2019年高考物理 考綱解讀與熱點(diǎn)難點(diǎn)突破 專題08 恒定電流和交變電流熱點(diǎn)難點(diǎn)突破.doc

專題08 恒定電流和交變電流1如圖所示，水平銅盤半徑為r，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，銅盤繞通過圓盤中心的豎直軸以角速度做勻速圓周運(yùn)動，銅盤的邊緣及中心處分別通過導(dǎo)線與理想變壓器的原線圈相連，該理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1，變壓器的副線圈與電阻為R的負(fù)載相連，則()A負(fù)載R兩端的電壓為B原線圈中的電流強(qiáng)度為通過R電流的C變壓器的副線圈磁通量為0D通過負(fù)載R的電流強(qiáng)度為0【答案】D2在如圖所示的電路中，E為電源，電源內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，V 為理想電壓表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，將滑動變阻器的滑片向上移動，則()A電壓表的示數(shù)變大B小燈泡消耗的功率變小C通過R2的電流變小D電源的內(nèi)耗電壓變大【答案】B【解析】將滑動變阻器的滑片向上移動，滑動變阻器接入電路的阻值增大，電路中的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流減小，故R1兩端的電壓減小，并聯(lián)部分電壓增大，通過R2的電流變大，A、C錯誤；由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，流過燈泡的電流一定減小，故由PI2R可知，小燈泡消耗的功率變小，B正確；因電路中電流減小，故電源的內(nèi)耗電壓減小，D錯誤 7如圖所示的變壓器，按如圖甲所示的交流電時，燈泡正常發(fā)光，電容器能正常工作，現(xiàn)將電源換成如圖乙所示的交流電，則()A由于乙交變電流的周期短，因此燈泡比第一次亮B由于乙的頻率比甲的大，因此電容器有可能被擊穿C無論接甲電源，還是接乙電源，若滑動觸頭P向上移動，燈泡都變暗D若將原線圈n1的匝數(shù)增加，燈泡消耗的功率將變大【答案】C8如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為21，a、b端接入一正弦式交流電源L1、L2為兩只規(guī)格均為“22 V，6 W”的燈泡，兩電表為理想交流電表當(dāng)滑動變阻器的滑片P處于中間位置時，兩燈泡恰好都正常發(fā)光下列說法正確的是()A電流表示數(shù)為0.27 AB電壓表示數(shù)為44 VC滑片P向下移動時，燈泡L2將變暗D滑片P向上移動時，燈泡L1將變暗【答案】B【解析】由于原、副線圈匝數(shù)比為2 ：1，則原、副線圈電流比為1：2，因兩燈泡正常發(fā)光，所以原線圈電流為 A，則副線圈電流為 A0.55 A，A錯原、副線圈兩端電壓比為2：1，副線圈兩端電壓為22 V，所以原有線圈兩端電壓為44 V，B對滑片P向下移動時，副線圈電路的電阻變小，電流變大，則原線圈電路中電流也變大，即通過燈泡L2的電流變大，燈泡L2可能變亮或燒毀，C錯滑片P向上移動時，通過燈泡L2的電流變小，原線圈兩端電壓變大，則副線圈兩端電壓也變大，燈泡L1可能變亮或燒毀，D錯 12如圖13所示為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變。閉合開關(guān)S后()圖13A升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電流減小C輸電線上損耗的功率增大D輸電線上交流電的頻率減小【答案】C13如圖14所示的理想變壓器中原、副線圈的匝數(shù)比為51，其中R1100 、R24 分別代表輸電線的電阻。在副線圈上接有兩盞“8 V、4 W”的燈泡，若在a、b端輸入e60sin 100t(V)的交流電，當(dāng)開關(guān)S斷開時，燈泡L1正常發(fā)光，則()圖14A開關(guān)閉合后，燈泡L1會變亮B開關(guān)閉合后，a、b端輸入功率變小C開關(guān)閉合前，R1、R2消耗的功率相等D開關(guān)閉合前，電源的輸出功率為5 W【答案】C【解析】開關(guān)閉合后，副線圈電路中總電阻變小，副線圈中的電流I2變大，根據(jù)n1I1n2I2可知，原線圈中的電流I1也變大，所以R1、R2上的電壓都變大，燈泡L1上的電壓變小，亮度變暗，選項(xiàng)A錯誤；原線圈中的電流I1變大，a、b端輸入功率變大，選項(xiàng)B錯誤；開關(guān)閉合前，通過燈泡的電流I20.5 A，R2上消耗的功率為P2IR21 W，根據(jù)n1I1n2I2求得I10.1 A，R1上消耗的功率為P1IR11 W，選項(xiàng)C正確；開關(guān)閉合前，電源的輸出功率為P總1 W1 W4 W6 W，選項(xiàng)D錯誤。14如圖15所示為一理想變壓器通過二極管給某種型號的電池充電的簡單原理圖，現(xiàn)在變壓器的原線圈接入有效電壓為220 V的正弦交變電流，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1101，交流電流表的示數(shù)為 A，電池的內(nèi)阻為2 ，二極管具有單向?qū)щ娦?，下列說法正確的是()圖15A電池的充電電壓為2 VB理想變壓器的輸入功率為 WC充電時，電池的熱功率為 WD充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為() W【答案】D15.在如圖6所示的電路中，E為電源，電源內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，為理想電壓表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，將滑動變阻器的滑片向上移動，則()圖6A電壓表的示數(shù)變大B小燈泡消耗的功率變小C通過R2的電流變小D電源的內(nèi)耗電壓變大【答案】B16.如圖7所示，電路中燈泡L1和L2均正常發(fā)光，由于電路某處發(fā)生斷路故障，發(fā)現(xiàn)燈泡L1變暗，而燈泡L2變亮了。則下列判斷正確的是()圖7AR1斷路BR2斷路CS斷開D發(fā)生故障后電容器C的帶電荷量減少【答案】B【解析】因?yàn)槭菙嗦?相當(dāng)于該處電阻增至無窮大)，電路中電阻增大。此時電路中電流減小，路端電壓增大。L1亮度比原來暗，說明L1中電流減小，根據(jù)“串反并同”規(guī)律，斷路處必定與L1串聯(lián)或間接串聯(lián)。