2020屆物理高考二輪專題復(fù)習(xí)與測試：專題強(qiáng)化練(十一)直流電路與交流電路

1、專題強(qiáng)化練（十一） 考點 1 直流電路的動態(tài)分析 1.（多選） （） （2019 濰坊聯(lián)考）如圖所示的 U-I 圖象中，圖線 I 為某電 源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，圖線H為某一電阻 R 的 U-I 圖線.用 該電源直接與電阻 R 連接成閉合電路，由圖象可知（ ） A. R 的阻值為 1.5 Q B. 電源電動勢為 3 V，內(nèi)阻為 0.5 Q C .電源的輸出功率為 3.0 W D .電源內(nèi)部消耗功率為 15 W 解析：由于電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線I和電阻 R 的 U-I 圖線H都為直線，所以電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線I的斜率的 絕對值等于電源內(nèi)阻，r = 1.5 Q;電阻 R 的

2、 U-I 圖線H的斜率等于電 阻 R 的阻值，R= 1.5 選項 A 正確，B 錯誤；電源的路端電壓與電 流的關(guān)系圖線和電阻 R 的 U-I 圖線交點縱、橫坐標(biāo)的乘積表示電源的 輸出功率，電源的輸出功率為 P = UI = 1.5X 1.0 W = 1.5 W，選項 C 錯 誤；由 EI = P+ Pr解得電源內(nèi)部消耗的功率為 Pr = EI - P= 3.0X1.0 W 1.5 W = 1.5 W,選項 D 正確. 答案：AD 2. （2019 廣州四校聯(lián)考）圖為測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的 U-I圖線.用此電源與三個阻值均為 3 Q的電阻連接成電路，測得路端 電壓為4.8 V.則該電路可

3、能為（ ） =0.5Q, 由電壓的分配原理得E-U = U，解得 R 外 = 2 Q. r R外 選項 A 三個電阻并聯(lián) R外=1 愆選項 B 兩個電阻串聯(lián)完再與第三 個電阻并聯(lián) R外=2 Q,選項 C 三個電阻串聯(lián) R外=9 Q,選項 D 兩個 電阻并聯(lián)完再與第三個電阻串聯(lián) R外= 4.5 莒故 B 正確. 答案：B 3. （20 佃信陽模擬）如圖所示，電源電動勢為 4 V，內(nèi)阻 1 Q,電 阻 R,= 3 Q, R2= R3= 4 愆 R4 = 8 Q,電容器 C= 6.0 a,F 閉合 S 電路 達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)后，電容器極板所帶電量為（ ） 解析：由上圖可知電源電動勢為 E= 6 V,電源內(nèi)

4、阻為 r = in T c - I 比 代、 心 解析：由電路結(jié)構(gòu)可知，電路中的總電阻為 R總=R1 + r + 5 A. 1.5X 10 5 C -5 C. 2.ox 10 C 5 B. 3.0X 10 5 C 5 D . 2.1X 10 C R ( R2 + R3) R2+ R3+ R4 =8 Q電路中的電流為 1=占=0.5 A, R總 電容器兩極板間 的電勢差為 UC = URI + UR2= IRI + ；R2= 2.5 V，電容器極板所帶電量為 Q= CUC= 1.5X 10_5 C,故 A 正確，B、C、D 錯誤. 答案：A 考點 2 交變電流的產(chǎn)生 4. （20 佃鄭州模擬）如

5、圖，實驗室一臺手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻 r = 1.0 莒外接 R= 9.0勺電阻.閉合開關(guān) S,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速 勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢 e= 10 2sin 10 t（V），則（ ） O 卜 A .該交變電流的頻率為 10 Hz B. 該電動勢的有效值為 10 2 V C. 外接電阻 R 所消耗的電功率為 10 W D .電路中理想交流電流表 A 的示數(shù)為 1.0 A 解析：正弦式交流電電動勢瞬時表達(dá)式為 e= EmSin w t由此可知 Em= 10 2 V, w= 10n rad/s,則該交變電流的頻率 5 Hz;該 2 n 10/2 電動勢的有效值為 E = p- V = 10

6、V，則 A、B 錯誤；電路中理想交 E 10 流電流表 A 的示數(shù) l = aE = l0d A = 1 A;外接電阻 R 所消耗的電功 R+r 9+1 率 P= I2R= 12X 9 W = 9 W，故 C 錯誤，D 正確. 答案：D 5. （2019 成都模擬）如圖， 勻強(qiáng)磁場中， 一單匝矩形金屬線框繞與 磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動， 線框中產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值隨時間 變化的規(guī)律為 e= 20 2sin 100 nV.下列說法正確的是（ ） A .該線框轉(zhuǎn)動的頻率是 100 Hz B. 該線框產(chǎn)生的交變電動勢最大值是 20 V C. t= 0.005 s 時刻，線框平面與中性面重合 D.

