2018-2019高考物理二輪復習 專題限時訓練10 直流與交流電路.doc

專題限時訓練10直流與交流電路時間：45分鐘一、單項選擇題1如圖所示，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R的阻值也為r，滑動變阻器的最大阻值是2r.當滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動過程中，下列說法中正確的是(C)A電壓表的示數(shù)變大B電流表的示數(shù)變小C滑動變阻器消耗的功率變小D定值電阻R消耗的功率先變大后變小解析：等效電路圖如圖所示滑片從a端滑向b端，其接入電路的阻值RPb減小，由“串反并同”原則有，電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，電阻R消耗的功率增大，A、B、D錯誤；把電阻R當作電源內(nèi)電阻(等效電源)，則R內(nèi)2r，RPb減小，且RPb<2r，等效電源的輸出功率減小，即滑動變阻器的功率減小，C正確2.在如圖所示的電路中，閉合開關S后，L1、L2兩燈泡都正常發(fā)光，后來由于某種故障使L2突然變亮，電壓表讀數(shù)減小，由此推斷，該故障可能是(D)AL1燈絲燒斷B電阻R2斷路C電阻R2短路D電容器被擊穿短路解析：若電阻R2短路，則通過L2的電流為零，L2不亮，選項C錯誤；若L1燈絲燒斷，則總電阻增大，總電流減小，L2兩端電壓減小，L2變暗，選項A錯誤；若R2斷路，則總電阻增大，電壓表讀數(shù)增大，總電流減小，L1與R1并聯(lián)部分兩端的電壓減小，故L2兩端的電壓增大，L2變亮，選項B錯誤；若電容器被擊穿短路，則電路總電阻減小，路端電壓減小，總電流增大，L2變亮，D正確3(2018新課標全國卷)一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示則Q方Q正等于(D)A1 B.1C12 D21解析：根據(jù)焦耳定律知熱量與方波中的電流方向的變化無關，故Q方T；而正弦交流電電壓的有效值等于峰值的，故Q正TT，所以，D正確4(2018福建福州質(zhì)檢)某交流電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示，現(xiàn)用該電源對標稱值為“5 V10 W”的電動機供電，電源內(nèi)阻不計，下列說法正確的是(C)A電動機的內(nèi)阻為2.5 B電動機的發(fā)熱功率為10 WC通過電動機的電流為2 AD通過電動機的電流為2 A解析：由圖知該電源電動勢最大值為Em5 V，則有效值E5 V，通過電動機的電流I A2 A，電動機是非純電阻元件，電動機內(nèi)阻r< 2.5 ，電動機的發(fā)熱功率P熱I2r<P總10 W，故A、B、D錯誤，C正確5如圖甲為某水電站的電能輸送示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為115，降壓變壓器的副線圈接有負載R，升壓、降壓變壓器之間的輸電線路的總電阻為10 ，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器原線圈中接入如圖乙所示的正弦式交變電壓，輸送功率為33 kW.下列說法正確的是(C)A輸電線上交變電流的變化周期為0.01sB輸電線中電流為150 AC降壓變壓器原線圈輸入電壓為3 200 VD輸電線上功率損失為500 W解析：由圖乙所示的正弦式交變電壓圖象可知周期T2102 s，變壓器不改變交變電流的周期，所以輸電線上交變電流的變化周期為0.02 s，選項A錯誤；升壓變壓器原線圈電壓的最大值為311 V，有效值U1 V220 V，由得升壓變壓器副線圈的輸出電壓U2U115220 V3 300 V，輸電線中電流為I210 A，選項B錯誤；輸電線電壓損失UI2R100 V，降壓變壓器原線圈輸入電壓為UU2U3 200 V，選項C正確；輸電線上功率損失為P損IR1 000 W，選項D錯誤6如圖甲所示是一種振動發(fā)電裝置的示意圖，一個半徑r0.10 m、匝數(shù)n20匝的線圈套在永久磁鐵槽中，槽中磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右側(cè)視圖如圖乙所示)，線圈所在位置磁感應強度B的大小均為B T，線圈的電阻R10.50 ，它的引出線接有R29.50 的小燈泡L，為理想交流電流表當線圈框架的P端在外力作用下沿軸線做往復運動，便有電流通過燈泡若線圈往復運動的規(guī)律如圖丙所示(v取向右為正)，則下列判斷正確的是(C)A電流表的示數(shù)為0.24 AB0.01 s時回路中的電流最大C回路中交流電的頻率為50 HzD0.015 s時燈泡L中電流的方向為從DLC解析：由EBLv及vt圖象可知，線圈往復運動所產(chǎn)生的感應電流為正弦式交流電，則EmnB2rvm2.4 V，電流的有效值I A，A錯；由圖象可知T0.02 s，f50 Hz，C正確；t0.01 s時，v0，所以I0，B錯；t0.015 s時，由右手定則可知，電流方向為CLD，D錯二、多項選擇題7(2018河北石家莊模擬)如圖甲所示的電路中電源電動勢E8 V，電阻R與一個電流傳感器相連，傳感器可以將電路中的電流隨時間變化的曲線顯示在計算機屏幕上，先將S接2給電容器C充電，再將S接1，結(jié)果在計算機屏幕上得到如圖乙所示的曲線，C為圖象上的一點，將該曲線描繪在坐標紙上(坐標紙上的小方格圖中未畫出)，電流坐標軸每小格表示0.1 mA，時間坐標軸每小格表示0.1 s，曲線與AOB所圍成的面積約為80個小方格則下列說法正確的是(CD)A充電電流由a極板穿過電容器內(nèi)部流向b極板BC點的坐標乘積表示電容器放電過程中流過電流傳感器的電荷量C電容器充電完畢時，所帶電荷量約為8104 CD電容器的電容約為104 F解析：充電電流由電源正極流向a極板，而不是由a極板穿過電容器內(nèi)部流向b極板，選項A錯誤；C點的坐標乘積為矩形面積，小于電容器放電過程中流過電流傳感器的電荷量，選項B錯誤；根據(jù)圖象的含義，因為QIt，所以方格的面積表示電容器放電的電荷量，也為充電的總電荷量，Q0.11030.180 C8104 C，選項C正確；C F104 F，選項D正確8.