2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)核心考點專項突破直流電路與交流電路練習(xí)含解析

直流電路與溝通電路一單項選擇題1.如圖所示電路，電源內(nèi)阻不行忽視。開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中()A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小B．電壓表與電流表的示數(shù)都增大C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大【解析】滑動變阻器R0的滑片向下滑動，R0接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，總電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，外電壓變小，電壓表的示數(shù)變小，R1兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變小，電流表的示數(shù)變小，A項正確。【答案】A2．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\f(\r(2),5π)T．單匝矩形線圈面積S＝1m2，電阻不計，繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動．線圈通過電刷與一志向變壓器原線圈相接，?為溝通電流表．調(diào)整副線圈的滑動觸頭P，當(dāng)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2時，副線圈電路中標(biāo)有“36V,36W”的燈泡正常發(fā)光．以下推斷正確的是()A．電流表的示數(shù)為1AB．矩形線圈產(chǎn)生電動勢的最大值為18VC．從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面起先計時，矩形線圈電動勢隨時間變更的規(guī)律為e＝18eq\r(2)sin(90πt)VD．若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)將P適當(dāng)下移【答案】C【解析】小燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電流為：I2＝eq\f(36W,36V)＝1A；依據(jù)變流比公式：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，解得：I1＝2A，故A錯誤；小燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電壓為36V，依據(jù)變壓比公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得：U1＝18V，故矩形線圈產(chǎn)生電動勢的有效值為18V，矩形線圈產(chǎn)生電動勢的最大值為18eq\r(2)V，故B錯誤；依據(jù)公式Em＝NBSω，解得：ω＝eq\f(Em,NBS)＝eq\f(18\r(2),1×\f(\r(2),5π)×1)rad/s＝90πrad/s，故從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面起先計時，矩形線圈電動勢隨時間的變更規(guī)律e＝Emsinωt＝18eq\r(2)sin(90πt)V，故C正確；若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，依據(jù)公式Em＝NBSω，感應(yīng)電動勢的最大值增加，故有效值也增加；為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)當(dāng)減小變壓比，故應(yīng)將P適當(dāng)上移，故D錯誤．3.如圖所示，電源E對電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80V時，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路（）A.充電時，通過R的電流不變B.若R增大，則充電時間變長C.若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D.若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變【答案】BCD【解析】本題考查電容器的充放電，意在考查考生的分析實力。