2019高考物理二轮复习 第一部分 专题四 电路与电磁感应 专题强化练（十一）直流电路与交流电路.doc

专题强化练(十一) 直流电路与交流电路考点1直流电路的动态分析1如图所示电路，电源内阻不可忽略开关S闭合后在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A电压表与电流表的示数都减小B电压表与电流表的示数都增大C电压表的示数增大，电流表的示数减小D电压表的示数减小，电流表的示数增大解析：由变阻器R0的滑动端向下滑可知R0连入电路的有效电阻减小，则R外减小，由I可知I增大，由U内Ir可知U内增大，由EU内U外可知U外减小，故电压表示数减小由U1IR1可知U1增大，由U外U1U2可知U2减小，由I2可知电流表示数减小，故A正确答案：A2.(多选)如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0，反向电阻为)连接，电源负极接地开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是()A当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动B当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动C当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变D当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高解析：带电油滴恰好静止，其合力为零，受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，即mgqE，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，其电阻值变大，电容器两端的电压U变大，对电容器进行充电，两极板间电场强度E变大，带电油滴受到的电场力大于重力，会向上运动，选项A正确；当电容器的上极板向上移动时，极板间距d变大，根据C，电容器的电荷量Q应减小，但由于二极管的单向导电性，电容器只能进行充电，不能进行放电，故此时，电容器的电荷量Q不变，电场强度E不变，带电油滴仍静止不动，选项B错误；同理，当电容器的下极板向下移动时，d变大，电场强度E不变，而P点到下极板的距离变大且下极板的电势不变，故P点电势升高，选项C错误；当电容器的下极板向左移动时，S变小，根据C和二极管的单向导电性，电容器的电荷量Q不变，电场强度E变大，而P点到下极板的距离不变，故P点电势升高，选项D正确答案：AD考点2交流电的产生3(2018冀州模拟)一根导线两端加上电压U，导体中自由电子定向移动的平均速率为v，现将导线均匀拉长至横截面半径为原来的，然后两端加上电压U，则导线中自由电子定向移动的平均速率为()A.B.C. D.解析：横截面的半径变为原来的，可知面积变为原来的，由体积VLS不变，可知长度变为原来的4倍由电阻定律的表达式R，可得变化后的电阻值为R16R，由I可知，电流变为原来的.由电流的微观表达式InqSv，可知v，v，故vv, C正确答案：C4(2018大庆模拟)先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图甲所示)；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是()A第一次，灯泡两端的电压有效值是B第二次，灯泡两端的电压有效值是C第一、第二次，灯泡的电功率之比是29D第一、第二次，灯泡的电功率之比是15解析：第一次灯泡两端的电压有效值为U1UmU0，设第二次电压的有效值为U2，根据有效值的定义，则有T，解得，U2U0，故A、B错误；由功率的公式P得，灯泡的电功率之比是P1P215，故C错误，D正确答案：D5间距为 m的无限长光滑金属导轨水平放置，导轨中间分布有磁感应强度为1 T的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线，一长为2 m的光滑导体棒以1 m/s的速度匀速向右滑动，如图所示，导轨电阻不计，导体棒电阻为20 ，定值电阻为10 ，则下列分析正确的是()A电流表示数为AB电压表的示数是0.5 VC导体棒运动到图示虚线位置时，导体棒的瞬时电流从C到DD导体棒上消耗的热功率为0.2 W解析：当导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势为EBLv，由于有效切割长度按正弦规律变化，且当磁场反向时，感应电流反向，故这个过程产生正弦式交流电，导体棒有效切割长度最长等于 m，交流电的最大值是：EmBLv11 V V，有效值为E1 V，由于导体棒接入电路的有效长度为总长度一半，所以接入电路电阻为10 ，定值电阻也为10 ，则电压表的示数为UE0.5 V，选项B正确；电流表的示数为IA0.05 A，选项A错误；导体棒运动到图示虚线位置时，刚好对应电流方向发生变化的时刻，则瞬时电流等于0，选项C错误；导体棒上消耗的热功率为PrI2r0.05210 W0.025 