：C11(2019贵阳模拟)如图所示，理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连，副线圈的滑动头P可上下滑动设原线圈输入电压为U1，副线圈输出电压为U2，负载为定值电阻R，原、副线圈电流比为k.则()AP下移，k增大 BP上移，k增大CP上移，U1减小 DP下移，U2增大解析：根据k，P下移副线圈的匝数n2减少，所以原副线圈的电流表k减小，若P上移n2增大，原副线圈的电流表增大，故A错误，B正确；电压与匝数成正比，所以副线圈的电压U2减小，D错误；再根据，P下移副线圈的匝数n2减少，U2减小，U1与匝数无关，改变匝数U1不变，所以C、D错误答案：B12(2019衡水中学模拟)电动机的内电阻r2 ，与R8 的电阻串联接在发电机线圈上，如图所示，已知线圈面积为 m2，共100匝，线圈的电阻为2 ，线圈在磁感应强度B T的匀强磁场中绕垂直磁感线的轴OO以转速n600 r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机正常工作，电压表的示数为100 V，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：线圈转动时的角速度：2n210 rad/s20 rad/s；线圈转动时产生的电动势的最大值为：EmNBS10020 V200 V；有效值为：E200 V；设线圈的电阻为r，则电路中的电流I A10 A，故电路中最大电流为10 A，故A错误，B正确电动机正常工作时的输出功率为：PUII2r10010 W1022 W800 W，故C、D错误答案：B13(多选)(2019福州模拟)如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器升压变压器原、副线圈匝数比为1100，其输入电压变化规律如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100 .降压变压器副线圈电路部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出)未出现火警时，升压变压器的输入功率为750 kW.下列说法中正确的有()A降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 HzB远距离输电线路损耗的功率为180 kWC当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数变大D当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变大解析：由题图乙知交流电的周期为0.02 s，所以频率为50 Hz，A正确；由题图乙知升压变压器输入端电压有效值为250 V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25 000 V，所以输电线中的电流I30 A，输电线损失的电压UIR30100 V3 000 V，输电线路损耗功率PUI90 kW，B错误；当传感器R2所在处出现火警时，其阻值减小，可以认为降压变压器副线圈两端电压不变，降压变压器副线圈中电流增大，定值电阻所分电压增大，所以电压表V的示数变小，C错误；降压变压器副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知，输电线上的电流变大，D正确答案：AD14(2019深圳模拟)在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为101，a、b两端接入图乙所示的电压，图中电压表和电流表均为理想电表，D为理想二极管，R0为定制电阻，L为电阻恒定的指示灯，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小下列说法中正确的是()A电压表的示数为22 VB若RT处出现火灾时，电压表示数将变大C若RT处出现火灾时，电流表示数将变大D若RT处出现火灾时，指示灯L将变亮解析：根据热效应可得TR，解得原线圈两端电压U1110 V，则副线圈的电压U2U111 V，故A、B错误；若RT处出现火灾时，RT电阻变小，但电压不变，副线圈的电流增大，进一步原线圈的电流也会增大，即电流表的示数变大，故C正确；副线圈的电流强度变大，则R0两端电压变大，则灯泡两端电压变小，灯泡变暗，故D错误答案：C