L2比原來亮，說明L2中電流增大，根據(jù)“串反并同”規(guī)律，斷路處必定與L2并聯(lián)或間接并聯(lián)。分析題圖可知，R2出現(xiàn)了斷路故障，S斷開不影響L1、L2。發(fā)生故障后，路端電壓增大，即C兩端電壓增大，所以電容器帶電荷量增加。 19如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等將滑動變阻器R4的滑片向b端移動，則()AR3上消耗的功率增大B電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大C電源的輸出功率增大D質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動【答案】CD20如圖(甲)所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n22：1，電壓表和電流表均為理想電表，二極管為理想二極管，燈泡電阻R55 ，原線圈兩端加如圖(乙)所示的電壓，下列說法正確的是()A電流表的讀數(shù)為 AB電壓表的讀數(shù)為110 VC燈泡L的功率為110 WD副線圈兩端電壓為110 V【答案】AC21如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計，繞OO軸在水平方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度做勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，矩形線圈通過銅滑環(huán)接理想變壓器原線圈，副線圈接有固定電阻R0和滑動變阻器R，下列判斷正確的是()A矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為eNBScostB矩形線圈從圖示位置經(jīng)過時間內(nèi)，通過電流表A1的電荷量為0C當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動過程中，電流表A1和A2示數(shù)都變小D當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動過程中，電壓表V1示數(shù)不變，V2和V3的示數(shù)都變小【答案】AC【解析】初始位置是與中性面垂直的平面，則矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為eNBScost，選項(xiàng)A正確；是四分之一個周期，由Q可得，通過電流表A1的電荷量不為零，選項(xiàng)B錯誤；當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動過程中，滑動變阻器的阻值變大，電路總電阻變大，電流表A2示數(shù)變小，結(jié)合可得，電流表A1示數(shù)也變小，選項(xiàng)C正確；當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動過程中，電壓表V1示數(shù)不變，結(jié)合，V2示數(shù)也不變，電壓表V3示數(shù)變大，選項(xiàng)D錯誤22如圖所示，MN、PQ是兩條水平、平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的右端接理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈與電阻R20 組成閉合回路，變壓器的原副線圈匝數(shù)之比n1：n21：10，導(dǎo)軌寬L5 m質(zhì)量m2 kg、電阻不計的導(dǎo)體棒ab垂直MN、PQ放在導(dǎo)軌上，在水平外力F作用下，從t0時刻開始在圖示的兩虛線范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，其速度隨時間變化的規(guī)律是v2sin20t(m/s)垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B4 T導(dǎo)軌、導(dǎo)線和線圈電阻均不計求：(1)ab棒中產(chǎn)生的電動勢的表達(dá)式；ab棒中產(chǎn)生的是什么電流？(2)電阻R上的電熱功率P.(3)從t0到t10.025 s的時間內(nèi)，通過外力F所做的功【答案】(1)見解析(2)4103 W(3)104 J(3)由以上分析可知，該正弦交流電的周期T0.1 s從t0到t10.025 s，經(jīng)歷了四分之一個周期設(shè)在這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，則Q100 J在t10.025 s時刻，ab棒的速度為v，則則v2sin20t12 m/s由能量守恒定律可得這段時間內(nèi)外力F做的功WQmv2104 J23如圖11甲所示，長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動，線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，其中B0、B1和t1均為已知。在0t1時間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場垂直；t1時刻后線框在外力的驅(qū)動下開始繞其豎直中心軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動。求：圖11(1)0t1時間內(nèi)通過電阻R的電流大??；(2)線框勻速轉(zhuǎn)動后，在轉(zhuǎn)動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量；(3)線框勻速轉(zhuǎn)動后，從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，通過電阻R的電荷量?！敬鸢浮?1)(2)R()2(3)【解析】在0t1時間內(nèi)，金屬線框中的感應(yīng)電動勢為E1n 故ab棒中產(chǎn)生的是正弦交變電流(3)由以上分析可知，該正弦交流電的周期T0.1 s從t0到t10.025 s，經(jīng)歷了四分之一個周期設(shè)在這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，則Q100 J在t10.025 s時刻，ab棒的速度為v，則則v2sin20t12 m/s由能量守恒定律可得這段時間內(nèi)外力F做的功WQmv2104 J