電容器充電時兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢差不斷減小，因此充電電流變小，選項A錯誤；當(dāng)電阻R增大時，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的狀況下，充電時間變長，選項B正確；若C增大，依據(jù)Q=CU，電容器的帶電荷量增大，選項C正確；當(dāng)電源電動勢為85V時，電源給電容器充電仍能達(dá)到閃光燈擊穿電壓80V時，所以閃光燈仍舊發(fā)光，閃光一次通過的電荷量不變，選項D正確。4.如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為志向變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)比為k1.降壓變壓器T′的原、副線圈匝數(shù)比為k2.原線圈兩端接入一電壓u＝Umsinωt的溝通電源，用戶電阻為R(純電阻)，若用戶消耗功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率Pr和用戶獲得的電壓U分別為()A．Pr＝eq\f(r,Rk\o\al(2,2))PU＝eq\f(\r(2)k2Um,2k1)－eq\f(2r,k\o\al(2,2))eq\r(\f(P,R))B．Pr＝eq\f(2r,Rk\o\al(2,2))PU＝eq\f(\r(2)Um,2k1k2)－eq\f(2r,k\o\al(2,2))eq\r(\f(P,R))C．Pr＝eq\f(2r,Rk\o\al(2,2))PU＝eq\f(\r(2)k2Um,2k1)－eq\f(2r,k1k2)eq\r(\f(P,R))D．Pr＝eq\f(2r,Rk\o\al(2,1))PU＝eq\f(\r(2)Um,2k1k2)－eq\f(2r,k1k2)eq\r(\f(P,R))【答案】B【解析】用戶流過的電流為I4＝eq\r(\f(P,R))，故在輸電線路上的電流為I3＝eq\f(I4,k2)＝eq\f(1,k2)eq\r(\f(P,R))，故損失的電功率為Pr＝Ieq\o\al(2,3)·2r＝eq\f(2r,Rk\o\al(2,2))P；升壓變壓器兩端電壓的有效值為U1＝eq\f(Um,\r(2))，輸電線路上損失的電壓為ΔU＝I3·2r，升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U2＝eq\f(U1,k1)故降壓變壓器原線圈的電壓為U3＝U2－ΔU，用戶獲得的電壓U＝eq\f(U3,k2)聯(lián)立解得U＝eq\f(\r(2)Um,2k1k2)－eq\f(2r,k\o\al(2,2))eq\r(\f(P,R))5.在如圖所示的電路中，R1、R2、R3均為可變電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合后，兩平行金屬板M、N中有一帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。為使帶電液滴向上加速運(yùn)動，可實行的措施是()A．增大R1的阻值B．減小R2的阻值C．減小R3的阻值D．增大M、N間距【解析】因為R1與平行板電容器串聯(lián)，故無論R1阻值變大還是變小，電容器兩極板間的電壓都等于R3兩端電壓，故選項A錯誤；當(dāng)R2阻值減小時，電路的電阻變小，則電路的總電阻變小電流變大，R3的分壓變大，電容器兩極板間的電壓變大，所以電場力變大，油滴向上運(yùn)動，故選項B正確；當(dāng)減小R3的阻值時，電路的電流也變大，因此內(nèi)電壓和R2的分壓變大，則R3的分壓變小，所以電場力變小，油滴向下運(yùn)動，故選項C錯誤；當(dāng)增大極板間的距離時，由E＝eq\f(U,d)，電場強(qiáng)度變小，故電場力變小，油滴向下運(yùn)動，選項D錯誤。故選B?！敬鸢浮緽6.當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時,通過該電阻的電荷量為0.3C,消耗的電能為0.9J.為在相同時間內(nèi)使0.6C的電荷量通過該電阻,在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是()A.3V1.8J B.3V3.6JC.6V1.8J D.6V3.6J答案：D解析：設(shè)兩次加在電阻R上的電壓分別為U1和U2,通電的時間都為t.由公式W1=U1q1和W1=U12Rt可得：U1=3V,tR=0.1.再由W2=U2q2和W2=U27.科學(xué)家探討發(fā)覺，磁敏電阻(GMR)的阻值隨所處空間磁場的增加而增大，隨所處空間磁場的減弱而變小，如圖所示電路中，GMR為一個磁敏電阻，R、R2為滑動變阻器，R1、R3為定值電阻，當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合時，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。則()A．只調(diào)整電阻R，當(dāng)P1向右端移動時，電阻R1消耗的電功率變大B．