2020屆高考物理二輪10直流電路與交流電路

--專題限時(shí)集訓(xùn)（十）（建議用時(shí)：40分鐘）

［專題通關(guān)練］1.（2019深圳模擬）如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r,在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.電流表的讀數(shù)一定減小B.R0的功率一定增大C.電源的輸出功率可能先減小后增大D.電壓表與電流表讀數(shù)的比值UU^一定先減小后增大C［滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過(guò)程中，變阻器并聯(lián)總電阻先增大后減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知，電路中總電流 I先減小后增大，則電流表的讀數(shù)先減小后增大，A錯(cuò)誤；電流表的讀數(shù)先減小后增大，故R0的功率P=I2R0先減小后增大，B錯(cuò)誤；路端電壓先增大后減小，則電壓表的讀數(shù)先增大后減小，由于電源的內(nèi)阻與外電阻的關(guān)系未知，無(wú)法判斷電源輸出功率如何變化，可能先減小后增大，也可能先增大后減小，C正確；電流表的讀數(shù)先減小后增大，電壓表的讀數(shù)先增大后減小，電壓表與電流表讀數(shù)的比值一定先增大后減小， D錯(cuò)誤。］2.（多選）如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的徑向磁場(chǎng)中，兩半邊間的過(guò)渡區(qū)域?qū)挾群苄?，可忽略不?jì)。線圈的總匝數(shù)為N、總電阻為r,每匝線圈的面積為S,線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo當(dāng)線圈以角速度⑴勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，額定電壓為U、電阻為R的小燈泡在電路中恰能正常發(fā)光，則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是（ ）C 2 9A.NBSd B.^NBSdC-U D-l（1+>'）t;AD［線圈切割磁感線的兩邊在磁場(chǎng)中是垂直切割磁感線且切割線速度及磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，因此，該發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為恒定值 『NEBdS,因此A正確。根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Rr=|141U,因此D正確。］.（易錯(cuò)題）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比ni:n2=2：1,原線圈接正弦交變電流，副線圈接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為Ro當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升。若電動(dòng)機(jī)因摩擦造成的能量損失不計(jì)，則圖中電壓表的讀數(shù)為（）A.mgv4IR+,B.mgv

IC.4IR1D.JR+A.mgv4IR+,B.mgv

IC.4IR1D.JR+mgv

IA［電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于克服重力做功的功率，P輸出=mgv,由11：12=n2：ni,可知12=2I,所以P熱=12R=4I2R,P2=P輸出+P熱=mgv+4I2R,由于是理想變壓器，所以Pi=P2=UiI,Ui=4IR+mgv-,因此選項(xiàng)A正確。］易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)：解決本題時(shí)容易混淆純電阻電路和非純電阻電路，在非純電阻電路中，電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)為P入=P出+P熱。.（多選）（2019河南適應(yīng)性練習(xí)）黑光燈是滅蛾殺蟲的一種環(huán)保型設(shè)備，它發(fā)出的紫色光能夠引誘害蟲飛近黑光燈，然后被黑光燈周圍的交流高壓電網(wǎng)“擊斃”。圖是高壓電網(wǎng)的工作電路，其輸入電壓為有效值是 220V的正弦交流電，經(jīng)變壓器輸出給電網(wǎng)使用。已知空氣的擊穿電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 3000V/cm,要使害蟲瞬間被擊斃至少要1000V的電壓。為了能瞬間擊斃害蟲而又防止空氣被擊穿而造成短路，則（ ）

