2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題四 電路和電磁感應(yīng) 第11講 直流與交流電路問題練案.doc
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專題四第11講 直流與交流電路問題限時:40分鐘選擇題(本題共12小題,其中17題為單選,812題為多選)1(2018北京市西城區(qū)高三下學(xué)期5月模擬)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的示意圖,從線圈通過如圖所示的位置開始計時。如果發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的頻率為50Hz,電動勢的最大值為400V,則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢瞬時值表達(dá)式為(D)Ae400sin50t(V)Be400cos50t(V)Ce400sin100t(V)De400cos100t(V)解析因f50Hz,可知2f100rad/s,線圈從垂直中性面開始轉(zhuǎn)動,則瞬時值表達(dá)式是:e400cos100t(V),故選D。2(2018四川省涼山州高三第三次診斷試題)用理想變壓器為一定值電阻R供電,變壓器輸入有效值恒定的正弦交流電,當(dāng)副線圈的滑動觸頭從最高點向下移動到匝數(shù)為原來的2/3時,則(D)A副線圈的輸出電壓變?yōu)樵瓉淼?/2倍B流過原線圈的電流變成原來的3/2倍CR消耗的功率變成原來的2/3倍D變壓器的輸入功率變成原來的4/9倍解析理想變壓器,單匝電動勢恒定。當(dāng)副線圈的滑動觸頭向下移動到原來的時,U1不變,U2變成原來的;由I,可知流過原線圈的電流變成原來的;由PI2R,可知R消耗的功率變成原來的;由于P出P入,變壓器的輸入功率變成原來的;綜上分析D正確。3(2018山西省孝義市高三下學(xué)期一模理綜)如圖所示電路中,理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為12,電阻R1、R2和R3的阻值分別是1、2和3,正弦交流電源的電壓恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時,理想電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S閉合時,電流表的示數(shù)為(C)AIBICID2I解析當(dāng)開關(guān)S斷開時,副線圈兩端的電壓U2I(R2R3)5I,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,得原線圈兩端的電壓為U1U2I,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比,得原線圈電流I12I,則電阻R1兩端的電壓為UR1I1R12I,在原線圈回路中總電壓為UU1UR1;S閉合時R3被短接,電流表示數(shù)為I,則副線圈兩端的電壓U2IR22I,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,得原線圈兩端的電壓為U1U2I,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比,得原線圈電流I12I,則電阻R1兩端的電壓為UR1I1R12I,在原線圈回路中總電壓為UU1URI3I,即3I,解得I,故ABD錯誤,C正確;故選C。4(2018湖南省郴州市高三下學(xué)期一模)如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止?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。當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時(C)A電壓表讀數(shù)增大B電流表讀數(shù)減小C電源的輸出功率逐漸增大D質(zhì)點P將向上運(yùn)動解析當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,其接入電路的電阻減小,外電路總電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知干路電流I增大。電容器板間電壓等于R3的電壓。R4減小,AB間并聯(lián)部分的總電阻減小,則R3的電壓減小,R3上消耗的功率逐漸減小,電容器板間場強(qiáng)減小,質(zhì)點P所受的電場力減小,所以質(zhì)點P將向下運(yùn)動。