只調(diào)整電阻R，當(dāng)P1向右端移動時，帶電微粒向下運(yùn)動C．只調(diào)整電阻R2，當(dāng)P2向下端移動時，電阻R1消耗的電功率變大D．只調(diào)整電阻R2，當(dāng)P2向下端移動時，帶電微粒向下運(yùn)動解析：選A。P1向右端移動時R接入電路阻值增大，左側(cè)電路中電流減小，磁場減弱，此時磁敏電阻(GMR)阻值減小，右側(cè)閉合回路中電流增大，由P＝I2R可得R1消耗的電功率變大，此時R2兩端電壓U2＝IR變大，帶電微粒所受電場力增大，故帶電微粒將向上運(yùn)動，所以A正確，B錯誤；P2向下端移動時，R2接入電路阻值不變，電路中電流不變，R1消耗的電功率不變，R2兩端電壓不變，電容器兩端分壓增大，帶電微粒向上運(yùn)動，故CD錯誤。8.如圖所示，志向變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，和均為志向電表，燈泡電阻RL＝6Ω，AB端電壓u1＝12eq\r(2)sin100πt(V)，下列說法正確的是 ()A．電流頻率為100HzB.的讀數(shù)為24VC.的讀數(shù)為0.5AD．變壓器輸入功率為6W【解析】由ω＝2πf＝100πrad/s得：f＝50Hz，A錯．有效值U1＝12V，又eq\f(U2,U1)＝eq\f(n2,n1)得：U2＝6V，I2＝eq\f(U2,RL)＝1A，B、C項錯．由能量守恒得P1＝P2＝U2I2＝6W，D對．【答案】D9.某同學(xué)將始終流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變更的圖線畫在了同一坐標(biāo)系上，如圖中的a、b、c所示，依據(jù)圖線可知()A．反映Pr變更的圖線是bB．電源電動勢為8VC．電源內(nèi)阻為1ΩD．當(dāng)電流為0.5A時，外電路的電阻為6Ω【解析】由題意可知Pr＝I2r，變更曲線應(yīng)當(dāng)是c，且由圖象可求得電源內(nèi)阻r＝2Ω，選項A，C錯誤；由PE＝EI，可求得電源電動勢E＝4V，選項B錯誤；由圖象及閉合電路歐姆定律E＝IR＋I(xiàn)r可知，當(dāng)電流為0.5A時外電路的電阻為6Ω，選項D正確。故選D?！敬鸢浮緿10.如圖所示，志向變壓器的原線圈接在的溝通電源上，副線圈接有R=55Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1，電流表、電壓表均為志向電表。下列說法正確的是A．原線圈的輸入功率為220WB．電流表的讀數(shù)為1AC．電壓表的讀數(shù)為110VD．副線圈輸出溝通電的周期為50s【答案】B【解析】電表的讀數(shù)均為有效值，原線圈兩端電壓有效值為220V，由志向變壓器原、副線圈兩端電壓與線圈匝數(shù)成正比，可知副線圈兩端電壓有效值為110V，C錯誤；流過電阻R的電流為2A，可知負(fù)載消耗的功率為220W，依據(jù)能量守恒可知，原線圈的輸入功率為220W，A錯誤；由P=UI可知，電流表的讀數(shù)為1A，B正確，由交變電壓瞬時值表達(dá)式可知，ω=100πrad/s，周期T=0.02s，D錯誤。二不定項選擇題1.在如圖所示的UI圖像中,直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線.用該電源干脆與電阻R相連組成閉合電路.由圖像可知()A.電源的電動勢為3V,內(nèi)阻為0.5ΩB.電阻R的阻值為1ΩC.電源的輸出功率為2WD.電源的效率為66.7%答案：ABD解析：由圖像可知,該電源的電動勢E=3V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電阻R的阻值為1Ω.仍由圖像可知,用該電源干脆與R相連組成閉合電路時,路端電壓U=2V,電流I=2A,則電源的輸出功率P=UI=2×2W=4W,電源的效率η=UIEI×100%=22.如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式溝通發(fā)電機(jī)，電阻為r＝2Ω矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與右側(cè)電路連接，右側(cè)電路中滑動變阻器R的最大阻值為R0＝eq\f(40,7)Ω，滑動片P位于滑動變阻器中心，定值電阻R1＝R0、R2＝eq\f(R0,2)，其他電阻不計．從線圈平面與磁場方向平行時起先計時，閉合開關(guān)S，線圈轉(zhuǎn)動過程中志向溝通電壓表示數(shù)是10V，圖乙是矩形線圈磁通量隨時間t變更的圖像，則下列說法正確的是()A．電阻R2上的熱功率為eq\f(5,7)WB．0.02s時滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值為零C．線圈產(chǎn)生的e隨時間t變更的規(guī)律是e＝10eq\r(2)cos100πt(V)D．