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2020新课标高考物理二轮复习专题限时练:专题四 第13讲 选择题对“直流电路、交流电路”的考查 WORD版含解析.doc

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1、A组基础题练熟练快1(多选)(2019江苏泰州联考)如图所示电路中,合上开关S后,电压表和电流表的读数分别为U、I,定值电阻R2消耗的功率为P,电容器所带的电荷量为Q,两电表均为理想电表当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列有关物理量之间变化关系图象正确的是()解析:当滑动变阻器的滑片向右移动,则R1减小,电流I变大,根据PI2R2可知PI图形是开口向上的抛物线的一部分,选项A错误;电容量电量:QUR1CEI(R2r)CEC(R2r)CI,则图象B正确;UEIr,可知r,则图象C错误,D正确;故选B、D.答案:BD2(2019山东菏泽二模)用同样的交流电分别用甲、乙两个电路给同样的灯泡供电,结果两

2、个电路中的灯泡均能正常发光,乙图中理想变压器原、副线圈的匝数比为53,则甲、乙两个电路中的总电功率之比为()A11 B52C53 D259解析:设灯泡的额定电流为I,则甲图中电路的总功率为P1UI,根据变流比可知,乙图中原线圈中电流为I,乙图中的总功率为P2UI,因此甲、乙两个电路中的总功率之比为53,故C项正确答案:C3(多选)(2019吉林长春联考)如图为一种直流发电机的结构示意图,直流发电机由两块永磁铁、线圈和换向器组线缠绕而成永磁体N、S极相对,中间区域视为匀强磁场,磁感应强度为B.线圈由N匝导线缠绕而成,面积为S,可绕如图所示的轴线匀速转动,角速度为.换向器由两个半铜环和两个电刷构成

3、,半铜环分别与线圈中导线的两端固连,线圈和半铜环绕着轴线以相同角速度转动电刷位置固定,作为输出端与外电路相连(图中未画出)每当线圈转到中性面位置时,半铜环和电刷会交换接触,以保持输出电流方向不变,且交换时间极短可忽略下列说法正确的是()A当线圈按照图示的方向转动时,电刷a的电势比b的电势高B当线圈转到图示位置时,线圈中产生的电动势为零C该发电机产生电动势的最大值为NBSD该发电机产生电动势的最大值是有效值的倍解析:当线圈按照图示的方向转动时,根据右手定则知电刷a的电势比b的电势低,故A错;当线圈转到图示位置时,磁通量等零,但磁通量的变化率达到了最大,所以线圈中产生的电动势也达到了最大,故B错;

4、发电机电动势随时间变化图象如图所示,其中最大值为NBS,且是有效值的倍,故C、D对;故选C、D.答案:CD4(多选)(2019江西六校联考)如图所示,边长为L,匝数为N,电阻不计的正方形线圈abcd,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO以角速度匀速转动,轴OO垂直于磁感线,制成一台交流发电机,它与理想变压器的原线圈连接,变压器原、副线圈的匝数之比为12,二极管的正向电阻为零,反向电阻无穷大,从正方形线圈处于图示位置开始计时,下列判断不正确的是()A交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为eNBL2sin tB变压器的输入功率与输出功率之比为12C电压表示数为NBL2D若将滑动变阻器的滑片向下滑

5、动,电流表的示数增大解析:从垂直于中性面时开始计时,矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBL2cos t,故A错误;变压器的输入与输出功率之比为11,故B错误;交流电在一个周期内有半个周期通过二极管,交流电压的最大值等于NBL2,次级电压最大值为Um22NBL2,根据电流的热效应可得T,解得U NBL2,故C正确;由二极管的单向导电性知,当滑片向下滑动,R增大,根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V2的示数不变,电流表示数变小,故D错误;此题选择错误的选项,故选A、B、D.答案:ABD5(2019甘肃天水二模)如图甲是远距离输电线路示意图,图乙是用户端电压随时间变化的图象,则()

6、A发电机产生的交流电的频率是100 HzB降压变压器输出的电压有效值是340 VC输电线的电流由输送功率和输送电压共同决定D仅增加升压变压器的原线圈匝数,其他条件不变,输电线上损失的功率减小解析:根据电压随时间变化的关系,由图可知,T0.02 s,故f Hz50 Hz,故A错误;由图象可知交流电压的最大值为Um340 V,因此其有效值为U V,故B错误;根据I,输电线中的电流与输送功率、输送电压有关,故C正确;仅增加升压变压器原线圈匝数,输送电压减小,损失的功率为P()2R,损失功率增大,故D错误答案:C6(多选)(2019河南适应性练习)黑光灯是灭蛾杀虫的一种环保型设备,它发出的紫色光能够引