W，选项D错误答案：B6(多选)小型发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，bc边长度为L1，磁极间的磁场可视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈以角速度绕OO匀速转动，如图所示矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，下列说法正确的是()Aab边长度为LB产生的交变电流的周期是2C若从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e2Ne0sin tD发电机线圈从垂直中性面位置转动90的过程中，产生的感应电动势的平均值是解析：由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，由e0BLvBL，解得L，选项A正确；T，选项B错误；对单匝矩形线圈，其感应电动势最大值为2e0，发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总感应电动势最大值为2Ne0，从中性面开始计时，则感应电动势的瞬时值表达式为e2Ne0sin t，选项C正确；发电机线圈从垂直中性面位置转动90的过程中，磁通量变化量为BLL1，时间t，产生的感应电动势平均值是N，选项D错误答案：AC考点3变压器和远距离输电7(多选)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：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，通过灯泡的电流变小，故A错误，B正确；滑动触头向下滑动时，输出端匝数减小，则输出电压变小，灯泡两端的电压变小，故C错误，D正确答案：BD8如图，理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡，原线圈电路接在电压恒为U0的交变电源上当S断开时，L1、L2、L3三只灯泡均发光若闭合S，已知灯泡都不会损坏，且灯丝电阻不随温度变化，则()A灯泡L1变亮 B灯泡L2变亮C灯泡L3亮度不变 D灯泡L4正常发光解析：设原线圈电流为I1，灯泡电阻为R，因原线圈有灯泡，故U0I1RI1R并，闭合S时R并减小，故I1增大，则灯泡L1变亮；变压器的输入电压减小，而匝数比不变，则变压器的输出电压减小，则灯泡L2和L3变暗，L4不能正常发光故A正确，B、C、D错误答案：A9在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为21.a，b两端电压与时间的关系如图乙所示，二极管可视为理想二极管，电表均为理想电表，电阻R10 ，则下列说法正确的是()A电压表示数为4.5 V B电压表示数为0C电流表示数为0.9 A D电路消耗功率为16.2 W解析：原线圈的电压的有效值为U1V18 V，副线圈的电压为U218 V9 V，电流为I2 A0.9 A，即电流表示数为0.9 A，故选项C正确；根据二极管的特性，设电压表测量的有效值为U有，则12，解得U有 V6.4 V，故A、B错误；电路消耗的功率等于电阻R消耗的功率，则电路消耗功率为PIR8.1 W，故选项D错误答案：C10(多选)(2018衡阳联考)如图所示，匝数n10匝的矩形线框处在磁感应强度B T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度20 rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积S0.4 m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L(4 W100 )和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是()A灯泡正常发光时原、副线圈的匝数比为21B灯泡正常发光时电流表的示数为0.2 AC若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗D若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数减小解析：变压器输入电压的最大值为UmnBS100.420 V80 V，变压器输入电压的有效值为U1 V80 V，灯泡正常发光时的电压U2 V20 V，此时原、副线圈的匝数比为，故A错误；由欧姆定律得I2A0.2 A，根据得，此时电流表的示数为I10.2 A0.05 A，故B错误；若将自耦变压器触头向下滑动，副线圈匝数变小，根据可知输出电压减小，所以灯泡变暗，故C正确；线圈匝数不变，根据可知输出电压不变，若将滑动变阻器触头向上滑动，连入电路电阻变大，负载等效电阻变大，P1P2变小，又P1U1I1可知电流表示数变小，故D正确答案：CD11(多选)如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1n2110，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r2 ，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3n4101.