A.變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比的最小值為fl 11B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比的最大值為5050C.電網(wǎng)相鄰兩極間距離須大于1cm3D.電網(wǎng)相鄰兩極間距離的最大值為3cmniUi穿.—、 BC［根據(jù)理想變壓器的原理：—，由題意，要使副線圈電壓的有效值n2U2穿ni 22011—& =~n21000ni 22011—& =~n2100050'故變壓器原、副線圈的至少為1000V,則：-<—，聯(lián)立得n2U2穿 一,，一111cm=3匝數(shù)之比的最大值為前，故A錯(cuò)誤，B1cm=3U2穿1000即變壓器次級(jí)線圈的電壓：U2穿=￡~,電網(wǎng)相鄰兩極間距離d=M=1篙E3000cm,故C正確，D錯(cuò)誤。］.（多選）（2019張掖三次診斷）圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡(jiǎn)易模型，在風(fēng)力作用下,風(fēng)葉帶動(dòng)與桿固連的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鐵下方的線圈與電壓傳感器相連。在某一風(fēng)速時(shí)，傳感器顯示電壓如圖乙所示，則（ ）A.磁鐵的轉(zhuǎn)速為2r/sB.線圈兩端電壓的有效值為6^2VC.交變電流的電壓表達(dá)式為u=12sin5tVD.該交變電流可以直接加在擊穿電壓為 9V的電容器上1 1 一BC［電流的周期為T=0.4s,故磁體白^轉(zhuǎn)速為n=T=04r/s=2.5r/s,故A錯(cuò)誤；通過(guò)題圖乙可知電壓的最大值為 12V,故有效值U=Um=j|V=6、RV,故B正確；周期T=0.4s,故⑴=午=04rad/s=5冗rad/§故電壓的表達(dá)式為u=12sin5t（V）,故C正確；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D錯(cuò)誤。］.（多選）（2019唐山二模）如圖甲所示的電路，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1:n2,電流表和電壓表都是理想電表，當(dāng)原線圈接圖乙所示的交流電源時(shí)，電路正常工作?，F(xiàn)將電源換成圖內(nèi)所示的交流電源，則更換電源前后（）A.電流表Ai、A2的示數(shù)之比均為ni：n2B.電壓表Vi、V2的示數(shù)之比均為ni：n2C.電壓表Vi示數(shù)不變，V2的示數(shù)變大D.電流表A1、A2的示數(shù)均不變BD［更換電源后，交流電的最大值不變，則有效值不變，電壓表Vi示數(shù)不變，V2的示數(shù)也不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)變壓器原、副線圈的電流比等于匝數(shù)的倒數(shù)比，則電流表Ai的示數(shù)與次級(jí)線圈電流之比為n2:ni,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表Vi、V2分別測(cè)量原、副線圈兩端的電壓，則根據(jù)電壓與匝數(shù)比的關(guān)系可知，電壓表Vi、V2的示數(shù)之比均為ni:n2,選項(xiàng)B正確；次級(jí)電壓有效值不變，則A2示數(shù)不變，則Ai示數(shù)不變，選項(xiàng)D正確。］.（20i9河南洛陽(yáng)模擬）如圖所示，某電路上接有保險(xiǎn)絲、交流電壓表、“ 220V900W”的電飯鍋及“220V200W”的抽油煙機(jī)?，F(xiàn)接入u=3iisin100t（V）的交流電，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.交流電壓表的示數(shù)為311V1s內(nèi)流過(guò)保險(xiǎn)絲的電流方向改變50次C.電飯鍋的熱功率是抽油煙機(jī)的熱功率的4.5倍D.為保證電路正常工作，保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于 5AD［現(xiàn)接入電壓u=311sin100t（V）的交流電，交流電壓最大值Um=311V,311父流電壓表的小數(shù)為有效值U=12V=220V,故A錯(cuò)誤；接入u=311sin100t（V） 2九 的父流電，故周期：T=—Ts=0.02s,一個(gè)周期電流萬(wàn)向改變2次，故1s電流100幾方向改變100次，故B錯(cuò)誤；電飯鍋是純電阻用電器，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生熱量，而抽油煙機(jī)是非純電阻用電器，消耗的電能部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能產(chǎn)生熱量，電飯鍋發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)總功率的 4.5倍，故C錯(cuò)誤；電流的最大值為:P1+P誤；電流的最大值為:P1+P2U900W+200W220V5A,故為保證電路正常工作,保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于5A,故D正確。］.（2019山東青島一模）如圖所示為某小型水電站電能輸送的示意圖，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比為1:20,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比為3：1。升壓變壓器原線圈兩端接入一電壓u=Umsincot的交流電源，用戶的總電阻為R（可視為純電阻），輸電線總電阻r=R,不考慮其他因素的影響，用戶獲得的電壓U為（ ）