7、t= 0.05 s 時刻，穿過線圈的磁通量變化率為 0 解析：該線框轉(zhuǎn)動的頻率是 f=f = 100nHz = 50 Hz，選項 A 錯 2 n 2 n 誤；該線框產(chǎn)生的交變電動勢最大值是 20 2 V，選項 B 錯誤；t= 0.005 s時刻，線框轉(zhuǎn)過的角度為 100 nX 0.005= 2，,此時平面與中性面垂直， 選項 C 錯誤；t= 0.05 s 時刻，電動勢的瞬時值為 0,此時穿過線圈的 磁通量變化率為 0，選項 D 正確. 答案：D 6.侈選） （） （2019 太原一模）圖 1 中， 單匝矩形線圈 abed 在勻強(qiáng)磁場 中繞垂直磁場的軸轉(zhuǎn)動.改變線圈的轉(zhuǎn)速，穿過該線圈的磁通量隨時

8、 間分別按圖 2 中圖線甲、乙的規(guī)律變化.設(shè)線圈的電阻為 1.0 Q,則 （）（） A .圖線甲對應(yīng)線圈在 t= 0 時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大 B.圖線甲、乙對應(yīng)的線圈在 t= 2.0 s 時，線圈平面均平行于磁感 線 C. 圖線甲、乙對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為 5 : 4 D .圖線甲對應(yīng)的線圈中交變電流的峰值為 2.5 n A 解析：在 t= 0 時，甲最大，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最小，故 A 錯 誤；因為在 t= 0.2 sX 10= 2.0 s 時，甲=乙=0,所以線圈平面均平 行于磁感線，故 B 正確；由圖（b）可知甲、乙圖線對應(yīng)的周期之比為 4 : 1 5,而線圈的轉(zhuǎn)速 n= 1,所以圖線甲、

9、乙對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為 5： 4, 故 C正確；甲圖線對應(yīng)的線圈中交流電壓的峰值 Em = BSO = %3= 04 X 0 V = 5 n V 電流的峰值 I m= ERm= 5 n A 故 D 項錯誤. 答案：BC 7. （2019 珠海模擬）圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極 N、 S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場， A 為交流電流表，線圈繞垂 直于磁場的水平軸 00沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時， 產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是 （）（） io VI -I0V2 圖甲 圖乙 A .交流電的頻率是 100 Hz B. 電流表的示數(shù)為 20 A C

10、. 0.02 s 時穿過線圈的磁通量最大 D. 0.01 s 時線圈平面與磁場方向平行 1 1 解析：由乙圖知周期 T= 0.02 s,則頻率 f=T = 002 Hz = 50 Hz, 故 A 錯誤；電流表的示數(shù)為有效值 I =鳥=2 A = 10 A,故 B 錯誤； 由乙圖知 0.02 s時線框中感應(yīng)電流最大，說明線框與磁場平行，磁通量為零，故 C 錯誤；0.01 s 時線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，說明線框 與磁場平行，磁通量為零，故 D 正確. 答案：D 8. （20 佃惠州六校聯(lián)盟）圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型.在風(fēng)力作用 下，風(fēng)葉帶動與桿固連的永磁鐵轉(zhuǎn)動，磁鐵下方的線圈與電壓傳感器 相連.

11、在某一風(fēng)速時，傳感器顯示如圖乙所示，以下正確的是 （ ） A .磁鐵的轉(zhuǎn)速為 2.5 r/s B.線圈兩端電壓的有效值為 6 V D .該交變電流可以直接加在擊穿電壓為 10 V 的電容器上 1 解析：電流的周期為 T = 0.4 s,故磁體的轉(zhuǎn)速為 n= T= 25r/s,故 A 正確；通過乙圖可知電壓的最大值為 12 V，故有效值 U -牛6 2 2 n V， 故 B 錯誤； 周期 T = 0.4 s,故3=5n rad/s 故電壓的表達(dá)式 為 u = 12sin 5 t（A），故 C 錯誤；電容器的擊穿電壓為交流電的最大值， 而交流電的最大值大于電容器的擊穿電壓，故不能，故 D 錯誤.

12、答案：A 考點 3 變壓器和遠(yuǎn)距離輸電 C .交變電流的電壓表達(dá)式為 u= 12sin 10 t(V) XW.V. 電用傳感器 9. （2019 珠海模擬）如圖所示，一理想變壓器原線圈的匝數(shù) n1 = 1 100 匝，副線圈的匝數(shù) n2 = 220 匝，交流電源的電壓 u = 220 2 sin（100 t）V, R 為負(fù)載電阻，電壓表、電流表均為理想電表，則下列 說法中正確的是（ ） B.電壓表的示數(shù)為 44 V C .電流表 Ai的示數(shù)大于電流表 A2的示數(shù) D .變壓器的輸入功率大于輸出功率 解析：交流電的周期 T = 2n= 10n- s= 002 s f=T = 50 Hz，故 A