若T2的用电设备两端的电压为U4200 V，用电设备消耗的电功率为10 kW，不考虑其他因素的影响，则()AT1的副线圈两端电压的最大值为2 010VBT2的原线圈两端的电压为2 000 VC输电线上损失的电功率为50 WDT1的原线圈输入的电功率为10.1 kW解析：因为用电设备消耗的电功率为10 kW，T2副线圈两端的电压为U4200 V，则流过T2副线圈的电流为I450 A，由变压器原、副线圈的电流与线圈匝数的关系，可得I35 A，由，可知T2原线圈两端的电压为U32 000 V，B正确；输电线的电阻分得的电压为U线I32r52 V10 V，所以T1副线圈两端的电压为U2U3U线(2 00010)V2 010 V，其最大值为U2m2 010V，A正确；输电线上损失的电功率为P损I2r50 W，C正确；由能量守恒定律可知T1副线圈的输出功率为P出(10 00050)W10 050 W，因此T1原线圈的输入功率为10 050 W，D错误答案：ABC12.(2018福州一中检测)如图所示，匀强磁场的磁感应强度BT.单匝矩形线圈面积S1 m2.电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO匀速转动线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，为交流电流表调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为21时，副线圈电路中标有“6 V6 W”的灯泡正常发光以下判断正确的是()A电流表的示数为1 AB矩形线圈产生电动势的最大值为18 VC从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为e12sin 60t(V)D若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移解析：灯泡正常发光，故变压器的输出电流为：I21 A；根据公式：，解得I10.5 A，故A错误；灯泡正常发光，故变压器的输出电压为6 V，根据公式，解得：U112 V，故矩形线圈产生电动势的有效值为12 V，最大值为12V17 V，故B错误；根据公式EmNBS，解得：rad/s60 rad/s，故从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律eEmsin t12sin 60t(V)，故C正确；若矩形线圈转速增大，根据公式EmNBS，感应电动势的最大值增加，故有效值也增加；为使灯泡仍能正常发光，应该增大变压比，故应将P适当上移，故D错误答案：C13(2018沈阳质检)用某型号的柴油发电机给我国灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为单股铜导线，该导线每米的电阻为2.5104，安置区家用电器的总功率为44 kW.当这些家用电器都正常工作时，下列说法正确的是()A输电线路中的电流为20 AB输电线路损失的电功率为4 kWC发电机实际输出电压是240 VD如果该柴油发电机发的电是正弦交变电流，则输出电压的峰值是260V解析：家用电器正常工作时的额定电压一般是220 V，所以输电线路中的电流I200 A，A错误；输电线路损失的电功率PI2R线8 000 W，B错误；输电线路损失的电压UIR线40 V，发电机实际输出电压为220 V40 V260 V，C错误输出电压峰值为260V，D正确答案：D14(多选)如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电已知输电线的总电阻R10 ，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，副线圈与用电器R0组成闭合电路若T1、T2均为理想变压器T2的副线圈两端电压u220sin 100t V，当用电器电阻R011 时()A通过用电器R0的电流有效值是20 AB当用电器的电阻R0减小时，输电线损耗的功率也随着减小C发电机中的电流变化频率为100 HzD升压变压器的输入功率为4 650 W解析：通过用电器R0的电流有效值I20 A，A正确；当用电器的电阻R0减小时，由于电压不变，电流增大，输电线上的电流也增大，输电线上损失的功率增大，B错误；变压器不改变交流电的频率，f50 Hz，C错误；降压变压器的输出功率P1UI4 400 W，由理想变压器原、副线圈电流与匝数成反比，得输电线上的电流I5 A，输电线上损失的功率PI2R250 W，升压变压器的输入功率PP1P4 650 W，D正确答案：AD15(2015广东卷)如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V，调节前后()A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为12解析：设原线圈输入电压为U1，原线圈的匝数为n1，副线圈输出电压为U2，副线圈的匝数为n2，则，当副线圈的输出电压降为原来的一半时，副线圈的匝数减小为原来的，C项正确；由I2可知，副线圈的电流减为原来的一半，A项错误；由P可知，副线圈输出的功率减为原来的，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，因此原线圈的输入功率也减为原来的，B、D项错误答案：C