7、诱害虫飞近黑光灯,然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”图示是高压电网的工作电路,其输入电压为有效值是220 V的正弦交流电,经变压器输出给电网使用已知空气的击穿电场的电场强度为3 000 V/cm,要使害虫瞬间被击毙至少要1 000 V的电压为了能瞬间击毙害虫而又防止空气被击穿而造成短路,则()A变压器原、副线圈的匝数之比的最小值为B变压器原、副线圈的匝数之比的最大值为C电网相邻两极间距离须大于 cmD电网相邻两极间距离的最大值为3 cm解析:要使害虫瞬间被击毙至少要1 000 V,根据电压与匝数成正比知n1n22201 0001150,故B正确,A错误;空气被击穿时,两电极间的电压U2Ed

8、,即3 000d1 000,解得d cm,故C正确,D错误答案:BC7(2019河南洛阳模拟)如图所示,某电路上接有保险丝、交流电压表、“220 V900 W”的电饭锅及“220 V200 W”的抽油烟机现接入u311sin 100t(V)的交流电,下列说法正确的是()A交流电压表的示数为311 VB1 s内流过保险丝的电流方向改变50次C电饭锅的热功率是抽油烟机的热功率的4.5倍D为保证电路正常工作,保险丝的额定电流不能小于5 A解析:现接入电压u311sin 100t(V)的交流电,交流电压最大值Um311 V,交流电压表的示数为有效值U220 V,故A错误;交流电的频率为f50 Hz,一

9、个周期电流方向改变2次,故1 s电流方向改变100次,故B错误;电饭锅是纯电阻,消耗的电能全部转化为内能,产生热量,而抽油烟机是非纯电阻,消耗的电能部分转化为机械能,部分转化为内能产生热量,电饭锅发热功率是抽油烟机总功率的4.5倍,故C错误;电流的最大值为:I,故为保证电路正常工作,保险丝的额定电流不能小于5 A,故D正确答案:D8(多选)(2019甘肃张掖三诊)图甲为风力发电的简易模型在风力作用下,风叶带动与杆固连的永磁体转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连在某一风速时,传感器显示如图乙所示,则()A磁铁的转速为2 r/sB线圈两端电压的有效值为6 VC交变电流的电压表达式为u12sin 5

10、t(V)D该交变电流可以直接加在击穿电压为9 V的电容器上解析:电流的周期为T0.4 s,故磁体的转速为n r/s2.5 r/s,故A错误;通过乙图可知电压的最大值为12 V,故有效值U V6 V,故B正确;周期T0.4 s,故 rad/s5 rad/s,故电压的表达式为U12sin 5t(V),故C正确;交流电的最大值大于电容器的击穿电压,故D错误答案:BCB组中难题目练通抓牢9(2019贵州贵阳二模)如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数之比为n1n2101,原线圈接入u220sin(100t)V的交流电源,副线圈接有定值电阻R1、R2、R3,电路中的交流电流表和交流电压表均为理想电表,导

11、线电阻不计,当开关S闭合后()A电压表示数为22 VB电流表示数变小C变压器的输入功率不变D变压器的输入功率变大解析:由题可知,原线圈两端电压的有效值为U1 V220 V,根据,得副线圈两端的电压为U2U1220 V22 V,而电压表测量的只是副线圈电路的部分电压,电压表的示数小于22 V,故A错误;当开关S闭合后,R2与R3并联,副线圈的总电阻减小,而副线圈两端的电压不变,故副线圈的电流I2增大,根据,可知原线圈的电流I1增大,故电流表示数增大,根据PU1I1,可知变压器的输入功率变大,故B、C错误,D正确答案:D10.(2019衡水金卷)如图所示,半径为r的金属圆环放在垂直纸面向外的匀强磁

12、场中,环面与磁感应强度垂直,磁场的磁感应强度为B0,保持圆环不动,将磁场的磁感应强度随时间均匀增大,经过时间t磁场的磁感应强度增大到B1,此时圆环中产生的焦耳热为Q;保持磁场的磁感应强度B1不变,将圆环绕对称轴(图中虚线)匀速转动,经时间2t圆环转过90,圆环中电流大小按正弦规律变化,圆环中产生的焦耳热也为Q,则磁感应强度B0和B1的比值为()A. B.C. D.解析:若保持圆环不动,则产生的感应电动势恒定为E1,则Qt;若线圈转动,则产生的感应电动势最大值:E2mB1SB1r2,有效值E2,产生的热量Q2t,联立可得:,故选A.答案:A11(多选)(2019广东珠海联考)如图所示,直流电路中