流過電流表的電流IAII3,I增大,I3減小,則IA增大,所以電流表讀數(shù)增大。R4的電壓U4U3U2,U3減小,U2增大,則U4減小,所以電壓表讀數(shù)減小。由于R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等,則外電路總電阻大于電源的內(nèi)阻r,當(dāng)外電阻減小時,電源的輸出功率逐漸增大。故ABD錯誤,C正確。故選:C。5(2018廈門市高三下學(xué)期第二次質(zhì)量檢測)如圖所示為原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)的理想變壓器,原線圈兩端接一正弦交變電流,一小燈泡L和滑動變阻器串聯(lián)接于副線圈兩端,滑動頭P置于中間,小燈泡正常發(fā)光。為了使小燈泡亮度變暗,可以采取的措施有(C)A僅減少原線圈的匝數(shù)n1B僅增加副線圈的匝數(shù)n2C僅改變R的電阻,將滑動頭P向B端滑動D僅增大原線圈交流電電壓解析僅減少原線圈的匝數(shù)n1或者僅增加副線圈的匝數(shù)n2,則根據(jù)可知,副線圈兩端電壓都增大,即通過小燈泡的電流增大,都變亮,AB錯誤;僅改變R的電阻,將滑動頭P向B端滑動,滑動變阻器連入電路電阻增大,由于副線圈兩端電壓不變,所以副線圈中電流減小,燈泡變暗,C正確;僅增大原線圈交流電電壓,則原線圈輸入電壓U1增大,故U2也增大,通過燈泡的電流變大,變亮,D錯誤。6(2018福建省莆田市高三下學(xué)期模擬)如圖所示為某同學(xué)設(shè)計的高壓輸電模擬電路,升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比n1n21k,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比n3n4k1,電阻r3。升壓變壓器原線圈輸入電壓為16V的正弦交流電,降壓變壓器副線圈接額定電壓為15V、額定功率為45W的用電器。兩個變壓器可視為理想變壓器,要使用電器正常工作,則(B)AkBk3Ck4Dk9解析用電器的電流為I4A3A,則輸電線上的電流:I3;U3kU415k;因U216k,則U2I3rU3,即16k315k。解得,k3,故選B。7(2018北京市平谷區(qū)高三下學(xué)期理綜模擬)某同學(xué)學(xué)習(xí)了歐姆表原理后,想自己設(shè)計并改裝一個歐姆表。他手上有如下器材:量程100A、內(nèi)阻500的電流計;電動勢1.5V的一節(jié)干電池;滑動變阻器、電阻箱和若干定值電阻。他設(shè)計的電路如圖甲所示,實驗時他將兩表筆短接,電流計指針滿偏時,他計算出電路中的總電阻為15k,然后他將一個10和20的電阻分別接到兩表筆之間時,發(fā)現(xiàn)電流計指針指示的位置幾乎一樣,很難區(qū)分。進(jìn)一步研究后他認(rèn)為,只有所測電阻與歐姆表總內(nèi)阻相當(dāng)時,測量結(jié)果才比較準(zhǔn)確。為此他想到了將小量程電流表改裝成大量程電流表的方法,設(shè)計了如圖乙所示的電路,并聯(lián)電阻R1后,可使干路電流是流經(jīng)電流計電流的n倍。若要測量阻值約20的電阻,n的取值最合適的是(B)An10000Bn1000Cn100Dn10解析由于要測量阻值約20的電阻,測量結(jié)果才比較準(zhǔn)確,則有R120,干路電流I,流經(jīng)電流計電流I,所以n751,故n的取值最合適的是1000,故ACD錯誤,B正確;故選B。8(2018山東省濰坊市高三下學(xué)期一模)如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T,矩形線圈面積為0.08m2,匝數(shù)為10,電阻不計,通過電刷與理想變壓器原線圈相連,當(dāng)線圈繞垂直磁場的軸OO以50rad/s的角速度轉(zhuǎn)動,副線圈兩端交流電壓表的示數(shù)為16V,則(AD)A在圖示位置時矩形線圈產(chǎn)生的電動勢為0VB矩形線圈產(chǎn)生的交流電周期為0.02sC矩形線圈產(chǎn)生的電動勢有效值為80VD變壓器原副線圈匝數(shù)之比為51解析在圖示位置時,磁通量最大,矩形線圈產(chǎn)生的電動勢為0V,故A正確;矩形線圈產(chǎn)生的交流電周期為T0.04s,故B錯誤;矩形線圈產(chǎn)生的電動勢最大值為EmaxNBS100.0850V80V,矩形線圈產(chǎn)生的電動勢有效值為E有80V,故C錯誤;變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為51,故D正確;故選AD。