2019-2020年高考物理最近考题选 直流电路和交流电路.doc

2019-2020年高考物理最近考题选 直流电路和交流电路1、电吹风是生活中的常用电器。某款电吹风的各项参数如下表所示，其电路图如图所示，理想变压器的两线圈匝数分别为n1和n2，a、b、c、d为四个固定触点，可动的扇形金属片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位罝时，电吹风可处于停机、吹热风和吹自然风三种不同的工作状态。关于该款电吹风，下列说法中正确的是（ ）热风时输入功率450W自然风时输入功率50W小风扇额定电压50V正常工作时小风扇的机械功率42WA.触片P与触点b、c接触时，电吹风吹热风 B.变压器两线圈的匝数比n1: n2=22 : 5 C.小风扇线圈电阻为8 D.电热丝正常工作时电阻为6. 25 答案 A、只有电热丝接入时才能吹热风，故吹热风时触片P与触点a、b接触，故A错误；B、根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系：，故B错误；C、小风扇的热功率为：，电流，则由可得：，故C正确；D、电热丝的功率，由可知，电热丝电阻，故D错误。故选：C2、一理想变压器原、副线圈匝数比nl：n2=11：5。原线圈与正弦交变电连接，输入电压U如图所示。副线圈仅接入一个10的电阻。则( )A流过电阻的电流是20 AB与电阻并联的电压表的示数是l00VC变压器的输入功率是ll03WD经过1分钟电阻发出的热量是6l03 J 答案 由图可知原线圈输入交变电压，有效值为，根据理想变压器的规律可知副线圈两端的电压为：A、流过电阻的电流是，故A错误;B、与电阻并联的电压表的示数是有效值，所以是，则B错误;C、输入功率等于输出功率，故C正确；D、经过1分钟电阻发出的热量是，则D错误。故选：C3、如下图甲所示，理想变压器原线圈通有正弦式交变电流，副线圈接有3个电阻和一个电容器。已知R1=R3=20，R2=40，原、副线圈的匝数比为101，原线圈的输入功率为P=35W，已知通过R1的正弦交流电如下图乙所示。求： (1)原线圈输入电压；(2)电阻R2的电功率； (3)电容器C流过的电流。 答案 （1）U=200V （2）P2=10W （3）I3=0.25A4、如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，求经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：W乙为多少. 答案 1:3 5、如下图所示的四种随时间变化的电流图象，其中属于交变电流的是( ) 答案 CD6、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10l，电流表、电压表均为理想电表，R、L和D分别是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、理想线圈和灯泡。原线圈接入图乙所示的正弦交流电压u，下列说法中正确的是（ ）A交流电的方向每秒钟改变50次B在t=0.005s时，电压表的示数为C有光照射R时，D变亮D抽出L中的铁芯，电流表的示数变小 答案 C7、如图甲所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路。左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘可调的电热丝发热器和接触开关S1，只要有水浸没S1，它就会导通。Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，达到高温时（如水的沸点）呈现低电阻。Ry是一个可变电阻，低温时RxRy，高温（水的沸点）时RxRy。中方框P内是一个逻辑门，A、B是逻辑门的输入端，Z是输出端。当A、B输入都为高电势时，Z才输出高电势。右边虚线框J内是一个继电器，当Z输出高电势时电磁线圈中有电流，S2被吸动闭合，发热器工作。该加热电路中，电源的电动势为220V，内电阻为4，电热丝是一根额定电流为5A、总阻值为220的均匀电阻丝制成的圆环形滑动变阻器，如图乙所示。（1）根据题意，甲图中方框P是一个_（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，该逻辑门输入信号由水位高低控制的输入端是_，输入信号由水温高低控制的输入端是_。（后两空选填“A”、“B”）（2）当加热电路安全工作时，电源的可能最高效率和可能最大输出功率分别是多少？ 答案 8、在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，平行磁场区域的宽度大于线框边长，如图甲所示测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示已知图象中四段时间分别为t1、t2、t3、t4在t1、t3两段时间内水平外力的大小之比；若已知t2：t3：t4=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为 答案 1：1，7：18v4t+a（4t）2=L9、在如图(a)所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则电源内阻的阻值为_，滑动变阻器R2的最大功率为_W。 