線圈起先轉(zhuǎn)動到t＝eq\f(1,600)s的過程中，通過R1的電荷量為eq\f(\r(2),200π)C【解析】R總＝R1＋eq\f(R0,2)＋eq\f(R0,4)＝eq\f(7,4)R0＝10Ω，I＝eq\f(10,10)A＝1A，UR2＝eq\f(10,7)V，依據(jù)公式P＝eq\f(U2,R)得電阻R2上的熱功率為PR2＝eq\f(5,7)W，故A正確；0.02s通過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動勢最大，故B錯誤；T＝0.02s，ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，E＝10V＋1×2V＝12V，e＝12eq\r(2)cos100πt(V)，故C錯誤；電動勢的最大值為Em＝12eq\r(2)V＝nBSω，Φm＝BS＝eq\f(12\r(2),n×100π)(Wb)，Φ＝eq\f(12\r(2),n×100π)sin100πt(Wb)，線圈起先轉(zhuǎn)動到t＝eq\f(1,600)s的過程中，通過電阻的電量為eq\f(nΔΦ,R總＋r)＝eq\f(\r(2),200π)C，故D正確．【答案】AD3.如圖所示,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)阻,以下說法中不正確的是()A.當(dāng)R2=r時,R2上獲得最大功率B.當(dāng)R2=R1+r時,R1上獲得最大功率C.當(dāng)R2=0時,R1上獲得最大功率D.當(dāng)R2=0時,電源的輸出功率最大答案：ABD解析：在探討R2的電功率時,可將R1視為電源內(nèi)阻的一部分,即將原電路等效為外電阻R2與電動勢E、內(nèi)阻為(R1+r)的電源(等效電源)連成的閉合電路,如圖所示,R2的電功率是等效電源的輸出功率,明顯當(dāng)R2=R1+r時,R2獲得的電功率最大,選項A錯誤.在探討R1的電功率時,由I=ER1+R2+r及P1=I2R1可知,R2=0時,R1獲得的電功率最大,選項B錯誤,C正確,在探討電源的輸出功率時,(R1+R2)為外電阻,內(nèi)阻r恒定,由于題目沒有給出R1和r的4.如圖所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片，保持志向變壓器的輸入電壓U1不變，閉合電鍵S，下列說法正確的是()A．P向下滑動時，燈L變亮B．P向下滑動時，變壓器的輸出電壓不變C．P向上滑動時，變壓器的輸入電流變小D．P向上滑動時，變壓器的輸出功率變大【答案】BD【解析】由于志向變壓器輸入電壓U1不變，原、副線圈匝數(shù)不變，所以輸出電壓U2也不變，燈L亮度不隨P的滑動而變更，故選項A錯誤，選項B正確．P向上滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，負(fù)載總電阻R總減小，由I2＝eq\f(U2,R總)知，通過副線圈的電流I2增大，輸出功率P2＝U2I2增大，再由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)知輸入電流I1也增大，故選項C錯誤，D正確．5.如圖甲是小型溝通發(fā)電機(jī)的示意圖，兩極M、N間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為志向溝通電流表，V為志向溝通電壓表．內(nèi)阻不計的矩形線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，矩形線圈通過滑環(huán)接一志向變壓器，滑動觸頭P上下移動時可變更變壓器副線圈的輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R，從圖示位置起先計時，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變更的圖像如圖乙所示，以下推斷正確的是()A．電壓表的示數(shù)為10VB．0.01s時發(fā)電機(jī)線圈平面與磁場方向平行C．若P的位置向上移動、R的大小不變時，電流表讀數(shù)將減小D．若P的位置不變、R的大小不變，而把發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速增大一倍，則變壓器的輸入功率將增大到原來的4倍【解析】電壓表顯示的為有效值，示數(shù)為10V，A正確；0.01s時感應(yīng)電動勢最大，故線圈平面與磁場方向平行，故B正確；若P的位置向上移動，匝數(shù)比減小，副線圈電壓增大，R的大小不變時，電流表讀數(shù)將增大，故C錯誤；若P的位置不變、R的大小不變，而把發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速增大一倍，電壓增大為原來的2倍，則變壓器的輸入功率將增大到原來的4倍，故D正確．【答案】ABD6．如圖甲所示，志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，b是原線圈的中心抽頭，S為單刀雙擲開關(guān)，定值電阻R＝10Ω.