2014屆高考物理第二輪復(fù)習(xí)升級(jí)訓(xùn)練篇8直流電路與交流電路

1、 HYPERLINK /gscgzhwl 光世昌老師高中物理精品資源免費(fèi)下載地址 HYPERLINK /gscgzhwl /gscgzhwl專題升級(jí)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(huì)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(tái)臺(tái)式電腦1臺(tái)平板電視機(jī)1臺(tái)空調(diào)1臺(tái)洗衣機(jī)待機(jī)功率（瓦）4142A0.3度 B0.6度 C0.9度 D1.2度來(lái)源：全,品中&高*考+網(wǎng)2（2012課標(biāo)全國(guó)理綜，17）自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線

2、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Beq f(r(2),10)T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S0.5 m2，線框電阻不計(jì)。線框繞垂直

3、于磁場(chǎng)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u500eq r(2)sin（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 000eq r(2)sin 100t（V）的交變電壓，副線圈通過電阻r6 的導(dǎo)線對(duì)“220 V/880 W”的電器RL供電，該電器正常工作。由此可知（）

4、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(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的不得分）來(lái)源：全,品中&高*考+網(wǎng)5一個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)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eq f(UIr,E)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

5、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(huì)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（）來(lái)源：全,品中&高*考+網(wǎng)A燈泡L1變亮B燈泡L2變亮來(lái)源：全,品中&高*考+網(wǎng)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

6、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eq f(Uoal(2,0),RU1)D線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值是Eeq r(2)U19（ 2012山東煙臺(tái)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

7、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（）來(lái)源：全,品中&高*考+網(wǎng)AR的阻值為1.5 B電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為0.5 C電源的輸出功率為3.0 W來(lái)源：全,品中&高*考+網(wǎng)D電阻R消耗的功率為1.5 W來(lái)源：全,品中&高*考+網(wǎng)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(chǎng)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

8、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(lái)表示。已知ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，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(shì)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(shì)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

9、。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角均為eq f(4,9)，磁場(chǎng)均沿半徑方向。匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長(zhǎng)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(chǎng)。在磁場(chǎng)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：來(lái)源：全,品中&高*考+網(wǎng)（1）線圈切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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 J9.51

10、05 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eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)，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(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)磁通量的變化率為零，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；線框中交變電壓uNBSsin t500eq r(2)sin 200t V，B選項(xiàng)正確；變壓器原、副線圈匝數(shù)之比eq f(n1,n2)eq f(U1,U2)eq

11、 f(500,220)eq f(25,11)，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，I2eq f(P,U)4 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eq f(n1,n2)11 00024445.11，A錯(cuò)誤；由輸入電壓的表達(dá)式知，feq f(100,2)Hz50 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

12、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eq f(UI,EI)100%eq f(U,E)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Ieq f(P,U)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eq f(P2,U2)R可知eq f(P損,P)eq f(P,U2)R。當(dāng)輸出功率增大時(shí)輸電線損耗比例增

13、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?？芍狝、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eq r(2)U1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)變壓規(guī)律eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)知，eq f(n1,n2)eq f(U1,U0)，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eq f(I1,I2)eq f(n2,n1)有，e

14、q f(I1,I2)eq f(n2,n1)eq f(U0,U1)，解得，選項(xiàng)C正確；線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)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(shì)3 V，圖線斜率的絕對(duì)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

15、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veq f(L2,2)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(shì)均為E1BL1v由圖可知vvsin t則整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e12E1BL1L2sin （2）當(dāng)線圈由題圖丙位置開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，在t時(shí)刻整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e2BL1L2sin（t0（3）由閉合電路歐姆定律可知Ieq f(E,Rr)這里E為線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值Eeq f(Em,r(2)eq f(BL1L2,r(2)則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周在R上產(chǎn)生的焦耳熱為QRI2RT其中Teq