答案 5 0.910、如图甲所示，R为电阻箱，为理想电流表，电源的电动势为E，内阻为r图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电阻R1、R2则= ； R1、R2与r的关系为 （选填“”“”“”） 答案 I1+I2= 11、一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向固定轴转动，线圈匝数n=100，穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图106，所示，发电机内阻R=5.0，外电路电阻R=95，已知感应电动势的最大值Em=nm，其中m为穿过每匝线圈的磁通量的最大值。求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数。 答案 1.4A由发电机工作原理可知：Em=nBS=nm= nmE=再由闭合电路欧姆定律E=I(R+R)I=代入数据可得I= 1.4A 12、如图101所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80104 V的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需要在原线圈回路中接入熔断器使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断， (1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10mA，变压器的输入功率是多大？ 答案 (1)设原副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2，理想变压器工作时，输入功率等于输出功率，存在U1I1=U2I2，当I2等于12mA 时，原线圈中的电流达到熔断电流，代入数据得I1=0.98A(2)设此时副线圈的电流为I2，理想变压器工作时，输入功率等于输出功率，故P1=P2=I2U2=180W13、如图，甲所示电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中AC、BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响，(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图象分别为U-I图象中的哪一条直线？(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻分别是多少？(3)试求出电源的电动势和内电阻(4)变阻器滑动片从一端到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为多大？ 答案 （1）略。（2）12。（3）1；8V。（4）4W(1)I变大时,U2=IR0相应变大,而U1=E-IR则变小,故V1表的示数对应BC直线,V2表的示数对应AC直线.(2)R0=U2/I=4.5/1.5=3,在R取最大值时,ImIn=0.5A,此时U1=7.5V,故Rmax+R0=7.5/0.5,即Rmax=12;(3)由题意7.5=E-0.5r和6=E-2r得r=1,E=8V;(4)当变阻器阻值R=R0+R=4时,变阻器消耗的功率最大,Pmax=E2/4R=4W.14、下图甲是某同学在科技活动中自制电子秤的原理图，利用理想电压表的示数来指示物体的质量。托盘与金属弹簧（电阻可忽略）相连，托盘与弹簧的质量不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧的上端相连接，当托盘中未放物体时，滑动触头恰好指在滑动变阻器的最上端，接通开关后电压表的示数为零。设变阻器的总电阻为R，总长度为 L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧的劲度系数为k，不计摩擦和其他阻力。（1）求电压表的示数UX与所称物体质量m之间的关系式；（2）由上述UX与m的关系式可知，由于电压表的示数UX与待测物体的质量m不成比，因而不便于对自制电子秤的表盘进行刻度。进一步分析可知：为使电压表的示数UX与待测物体的质量m成正比，只需利用原有器材，对电路的连接方式加以改进。试在图乙的虚线框内画出改进后的电路图，并根据该电路图求出电压表的示数UX与所称物体质量m的关系式。 答案 U，x=设变阻器的上端到滑动端的长度为x，根据题意有mg=kx Rx= Ux=得 Ux=（2）电路如图所示。根据题意有mg=kx Rx=U，x=得U，x=15、在某控制电路中，需要连成如图1所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个 图1指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是 ()AL1、L2两个指示灯都变亮BL1、L2两个指示灯都变暗CL1变亮，L2变暗DL1变暗，L2变亮 答案 B16、家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调节方便，且体积小，某电子调光灯经调整后电压波形如图图102，所示，则灯泡两端的电压为（ ）A BC D 答案 C17、如图94，甲为在温度为10左右的环境中工作的某一自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1=20k，R2=10 k，R3=40 k，Rt为热敏电阻，它的阻值随温度变化的图线如图94，乙所示。