13、3 100 n I 項錯誤；原線圈的電壓 Ui= Um = 220 V ,和=ni，貝 S U2= 44 V，故 B 斗 2 U2 n2 項正確；原、副線圈的電流比等于匝數(shù)反比，因為 nin2，所以 I1VI2, 即電流表 Ai示數(shù)小于電流表 A2示數(shù)，故 C 項錯誤；變壓器的輸入功 率等于輸出功率，故 D 項錯誤. 答案：B 10. （20佃佃邢臺模擬）如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓 u = Umsin 3t副線圈電路中 R0為定值電阻，R 是滑動變阻器，Vi和 V 是理想交流電壓表，示數(shù)分別用 Ui和 U2表示；Al和 A2是理想交流電 流表，示數(shù)分別用 11和 I2表示.下列說法正確

14、的是（ ） A.交流電的頻率為 A . Ii和 I2表示電流的瞬時值 B. Ui和 U2表示電壓的最大值 C. 滑片 P 向下滑動過程中，U2不變、Ii變大 D. 滑片 P 向下滑動過程中，U2變小、Ii變小 解析：交流電壓表、電流表的讀數(shù)都為有效值，故選項 A、B 錯 誤；當(dāng)滑動變阻器滑片 P 向下滑動時，副線圈輸出電路的總電阻減小， 電壓表的示數(shù) U2不變，由歐姆定律可知 12增大，貝揃出功率增大，從 而輸入功率增大，輸入電壓 U1不變，打增大，故選項 C 正確，選項 D 錯誤. 答案：C 11. （2019 貴陽模擬）如圖所示，理想變壓器的原線圈與穩(wěn)定的正 弦交流電源相連，副線圈的滑動頭

15、 P 可上下滑動.設(shè)原線圈輸入電壓 為 U1，副線圈輸出電壓為 U2，負(fù)載為定值電阻 R,原、畐懺圈電流比 為 k.則（ ） A. P 下移，k 增大 B. P 上移，k 增大 C. P 上移，Ui減小 D . P 下移，U2增大 解析：根據(jù) = n2= k, P 下移副線圈的匝數(shù) n2減少，所以原副線 2 n1 圈的電流表 k 減小，若 P 上移 n2增大，原副線圈的電流表增大，故 A 錯誤，B 正確；電壓與匝數(shù)成正比，所以副線圈的電壓 U2減小，D 錯 誤；再根據(jù)嚴(yán),P 下移副線圈的匝數(shù) n2減少，U2減小，Ui與匝數(shù) Ui ni 無關(guān)，改變匝數(shù) Ui不變，所以 C、D 錯誤. 答案：B

16、12. （20 佃衡水中學(xué)模擬）電動機(jī)的內(nèi)電阻 r= 2 Q,與 R= 8 Q的 電阻串聯(lián)接在發(fā)電機(jī)線圈上，如圖所示，已知線圈面積為 22 m2，共 1：1 1T /? 100 匝，線圈的電阻為 2 愆線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B = 2 T 的勻強(qiáng)磁場中 n 繞垂直磁感線的軸 00以轉(zhuǎn)速 n = 600 r/min 勻速轉(zhuǎn)動時，在合上開關(guān) S 后電動機(jī)正常工作，電壓表的示數(shù)為 100 V，下列說法正確的是（ ） A .電路中電流的最大值為 5 2 A B.電路中電流的最大值為 10 2 A C .電動機(jī)正常工作時的輸出功率為 1 000 W D .電動機(jī)正常工作時的輸出功率為 800 2 W 解析：

17、線圈轉(zhuǎn)動時的角速度：3= 2nn= 2nX 10 rad/s= 20 n rad/s 線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢的最大值為：Em= NB3 = 100X 2x 2X 20 n n 20 V = 200 2 V ;有效值為：E =票=200 V;設(shè)線圈的電阻為 r，則電 2 路中的電流 I = E5U = 20： ：00 A = 10 A,故電路中最大電流為 102 R 十 r 8 十 2 A，故 A 錯誤，B 正確.電動機(jī)正常工作時的輸出功率為： P= UI - I2r =100X 10 W 102X 2 W = 800 W,故 C、D 錯誤. 答案：B 13. （多選）（）（2019 福州模擬）

18、如圖甲所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖， 變壓 器均為理想變壓器.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 1 : 100,其輸入 電壓變化規(guī)律如圖乙所示，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為 100 Q降壓變壓 器副線圈電路部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中 R1為一定值電阻， R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)溫度升高時其阻值變小.電 壓表 V顯示加在報警器上的電壓（報警器未畫出）.未出現(xiàn)火警時，升 壓變壓器的輸入功率為 750 kW下列說法中正確的有（ ） A .降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為 50 Hz B. 遠(yuǎn)距離輸電線路損耗的功率為 180 kW C. 當(dāng)傳感器 R2所在處出現(xiàn)火警時，電壓表 V 的示數(shù)變大 D. 當(dāng)傳感器 R2所在處出現(xiàn)火警時，輸電線上的電流變大 解析： 由題圖乙知交流電的周期為 002s,所以頻率為 50 Hz , A 正確；由題圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為 250 V,根據(jù)電壓與 匝數(shù)成正比知副線圈電壓為 25 000 V,所以輸電線中的電流 1= U = 30 A，輸電線損失的電壓 AU = IR = 30X