高考復(fù)習(xí)二輪專項(xiàng)練習(xí)物理專題分層突破練10恒定電流和交變電流

專題分層突破練10恒定電流和交變電流A組1.(2021浙江高三模擬)如圖所示,國(guó)內(nèi)首臺(tái)10×106W海上風(fēng)電機(jī)組在三峽集團(tuán)福建福清興化灣二期海上風(fēng)電場(chǎng)成功并網(wǎng)發(fā)電,是目前我國(guó)自主研發(fā)的單機(jī)容量亞太地區(qū)最大、全球第二大的海上風(fēng)電機(jī)組。若已知該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的年均輸出功率為設(shè)計(jì)功率的55%,每戶家庭月均耗電200kW·h,則一臺(tái)發(fā)電機(jī)可供大約多少戶用電()A.5000 B.1萬 C.2萬 D.4萬2.(多選)(2021山東棗莊高三二模)如圖所示的長(zhǎng)方體金屬導(dǎo)體,前表面為abcd,已知lab=10cm、lbc=5cm。當(dāng)C、D兩端加電壓U時(shí),其中電流為2A;當(dāng)A、B兩端加電壓2U時(shí),其中電流為I。下列說法正確的是()A.I=2AB.I=1AC.若A端接電源正極,B端接負(fù)極,同時(shí)加一垂直于abcd面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則C端電勢(shì)高D.若A端接電源正極,B端接負(fù)極,同時(shí)加一垂直于abcd面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則D端電勢(shì)高3.(2020江蘇卷)電流互感器是一種測(cè)量電路中電流的變壓器,工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少,串聯(lián)在電路中,副線圈匝數(shù)較多,兩端接在電流表上。則電流互感器()A.是一種降壓變壓器B.能測(cè)量直流電路的電流C.原、副線圈電流的頻率不同D.副線圈的電流小于原線圈的電流4.(2021山東高三模擬)如圖所示,R1為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,C為電容器。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P向上移動(dòng)時(shí),下列說法正確的是()A.電流表A1的示數(shù)增大B.電流表A2的示數(shù)減小C.電容器C的電荷量減小D.電源內(nèi)阻r上消耗的電功率增大5.(2020北京卷)如圖所示,理想變壓器原線圈接在u=Umsin(ωt+φ)的交流電源上,副線圈接三個(gè)阻值相同的電阻R,不計(jì)電表內(nèi)阻影響。閉合開關(guān)S后()A.電流表A2的示數(shù)減小B.電壓表V1的示數(shù)減小C.電壓表V2的示數(shù)不變D.電流表A1的示數(shù)不變6.(2021江蘇南通高三二模)下圖為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖,發(fā)電機(jī)輸出電壓不變,升壓變壓器、降壓變壓器均為理想變壓器,降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n。若用戶負(fù)載發(fā)生變化,電壓表V的示數(shù)變化ΔU,電流表A的示數(shù)變化ΔI,ΔUΔI=k,則兩變壓器間輸電線的總電阻R等于A.nk B.kn C.n2k D.7.(2021遼寧錦州高三一模)圖甲為一臺(tái)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖,內(nèi)阻r=1Ω,外電路電阻R1=R2=18Ω,電路中其余電阻不計(jì)。發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈匝數(shù)n=10,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化,如圖乙所示。取π=3.14。則()甲乙A.t=1.57×102s時(shí),該小型發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為零B.t=3.14×102s時(shí),矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面位置C.串聯(lián)在外電路中的交流電流表的示數(shù)為2AD.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為20VB組8.(多選)(2020浙江卷)如圖所示,系留無人機(jī)是利用地面直流電源通過電纜供電的無人機(jī),旋翼由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)?，F(xiàn)有質(zhì)量為20kg、額定功率為5kW的系留無人機(jī)從地面起飛沿豎直方向上升,經(jīng)過200s到達(dá)100m高處后懸停并進(jìn)行工作。已知直流電源供電電壓為400V,若不計(jì)電纜的質(zhì)量和電阻,忽略電纜對(duì)無人機(jī)的拉力,g取10m/s2,則()A.空氣對(duì)無人機(jī)的作用力始終大于或等于200NB.直流電源對(duì)無人機(jī)供電的額定電流為12.5AC.無人機(jī)上升過程中消耗的平均功率為100WD.無人機(jī)上升及懸停時(shí)均有部分功率用于對(duì)空氣做功9.