9(2018山東省淄博市高三下學(xué)期第二次模擬)如圖,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的5倍時,兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是(AD)A原、副線圈匝數(shù)之比為41B原、副線圈匝數(shù)之比為51C此時a和b的電功率之比為11D此時a和b的電功率之比為14解析由于兩個燈泡都正常發(fā)光,所以燈泡a兩端的電壓為U0,則原線圈兩端的電壓為4U0,b兩端的電壓為U0,所以原副線圈的匝數(shù)之比為,故A正確;B錯誤;根據(jù)匝數(shù)之比可以求出電流之比為14,根據(jù)PUI知a和b的電功率之比為14,故C錯誤;D正確;故選AD。10(2018陜西省榆林市高三下學(xué)期第四次模擬)圖甲為小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,在勻強(qiáng)磁場中,矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律為圖乙中的正弦曲線。已知發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻為5,外接燈泡的電阻為95,其他電阻不計,則(CD)At0.005s時穿過線圈的磁通量最大B1s內(nèi)線圈中的電流方向改變50次C燈泡兩端的電壓為19VD00.01s內(nèi)通過燈泡的電荷量為C解析由圖象乙可知t0.005s時感應(yīng)電動勢最大,穿過線圈的磁通量為零,故A錯誤;由題圖乙可知周期T0.02s,線框每轉(zhuǎn)一周,電流方向改變兩次,每秒電流方向改變100次,故B錯誤;由題圖乙可知交流電電動勢的最大值是Em20V,有效值為:E20V,根據(jù)閉合電路的分壓特點得電燈兩端的電壓為:UV20V19V;故C正確;根據(jù)q得:00.01s時間內(nèi)通過燈泡的電量為q;EmBSBS100BS;代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得:qC,故D正確;故選CD。11(2018吉林省實驗中學(xué)高三下學(xué)期模擬)如圖所示,一理想變壓器將原線圈接在u220sin100(V)的交流電壓上,原、副線圈匝數(shù)比n1n2221,定值電阻的阻值為25,滑動變阻器的總阻值為35。將滑動變阻器的滑片P從左向右滑動過程中,下列說法中正確的是(AC)A副線圈輸出電壓的頻率為50HzB當(dāng)變壓器的輸出功率達(dá)最大時,電壓表的示數(shù)為5VC當(dāng)滑動變阻器的功率達(dá)最大時,電流表的示數(shù)為0.2AD滑片P滑到最右端時,變壓器的輸入功率為40W解析原線圈的交流電壓頻率fHz50Hz,變壓器不改變交流電的頻率,故副線圈輸出電壓為50Hz,故A正確;根據(jù)PUI,可知副線圈的電壓不變,輸出功率要最大,則副線圈的電流要最大,即副線圈總電阻最小,故當(dāng)滑動變阻器的電阻為0,根據(jù)U1U2n1n2,解得:U2U1220V10V,則此時的電流為IA0.4A,則電壓表U表IR0.42.5V10V,故B錯誤;將定值電阻R看成內(nèi)電阻,故當(dāng)滑動變阻器的阻值等于定值電阻的阻值為25時滑動變阻器的功率達(dá)最大,則副線圈的電流IA0.2A,故C正確;當(dāng)滑片P滑到最右端時滑動變阻器的有效值為0,由B項分析知此時的電流為0.4A,變壓器的輸入功率等于變壓器的輸出功率,則有PUI100.4W4W,故D錯誤;故選AC。12(2018天津市高考壓軸卷)圖乙中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n251。原線圈接入如圖甲所示的正弦交流電。電路中電表均為理想電表,定值電阻R1R24,D為理想二極管(該二極管的正向電阻為零,反向電阻為無窮大),則(ACD)A電阻R2兩端的電壓頻率為50HzB電流表的示數(shù)為5AC原線圈的輸入功率為150WD將R1摘掉,電壓表的示數(shù)不變解析由圖甲可知,交流電的周期為0.02s,故頻率為50Hz;而變壓器及二極管均不會改變交流電的頻率,故電阻R2兩端的電壓頻率為50Hz,A正確;經(jīng)變壓器后,輸出電壓為V20V,因二極管的單向?qū)щ娦裕挥幸话霑r間內(nèi)有電壓加在R2兩端;則由有效值的定義可得UV10V;則電流表的示數(shù)為IA2.5A,B錯誤;原線圈輸入功率等于副線圈輸出的功率,輸出功率PW(2.5)24W150W,C正確;因輸出電壓由輸入電壓決定,故將R1摘掉,電壓表的示數(shù)不變,D正確。- 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