高考物理第二輪復(fù)習(xí) 升級訓(xùn)練篇8 直流電路與交流電路(1).doc

專題升級訓(xùn)練八直流電路與交流電路（時(shí)間：60分鐘滿分：100分）一、單選題（共4小題，每小題6分，共24分）1（2011上海綜合，8）家用電器即使沒有使用，只要插頭插在電源上處于待機(jī)狀態(tài)，就會消耗電能。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，估算這些電器待機(jī)1天耗電約為（）家用電器1臺臺式電腦1臺平板電視機(jī)1臺空調(diào)1臺洗衣機(jī)待機(jī)功率（瓦）4142a0.3度 b0.6度 c0.9度 d1.2度2（2012課標(biāo)全國理綜，17）自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分。一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1 900匝；原線圈為1 100匝，接在有效值為220 v的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載r上的功率為2.0 kw。設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為i1，負(fù)載兩端電壓的有效值為u2，且變壓器是理想的，則u2和i1分別約為（）a380 v和5.3 a b380 v和9.1 ac240 v和5.3 a d240 v和9.1 a3如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小bt的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積s0.5 m2，線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的軸oo以角速度200 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220 v 60 w”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10 a，下列說法中正確的是（）a圖示位置穿過線框的磁通量變化率不為零b線框中產(chǎn)生交變電壓的表達(dá)式為u500sin（200t）vc變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為5011d允許變壓器輸出的最大功率為2 200 w4（2012重慶理綜，15）如圖所示，理想變壓器的原線圈接u11 000sin 100t（v）的交變電壓，副線圈通過電阻r6 的導(dǎo)線對“220 v/880 w”的電器rl供電，該電器正常工作。由此可知（）a原、副線圈的匝數(shù)比為501b交變電壓的頻率為100 hzc副線圈中電流的有效值為4 ad變壓器的輸入功率為880 w二、雙選題（共6小題，每題8分，共48分，選對但不全的得4分，有選錯(cuò)的不得分）5一個(gè)電池組的電動(dòng)勢為e，內(nèi)阻為r，用它給一電阻為r的直流電動(dòng)機(jī)供電，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為i，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為u，經(jīng)時(shí)間t（）a電流在電源內(nèi)外電路做的功為iutb電池消耗的化學(xué)能為ietc電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能為ieti2（rr）td電池組的效率為6（2010江蘇單科，7）在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，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。隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有（）a升壓變壓器的輸出電壓增大b降壓變壓器的輸出電壓增大c輸電線上損耗的功率增大d輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大7如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不計(jì)，三個(gè)小燈泡完全相同且外電路變化時(shí)每個(gè)燈泡兩端的電壓都不會超過其額定電壓。開始時(shí)只有s1閉合。當(dāng)s2也閉合后，下列說法正確的是（）a燈泡l1變亮b燈泡l2變亮c電容器c的帶電荷量將增加d閉合s2的瞬間流過電流表的電流方向自右向左8（2011山東臨沂二模理綜，21）某興趣小組用實(shí)驗(yàn)室的手搖發(fā)電機(jī)和一個(gè)可看做理想的小變壓器給一個(gè)燈泡供電，電路如圖。當(dāng)線圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，額定電壓為u0的燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)是u1。已知線圈電阻是r，燈泡電阻是r，則有（）a變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值是uu1sin 2ntb變壓器的匝數(shù)比是u1u0c電流表的示數(shù)是d線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大值是eu19（ 2012山東煙臺一模）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，電阻r22 ，各電表均為理想電表。副線圈輸出電壓的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）a輸入電壓的頻率為100 hzb電壓表的示數(shù)為220 vc電流表的示數(shù)為1 ad電阻r消耗的電功率是22 w10在如圖所示的ui圖象中，直線為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線為某一電阻r的伏安特性曲線，用該電源直接與電阻r連接成閉合電路，由圖象可知（）ar的阻值為1.5 b電源電動(dòng)勢為3 v，內(nèi)阻為0.5 c電源的輸出功率為3.0 wd電阻r消耗的功率為1.5 w三、計(jì)算題（共28分）11（12分）（2012安徽理綜，23）如圖甲是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸oo轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞oo轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻r形成閉合電路。