(多選)(2021遼寧朝陽高三一模)如圖所示,理想變壓器的原線圈與穩(wěn)定的正弦式交流電源相連(電源內(nèi)阻不計(jì)),原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2,電壓表和電流表均為理想電表,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)滑片向左滑動(dòng)時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)變化分別用ΔU1、ΔU2、ΔI1、ΔI2表示。以下說法正確的是()A.ΔU1ΔB.ΔU2C.ΔU1ΔD.ΔU210.(多選)(2021湖南婁底高三零模)在如圖所示電路中,電表均為理想電表,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()A.A1示數(shù)變大B.A2示數(shù)變大C.V1示數(shù)變大D.V2示數(shù)變大11.(多選)(2021山西高三模擬)家用燈暖型浴霸的電路如圖所示,其中照明燈額定電壓為220V,額定功率為44W;四只相同的取暖燈額定電壓均為220V,額定功率均為440W;排氣扇電機(jī)的內(nèi)阻為1.2Ω。當(dāng)將浴霸接入u=2202sin100πt(V)的交流電路中時(shí),閉合全部開關(guān)后各用電器均正常工作,此時(shí)通過保險(xiǎn)絲的電流為8.6A。以下判斷正確的是()A.交變電流的頻率為50HzB.排氣扇電機(jī)的輸出功率為88WC.閉合全部開關(guān),浴霸的總功率為2675WD.只閉合S1、S4,通過保險(xiǎn)絲的電流為0.6A12.(2021江蘇濱海中學(xué)高三一模)交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀如圖甲,其工作原理如圖乙所示,傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電路中的電表均為理想電表。當(dāng)一位酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí),下列說法正確的是()甲乙A.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小B.電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變小C.酒精氣體濃度越大,電源的輸出功率越大D.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比保持不變13.(2021河北高三模擬)如圖所示的電路,電源電動(dòng)勢(shì)E恒定且內(nèi)阻r不可忽略,R1、R2、R3為定值電阻,R4為滑動(dòng)變阻器,A1、A2為理想電流表,V1、V2、V3為理想電壓表。閉合開關(guān)后,I1、I2分別表示兩個(gè)電流表的示數(shù),U1、U2、U3分別表示三個(gè)電壓表的示數(shù)?，F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R4的滑片稍向上滑動(dòng)一些,ΔI1、ΔI2分別表示兩個(gè)電流表示數(shù)變化的大小,ΔU1、ΔU2、ΔU3分別表示三個(gè)電壓表示數(shù)變化的大小。下列說法正確的是()A.U2變小 B.U2C.ΔU2小于ΔU3 D.ΔU1參考答案專題分層突破練10恒定電流和交變電流1.C解析根據(jù)能量守恒定律有ηPt=nW,代入數(shù)據(jù)可得55%×10×106×365×24×60×60J=12×200×3.6×106nJ,解得n=2×104,選項(xiàng)C正確。2.BD解析同一導(dǎo)體電阻率相同,設(shè)剩余一邊長(zhǎng)l,根據(jù)電阻定律R=ρlS可知,RCD=ρlbclabl,RAB=ρlablbcl。當(dāng)C、D兩端加電壓U時(shí),其電流為I'=URCD=Uρlbclabl=2A;當(dāng)A、B兩端加電壓2U時(shí),其中電流為I=2URAB=2Uρlablbcl,聯(lián)立可得I=12I'=1A,選項(xiàng)A3.D解析電流互感器是一種測(cè)量電路中電流的變壓器;根據(jù)題意,電流互感器原線圈匝數(shù)較少,副線圈匝數(shù)較多,由U1U2=n1n2可知,電流互感器是一種升壓變壓器,故A錯(cuò)誤。電流互感器是利用電磁感應(yīng)進(jìn)行工作的,只有在交流電路中才能正常工作,故B錯(cuò)誤。電流互感器能夠改變?cè)⒏本€圈電流和電壓,但不能夠改變其頻率,故C錯(cuò)誤。由I2I14.B解析滑片向上滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大,整個(gè)電路電阻增大,干路電流減小,A1示數(shù)減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。內(nèi)電壓減小,外電壓增大,R1兩端的電壓增大,則通過R1的電流增大,而干路電流減小,則A2的示數(shù)減小,選項(xiàng)B正確。電容器兩端的電壓增大,所以電容器的電荷量增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。通過電源內(nèi)阻的電流減小,則由P=I2r可知,電源內(nèi)阻消耗的電功率減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.A解析開關(guān)S閉合后,副線圈總的電阻減小,由于變壓器的匝數(shù)比和輸入電壓都不變,所以輸出電壓也不變,即V1示數(shù)不變,但因副線圈的總電阻減小,則副線圈的總電流增大,原線圈的電流增大,故A1的示數(shù)變大,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。