A.2/UmB.372UmC.4UmD.6UmB ［升壓變壓器原線圈兩端電壓的有效值為B ［升壓變壓器原線圈兩端電壓的有效值為ui=U2,升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U2=20XUm=10M2um;輸電線路上損失的電壓為AU=W=IR,故降壓變壓器原線圈的電壓為U3=U2—AU,降壓變壓器副線圈兩端電壓U=3u3,副線3圈的電流I'=31,則U=3IR,聯(lián)立解得U=3V2Um,故B正確。］［能力提升練］.侈選）（2019山東德州聯(lián)考）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T,單匝正方形導(dǎo)線框的邊長(zhǎng)為1m,總電阻為1Q,開(kāi)始時(shí)處于位置I,現(xiàn)用外力使導(dǎo)線框繞ab邊勻速轉(zhuǎn)過(guò)180°至位置H,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為Ttrad/s,則在此過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是（ ）A.通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為零B.通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為2C2C.外力做功為2J一一￡D.外力做功為了JA①2BL22X1X12BC[通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q=R=R= 1 C=2C,選項(xiàng)A錯(cuò)E2（工VJT誤，B正確；根據(jù)Em=BcoS=lXTtX12V=兀V則外力做功W=Rt=l曰JXjt12J=~2J,選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選B、Co].（易錯(cuò)題）（2019山東煙臺(tái)一模）如圖所示，一理想變壓器原線圈與定值電阻Ri、理想電流表A1一起接入電壓包為U的交流電源上，原線圈接入電路的匝數(shù)可通過(guò)調(diào)節(jié)觸頭P進(jìn)行改變，副線圈和滑動(dòng)變阻器R、定值電阻R2以及理想電流表A2連接在一起，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.保持R不變，將觸頭P向上移動(dòng)，則Ai的示數(shù)變小，A2的示數(shù)變小B.保持R不變，將觸頭P向下移動(dòng)，電源輸出的總功率變小C.保持P的位置不動(dòng)，增大R,則Ai的示數(shù)減小，A2的示數(shù)減小D.保持P的位置不動(dòng)，增大R,則R的電功率變小，Ri的電功率不變n2一.D［保持R不變，將觸頭P向上移動(dòng)，則ni增大，再由5=李5，可知U2減小，又因?yàn)楦本€圈的總電阻不變，所以通過(guò)副線圈的電流減小，即 A2的示數(shù)變?。籄i的示數(shù)為當(dāng)，Ui和Ri都不變，所以Ai的示數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；保持R不R1n2變，將觸頭P向下移動(dòng)，則ni減小，再由U2=niUi,可知U2增大，副線圈的負(fù)故B錯(cuò)誤；保持P的位置載電阻不變，由故B錯(cuò)誤；保持P的位置R不動(dòng)，增大R,負(fù)載的總電阻R總增大，U2不變，由I2=U可知I2減小，所以A2的示數(shù)減??；Ai的示數(shù)為號(hào)，Ui和Ri都不變，所以Ai的示數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；R1保持P的位置不動(dòng)，增大R,負(fù)載的總電阻R總增大，U2不變，由|2=U2可知I2減小，副線圈的輸出功率為P2=U2|2減小，因?yàn)镽2的功率不變，所以R的功率是減小的；電阻Ri不變，兩端的電壓Ui不變，所以Ri的電功率不變，故D正確。］.（多選）（2019江西七校聯(lián)考））如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n占1000匝，副線圈匝數(shù)n2=200匝，將原線圈接在u=200\/2sin100疝（V）的交流電源上，副線圈上電阻R和理想交流電壓表并聯(lián)接入電路，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)間接入不同的元件，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.在A、B兩點(diǎn)間接入另一只電阻R,穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2Wb/sB.在A、B兩點(diǎn)間接入一理想二極管，電壓表讀數(shù)為40VC.在A、B兩點(diǎn)間接入一電容器，提高交流電頻率，電壓表讀數(shù)增大D.