圖乙是主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示。已知ab長度為l1，bc長度為l2，線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只考慮單匝線圈） 甲 乙 丙（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e1的表達(dá)式；（2）線圈平面處于與中性面成0夾角位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，如圖丙所示，試寫出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e2的表達(dá)式；（3）若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱。（其他電阻均不計(jì)）12（16分）（2012江蘇單科，13）某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置，如圖所示。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為，磁場均沿半徑方向。匝數(shù)為n的矩形線圈abcd的邊長abcdl、bcad2l。線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc和ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場。在磁場中，兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直。線圈的總電阻為r，外接電阻為r。求：（1）線圈切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小em；（2）線圈切割磁感線時(shí)，bc邊所受安培力的大小f；（3）外接電阻上電流的有效值i。參考答案1a解析：1 kwh1033 600 j3.6106 j，這些用電器一天耗電wpt（4142）243 600 j9.5105 j0.3 kwh。故a正確，b、c、d錯(cuò)誤。2b解析：因變壓器輸出電壓調(diào)至最大，故副線圈為1 900匝，由變壓器兩端的電壓與匝數(shù)成正比，即，故副線圈的電壓有效值u2為380 v；因變壓器為理想變壓器，故其輸入功率等于輸出功率，即p1p2，由p1u1i1得i19.1 a，b正確。3b解析：題圖示位置穿過線框的磁通量最大，但由于沒有邊切割磁感線，所以無感應(yīng)電動(dòng)勢磁通量的變化率為零，a選項(xiàng)錯(cuò)誤；線框中交變電壓unbssin t500sin 200t v，b選項(xiàng)正確；變壓器原、副線圈匝數(shù)之比，c選項(xiàng)錯(cuò)誤；變壓器輸出的最大功率等于輸入的最大功率pui50010 w5 000 w，d選項(xiàng)錯(cuò)誤。4c解析：副線圈中的電流與用電器中的電流相同，i24 a，c正確；輸電線上消耗電壓u耗i2r24 v，變壓器輸出電壓u2244 v，輸入、輸出功率p入p出i2u2976 w，d錯(cuò)誤；輸入電壓的有效值為11 000 v，原副線圈的匝數(shù)比等于11 00024445.11，a錯(cuò)誤；由輸入電壓的表達(dá)式知，fhz50 hz，b錯(cuò)誤。5bc解析：由閉合電路歐姆定律和能量守恒知，電池消耗的化學(xué)能提供了電源在內(nèi)外電路所做的功w，wieti（uir）t（iui2r）t。電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能e機(jī)uiti2rt（eir）iti2rteiti2（rr）t。電池組的效率100%100%。故b、c正確。6cd解析：升壓變壓器的輸出電壓由電源電壓及匝數(shù)比決定，輸出功率變大時(shí)升壓變壓器的輸出電壓不變，a項(xiàng)錯(cuò)誤。由i可知當(dāng)輸出功率增大時(shí)輸出電流增大，由u損ir及p損i2r可知u損及p損均增大，故c項(xiàng)正確。當(dāng)u損增大時(shí)降壓變壓器的輸出電壓減小，b選項(xiàng)錯(cuò)誤。由p損r可知r。當(dāng)輸出功率增大時(shí)輸電線損耗比例增大，d項(xiàng)正確。7ad解析：只有s1閉合時(shí)，l1和l2串聯(lián)，電容器兩端的電壓等于電源兩端的電壓。s2閉合后，l3和l2并聯(lián)，再和l1串聯(lián)。則l1兩端的電壓增大，故l1變亮，電容器兩端的電壓減小，故電容器放電，電荷量減小。電流表上的電流是電容器的放電電流，故方向從右向左?？芍猘、d正確。8bc解析：電壓表示數(shù)為有效值，則變壓器輸入電壓的最大值為u1，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；根據(jù)變壓規(guī)律知，選項(xiàng)b正確；流過燈泡的電流即流過副線圈的電流i2u0/r，根據(jù)變流規(guī)律有，解得，選項(xiàng)c正確；線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大值為em，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得emu1i1ru1，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。9bd解析：副線圈輸出電壓的有效值為22 v，周期為0.02 s，頻率為50hz，輸入電壓的頻率也為50 hz，電壓表的示數(shù)即原線圈的電壓為220 v；副線圈的電流為1 a，所以原線圈電流為0.1 a；電阻r消耗的電功率p222 w，選項(xiàng)b、d正確。10ad解析：r的阻值為圖線的斜率，1.5 ，圖線在縱軸上的截距為電動(dòng)勢3 v，圖線斜率的絕對值為內(nèi)阻0.5 ，兩圖線的交點(diǎn)電阻r接入電源的工作值，電源的輸出功率為pui1.5 w，也是電阻r消耗的功率，選項(xiàng)a、d正確。11答案：見解析解析：（1）如圖所示，矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，只有ab和cd切割磁感線，設(shè)ab和cd的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v，則v在t時(shí)刻，導(dǎo)線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢均為e1bl1v由圖可知vvsin t則整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢為e12e1bl1l2sin t（2）當(dāng)線圈由題圖丙位置開始運(yùn)動(dòng)時(shí)