從某時刻起先在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中正確的是()A．當(dāng)S與a連接后，志向電流表的示數(shù)為2.2AB．當(dāng)S與a連接后，t＝0.01s時志向電流表示數(shù)為零C．當(dāng)S由a撥到b后，原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍D．當(dāng)S由a撥到b后，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz【答案】AC【解析】由題圖乙知，原線圈的電壓u1＝220V，當(dāng)S與a連接后，依據(jù)變壓規(guī)律eq\f(u1,u2)＝eq\f(n1,n2)可得u2＝22V，志向電流表的示數(shù)I2＝eq\f(u2,R)＝2.2A，故A正確；電流表的示數(shù)對應(yīng)交變電流的有效值，所以在t＝0.01s時志向電流表示數(shù)不為零，故B錯誤；當(dāng)S由a撥到b后，原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1，可求副線圈電壓為44V，是原來的2倍，依據(jù)功率P＝eq\f(U2,R)知，功率是原來的4倍，輸入功率等于輸出功率，所以C正確；溝通電的頻率不會發(fā)生變更，由題圖乙知，頻率為50Hz，所以D錯誤．7.如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N，電阻不計的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，軸OO′垂直于磁感線，在線圈外接一含有志向變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2.保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動，下列推斷正確的是()A．在圖示位置時線框中磁通量為零，感應(yīng)電動勢最大B．當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動時，電壓表V2的示數(shù)變大C．電壓表V1示數(shù)等于NBωL2D．變壓器的輸入與輸出功率之比為1∶1【答案】AD【解析】當(dāng)線框轉(zhuǎn)到如圖所示位置，穿過線框的磁通量為0，但線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，故選項A正確；電壓表V2測量的是副線圈的電壓，副線圈電壓由原線圈電壓確定，與負(fù)載電阻變更無關(guān)，故選項B錯誤；電壓表V1示數(shù)為有效值，等于u1＝eq\f(u1m,\r(2))＝eq\f(NBωL2,\r(2))，故選項C錯誤；志向變壓器輸入功率等于輸出功率，則選項D正確．8.如圖所示，用志向變壓器給電燈L供電，假如只增加副線圈的匝數(shù)，其他條件不變，則 ()A．電燈L亮度減小B．電流表示數(shù)增大C．電壓表示數(shù)增大D．變壓器輸入功率不變【解析】由志向變壓器的電壓比等于匝數(shù)比可得eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)，n2增加，則副線圈兩端電壓增加，電壓表的讀數(shù)增大，加在電燈兩端的電壓增大，電燈變亮，即變壓器的輸出功率增大，由于志向變壓器的輸入功率等于輸出功率，則輸入功率也隨之增大，依據(jù)P＝U1I1，可知電流表的讀數(shù)增大，選項B、C正確，選項A、D錯誤．【答案】BC9.如圖所示，直流電源、滑動變阻器、平行板電容器與志向二極管(正向電阻為0，反向電阻為∞)連接，電源負(fù)極接地．起先時電容器不帶電，閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點．在開關(guān)S保持接通的狀態(tài)下，下列說法正確的是()A．當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，帶電油滴會向上運(yùn)動B．當(dāng)電容器的上極板向上移動時，帶電油滴會向下運(yùn)動C．當(dāng)電容器的下極板向下移動時，P點的電勢不變D．當(dāng)電容器的下極板向左移動時，P點的電勢會上升【答案】AD【解析】當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，變阻器有效阻值增大，R的電壓增大，則電容器板間電壓增大，場強(qiáng)增大，油滴所受的電場力增大，所以帶電油滴會向上運(yùn)動．故A正確；當(dāng)電容器的上極板向上移動時，由電容的確定式C＝eq\f(εrS,4πkd)知，電容減小，而電容器的電壓不變，由C＝eq\f(Q,U)知，Q