在A、B兩點(diǎn)間接入一電感線圈，提高交流電頻率，電阻R消耗的功率減小CD［在A、B兩點(diǎn)間接入另一電阻R,輸入電壓最大值為200/2V=283V,故平均每匝線圈的電壓為0.283V,故磁通量的最大變化率為0.283Wb/s,故A錯(cuò)誤；輸入電壓有效值為200V,根據(jù)U2=n2,可得輸出電壓為40V,在A、B兩點(diǎn)間接入一理想二極管，每個(gè)周期會(huì)被過(guò)濾掉半個(gè)周期的電流，設(shè)電壓表讀數(shù)為 U,則根據(jù)有效值定義，有**；=與*丁，U=；U2=20V2V,故B錯(cuò)誤；在A、B兩點(diǎn)間接入一電容器，提高交流電頻率，電容器的容抗減小， R兩端的電壓增加，電壓表讀數(shù)增大，故C正確；在A、B兩點(diǎn)間接入電感線圈，提高交流電頻率，感抗增加，R兩端的電壓減小，消耗的功率減小，故D正確。］12.如圖甲所示，一個(gè)電阻不計(jì)、邊長(zhǎng)為1m的正方形單匝線圈被固定，正方形線圈內(nèi)有一磁場(chǎng)與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，將線圈的兩端與理想變壓器原線圈相連，開(kāi)關(guān)閉合，副線圈接有定值電阻R0和磁敏電阻GMR(GMR的阻值隨所處空間磁場(chǎng)的增大而增大)，則下列說(shuō)法正確的是()A.線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為2VB.若使電阻R0消耗的功率增大，則滑動(dòng)觸頭P需上移C.當(dāng)開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)，副線圈中電流增大D.當(dāng)GMR處的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，變壓器的輸入功率減小D［磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=0.02sin(100t)T,求導(dǎo)可得磁通量變化率為號(hào)=2cos(100t)T/s,所以產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em=T=2V,線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=E2=^V,A錯(cuò)誤；滑動(dòng)觸頭P上移，R0兩端電壓減小，故其消耗的功率減小，B錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)時(shí)，副線圈減少一個(gè)支路，電流減小，C錯(cuò)誤；當(dāng)GMR處的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，其阻值增大，副線U2U2圈的電功率R0+R減小，故變壓器的輸入功率減小，D正確。］題號(hào)內(nèi)容押題依據(jù)核心考點(diǎn)核心素養(yǎng)1.變壓器原理以生活實(shí)踐為普導(dǎo)目樂(lè)科學(xué)思維：立足教材培養(yǎng)應(yīng)用能力2.交變電流四值以科技成就為普導(dǎo)目樂(lè)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：立足教材，將知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際1.（多選）泡沫塑料、海綿等是包裝家電常用到的材料。尤其是白色的泡沫塑料,切割很容易，但保證切割面光滑就很難。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，某校一同學(xué)自制了一個(gè)配有理想變壓器的泡沫切割器，該切割器的電熱絲（純金屬絲）參數(shù)為“44V8.8W”，切割器工作時(shí)，由于家庭電路電壓不穩(wěn)，電路電壓在200V?250V之間變化，則（）

A.當(dāng)電壓為250V時(shí)，電熱絲中交流電的頻率最大B.當(dāng)電壓變化時(shí)變壓器原、副線圈兩端電壓比值不變C.當(dāng)電路電壓為220V時(shí)，通過(guò)電熱絲的電流為0.2A,此時(shí)變壓器原線圈中的電流為0.04AD.當(dāng)電路的電壓增加時(shí)，原線圈的輸入功率可能不變BC[交流電的頻率是由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的，故頻率不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；變壓器原、副線圈兩端電壓比值等于原、副線圈的匝數(shù)比，則當(dāng)電壓變化時(shí)變壓U2442器原、副線圈兩端電壓比值不變，選項(xiàng)B正確；電熱絲的電阻R=U=44Q=220P8.8Q,當(dāng)通過(guò)電熱絲的電流為0.2A時(shí)，由于變壓器初級(jí)和次級(jí)功率相等，則變壓器原線圈中的電流為220X0.22_原線圈中的電流為