由于副線圈的電流增大,故與副線圈串聯(lián)的電阻R兩端的電壓增大,而副線圈兩端的電壓不變,所以副線圈電路中并聯(lián)部分的電壓減小,即V2的示數(shù)減小,故電流表A2的示數(shù)減小,選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤。6.C解析電壓表V的示數(shù)變化ΔU,則降壓變壓器的原線圈兩端電壓變化了nΔU,電流表A的示數(shù)變化ΔI,則流過R的電流變化了ΔIn,由閉合電路的歐姆定律可得U3=RI+U2,所以兩變壓器間輸電線的總電阻R=nΔUΔIn7.D解析t=1.57×102s時(shí),磁通量Φ的變化率最大,該小型發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為最大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。t=3.14×102s時(shí),磁通量Φ的變化率最大,磁場(chǎng)與線圈平面平行,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。從Φt圖線可以看出Φmax=1.0×102Wb,T=3.14×102s,ω=2πT=200rad/s,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Emax=nωΦmax=20V,外電路電阻R=R12=9Ω,電路中電流最大值為Imax=EmaxR+r=2A,串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)為I=8.BD解析由于系留無人機(jī)開始起飛經(jīng)過200s到達(dá)100m高處后懸停并進(jìn)行工作,可見系留無人機(jī)先加速后減速再停留在空中,所以空氣對(duì)無人機(jī)的作用力先大于重力,再小于重力,最后等于重力,故A錯(cuò)誤;直流電源對(duì)無人機(jī)供電的額定電流為I=PU=5000400A=12.5A,故B正確;無人機(jī)上升過程中克服重力做的功為W=mgh=20×10×100J=20000J,另外還要克服空氣的阻力做功,電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻還要消耗能量,所以無人機(jī)上升過程中消耗的平均功率P>Wt=100W,故C錯(cuò)誤;9.AD解析正弦式交流電源電壓穩(wěn)定,有U=UR1+U1,|ΔU1|=|ΔUR1|,所以有ΔU1ΔI1=ΔUR1ΔI1=R1,選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤。根據(jù)變壓器的規(guī)律可知,理想變壓器原、副線圈電壓變化量之比ΔU10.BD解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R2增大,則外電路中的總電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律I=ER總+r,可知總電流減小,即A1的示數(shù)減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。根據(jù)U=EIr,可知路端電壓增大,即V2的示數(shù)變大,選項(xiàng)D正確。流過電阻R1的電流即為總電流,根據(jù)U1=IR1,因總電流I減小,故U1減小,即V1的示數(shù)減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。根據(jù)路端電壓U=U1+U并,因U增大,U1減小,可知U并增大,故流過A2的電流增大,A2的示數(shù)增大11.AD解析根據(jù)u=2202sin100πt(V),可得交變電流的頻率為f=ω2π=100π2πHz=50Hz,選項(xiàng)A正確。照明燈電流I1=P1U1=0.2A,取暖燈電流I2=P2U2=2A,則通過排氣扇的電流為I3=II14I2=0.4A,排氣扇電機(jī)的輸出功率為P=I3UI32r=87.808W,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。排氣扇功率P3=I3U=88W,故浴霸的總功率為P總=44W+4×440W+88W=1892W,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。只閉合S1、S412.D解析由于傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,而酒駕駕駛員吹氣時(shí),酒精濃度大,故R變小,由閉合電路的歐姆定律可知I=ER+r+R0,U=EI(R0+r),可知電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。電源的輸出功率關(guān)于外電阻R外的關(guān)系圖像如圖所示,由圖可看出當(dāng)R外=r時(shí)電源的輸出功率最大,而酒精氣體濃度越大導(dǎo)致R+R0越小,若開始時(shí)有R+R0>r,則隨著R減小電源的輸出功率增大,若R+R0<r,則隨著R減小電源的輸出功率減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。根據(jù)閉合電路的歐姆定律有E=U+I(r+R0)