当ab端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当ab端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（ ）A10 B20C35 D45 答案 C18、如图所示电路，R1、R2、R3是定值电阻，c点接地，a、b两接线柱接上直流电源，开关S是断开的，那么，当开关S闭合后 （ ）Aab两点电势均升高Bab两点电势均降低Ca点电势升高，b点电势降低Da点电势降低，b点电势升高 答案 A19、如图91，所示电路，闭合开关S，当R1的滑动触头向右移动，使电压表V1的示数变化U1时，电压表V2的示数变化为U2，U1、U2均为其变化的绝对值，则（ ）AU1=U2BU1U2D不能判断U1和U2的大小关系 答案 C20、如图所示电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生故障的可能是（ ）AR1断路 BR2断路CR3短路 DR4短路 答案 A21、交流发电机电枢中产生的交变电动势为eEmsint，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是()A将电枢转速提高一倍，其他条件不变 B将磁场增加一倍，其他条件不变C将线圈的面积增加一倍，其他条件不变 D将磁场增强一倍，线圈的面积缩小一半，其他条件不变 答案 BC22、为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图4119甲为调压变压器示意图保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示以下正确的是( )Au2190 sin50t VBu2190 sin100t VC为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移D为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移 答案 BD23、如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有 ( )AU2减小，U4变大BU2不变，U3变小CP1变小，P2变小 DP2变大，P3变大 答案 BD24、一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头下列说法正确的是 ( )A副线圈输出电压的频率为50 HzB副线圈输出电压的有效值为31 VCP向右移动时，原、副线圈的电流比减小DP向右移动时，变压器的输出功率增加 答案 AD25、图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示发电机线圈内阻为1.0 ，外接灯泡的电阻为9.0 ，则 ( )A电压表的示数为6 VB在t0.01 s时，穿过线圈的磁通量为零C若线圈转速变为25 r/s，则电动势有效值为3 VD若线圈转速变为25 r/s，则通过电灯的电流为1.2 A 答案 C26、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )At0.005 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 答案 B27、如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10,其余电阻均不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压,则下列说法正确的是( )A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为31VB.当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s时,电流表示数为零C.当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率变大D.当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25Hz 答案 C28、如图所示,正方形线框abcd边长为L,每边电阻均为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动,c、d两点与外电路相连,外电路电阻也为r,则下列说法中正确的是( )A.S断开时,电压表读数为BL2B.S断开时,电压表读数为BL2C.S闭合时,电流表读数为BL2D.S闭合时,电流表读数为 答案 BD29、如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V,60 W”的灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是( )A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.线框中产生交变电压的有效值为500VC.变压器原、副线圈匝数之比为2511D.变压器输出端最多能并联83只60W的灯泡 答案 CD30、使用“弹簧式角速度测量仪”可以测量运动装置自转时角速度的大小，其结构示意图如图所示将测量仪固定在待测装置上，当装置绕竖直固定轴转动时，与轻弹簧相连的小球A可在光滑绝缘细杆BC上滑动，同时带动连接在A上的滑动变阻器动触片P在与BC平行的电阻丝MN上滑动，使得电压表V的示数随装置转动的角速度发生变化，据此可测出待测装置的角速度的大小已知：小球A的质量为m；弹簧的劲度系数为k，原长为；电阻丝MN粗细均匀，长度为L，阻值为R；电压表V通过两根导线，分别接在电阻丝MN的中点Q和动触片P上；电阻线MN接在电压为U的直流稳压电源上闭合电键S，测量仪则可工作若：不计导线、动触片P的电阻，以及导线对动触片P的影响，忽略动触片P与电阻丝MN之间的摩擦，电压表视为理想表装置静止时，动触片P与Q点重合（1）试推导：待测装置自转的角速度与电压表V的示数之间的关系式（2）用该测量仪测量某装置自转角速度的最大值是多少？ 答案 （1） （2）