(2018株洲模擬)如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示若圖甲、乙中的U0、T所表示的電壓、周期值是相等的，則以下說法正確的是(AD)A第一次燈泡兩端的電壓有效值是U0B第二次燈泡兩端的電壓有效值是U0C第一次和第二次燈泡的電功率之比是29D第一次和第二次燈泡的電功率之比是15解析：第一次所加正弦交流電壓的有效值為U1U0，A項正確；設第二次所加交流電壓的有效值為U2，則根據(jù)有效值的定義有T，解得U2U0，B項錯誤；根據(jù)電功率的定義式P可知，P1P215，C項錯誤，D項正確9(2018江蘇四市調(diào)研)圖甲為風力發(fā)電的簡易模型，在風力的作用下，風葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與風速成正比某一風速時，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，則(AD)A電流的表達式為i0.6sin10t(A)B磁鐵的轉(zhuǎn)速為10 r/sC風速加倍時電流的表達式為i1.2sin10t(A)D風速加倍時線圈中電流的有效值為0.6 A解析：通過乙圖可知電流的最大值為0.6 A，周期T0.2 s，故10 rad/s，故電流的表達式為i0.6sin10t(A)，故A正確；電流的周期為T0.2 s，故磁鐵的轉(zhuǎn)速為n r/s5 r/s，故B錯誤；風速加倍時，角速度加倍，根據(jù)EmnBS可知產(chǎn)生的感應電動勢加倍，形成的感應電流加倍，故風速加倍時電流的表達式為i1.2sin20t(A)，故C錯誤；根據(jù)C的分析，形成的感應電流最大值Im1.2 A，故有效值為IA0.6 A，故D正確10.如圖所示，C16 F，C23 F，R13 ，R26 ，電源電動勢E18 V，內(nèi)阻不計，下列說法正確的是(BC)A開關S斷開時，a、b兩點電勢相等B開關S閉合后，a、b兩點間的電流是2 AC開關S斷開時C1帶的電荷量比開關S閉合后C1帶的電荷量大D不論開關S斷開還是閉合，C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大解析：S斷開時外電路處于斷路狀態(tài)，兩電阻中均無電流通過，電阻兩端電勢相等，由題圖知a點電勢與電源負極電勢相等，而b點電勢與電源正極電勢相等，A錯誤S斷開時兩電容器兩端電壓都等于電源電動勢，而C1>C2，由QCU知此時Q1>Q2.當S閉合時，穩(wěn)定狀態(tài)下C1與R1并聯(lián)，C2與R2并聯(lián)，電路中電流I2 A，此時兩電阻兩端電壓分別為U1IR16 V、U2IR212 V，則此時兩電容器所帶的電荷量分別為Q1C1U13.6105 C、Q2C2U23.6105 C，對電容器C1來說，S閉合后其兩端電壓減小，所帶的電荷量也減小，故B、C正確，D錯誤三、計算題11“氫火焰離子化檢測器”可以檢測出無機物氣體中極其微量的有機分子的含量，其裝置如圖所示，在氫火焰的作用下，有機物的分子電離為一價正離子和自由電子，而無機物的分子不會電離設單位時間內(nèi)有n摩爾被檢測氣體進入檢測器，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得電流表的示數(shù)逐漸變大，直到最大值I，求有機物分子與被檢測氣體分子的數(shù)目的比值K是多少？(阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電荷量為e)解析：電流達到最大值I后，表明電離出來的電子全部到達了陽極，設經(jīng)過時間t到達極板的電荷量為q，則qIt，被電離的有機物分子的數(shù)目N，則有機物分子與被測氣體分子的數(shù)目的比值為K.答案：12如圖甲所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場已知線圈的匝數(shù)n100匝，總電阻r1.0 ，所圍成矩形的面積S0.040 m2，小燈泡的電阻R9.0 ，磁感應強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢瞬時值的表達式為enBmScost，其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期，不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率；(3)在磁感應強度變化的0時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量解析：(1)由圖象知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T3.14102 s，所以EmnBmS8.0 V.(2)電流的最大值Im0.80 A，有效值I A，小燈泡消耗的電功率PI2R2.88 W.(3)在0時間內(nèi)，電動勢的平均值，平均電流，流過燈泡的電荷量Qt4.0103 C.答案：(1)8.0 V(2)2.88 W(3)4.0103 C