13、,R1、R2是定值电阻,R3是光敏电阻,其阻值随光照增强而减小当开关S闭合,电容器两板间的M点的带电液滴恰好能保持静止现用强光照射电阻R3时()A电源的总功率减小BA板的电势降低C液滴向上运动D电容器所带电荷量增加解析:当用强光照射光敏电阻时,电阻变小,电流变大,电源的总功率PEI变大,故A错误;由于电路中的电流增大,R1两端的电势差增大,又因为R1下端接地,电势为零,所以R1上端电势增大,A板的电势也增大,故B错误;电路稳定时电容器两板间的电压等于R1两端的电压,当用强光照射光敏电阻R2时,光敏电阻的阻值变小,电路中电流增大,R1两端间的电压增大,电容器的电压增大,板间场强增大,液滴所受的电

14、场力增大,液滴向上运动,故C正确;电容器的电压增大,电容不变,由QCU知,电容器所带电荷量增加,故D正确答案:CD12(2019山东烟台一模)如图所示,一理想变压器原线圈与定值电阻R1、理想电流表A1一起接入电压恒为U的交流电源上,原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P进行改变,副线圈和电阻箱R、定值电阻R2以及理想电流表A2连接在一起,下列说法正确的是()A保持R不变,将触头P向上移动,则A1的示数变小,A2的示数变小B保持R不变,将触头P向下移动,电源输出的总功率变小C保持P的位置不动,增大R,则A1的示数变小,A2的示数变小D保持P的位置不动,增大R,则R的电功率变小,R1的电功率不变解析

15、:保持R不变,将触头P向上移动,则n1增大,再由U2U1,可知U2减少,又因为副线圈的总电阻不变,所以通过副线圈的电流减少,即A2的示数变小;A1的示数为,U1和R1都不变,所以A1的示数不变,故A错误保持R不变,将触头P向下移动,则n1减少,再由U2U1,可知U2增加,副线圈的负载电阻不变,由P出可知电源输出的总功率增大,故B错误保持P的位置不动,增大R,负载的总电阻R总增大,U2不变,由I2可知I2减小,所以A2的示数变小;A1的示数为,U1和R1都不变,所以A1的示数不变,故C错误保持P的位置不动,增大R,负载的总电阻R总增大,U2不变,由I2可知I2减小,副线圈的输出功率为P2U2I2

16、减小,由因为R2的功率不变,所以R的功率是减小的;电阻R1不变,两端的电压U1不变,所以R1的电功率不变,故D正确答案:DC组探究创新从容应对13(多选)(2019宁夏银川联考)泡沫塑料、海绵等是包装家电常用到的材料尤其是白色的泡沫塑料,切割很容易,但保证切割面光滑就很难针对这个问题,银川某校一同学自制了一个配有理想变压器的泡沫切割器,该切割器的电热丝(纯金属丝)参数为“44 V,8.8 W”,切割器工作时,由于家庭电路电压不稳,电路电压在200 V250 V之间变化,则()A当电压为250 V时,电热丝中交流电的频率最大B当电压变化时变压器原、副线圈两端电压比值不变C当电路电压为220 V时

17、,通过电热丝的电流为0.2 A,此时变压器原线圈中的电流为0.04 AD当电路的电压增加时,原线圈的输入功率可能不变解析:交流电的频率是由发电机的转速决定的,故频率不变,选项A错误;变压器原、副线圈两端电压比值等于原、副线圈的匝数比,则当电压变化时变压器原、副线圈两端电压比值不变,选项B正确;电热丝的电阻R 220 ,当通过电热丝的电流为0.2 A时,由于变压器初级功率和次级功率相等,则变压器原线圈中的电流为I1 A0.04 A,选项C正确;当电路的电压增加时,次级消耗的功率增加,则原线圈的输入功率增大,选项D错误;故选B、C.答案:BC14(2019福建厦门联考)电风扇的挡位变换器电路如图所

18、示,把它视为一个可调压的理想变压器,总匝数为2 400匝的原线圈输入电压u220sin 100t(V),挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240匝、600匝、1 200匝、2 400匝电动机M的内阻r8 ,额定电压为U220 V,额定功率P110 W下列判断正确的是()A该交变电源的频率为100 HzB当选择3挡位后,电动机两端电压的最大值为110 VC当挡位由3变为2后,原线圈的电流变大D当选择挡位4后,电动机的输出功率为108 W解析:根据原线圈输入电压的瞬时值表达式知:100 ,交变电源的频率f50 Hz,故A错误;当选择3挡位后,副线圈的匝数为1 200匝,根据电压与匝数成正比得:,解得:U2110 V,所以电动机两端电压的最大值为110 V,故B错误;当挡位3变为2后,根据电压与匝数成正比知,副线圈两端的电压减小,输出功率变小,输入功率变小,根据P1U1I1知原线圈电流变小,故C错误;当选择挡位4,副线圈匝数等于2 400匝,根据电压比规律得到副线圈两端的电压为220 V,电动机正常工作,流过电动机的电流I A0.5 A,电动机的发热功率P热I2r0.5282 W,电动机的输出功率P出110 W2 W108 W,故D正确答案:D

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