1、限时练通高考 科学设题拿下高考高分(45分钟)刷基础1(2019四川成都高三考前摸底)如图，匀强磁场中，一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线框中产生的交变电动势瞬时值随时间变化的规律为e20sin 100t(V)下列说法正确的是()A该线框转动的频率是100 HzB该线框产生的交变电动势最大值是20 VCt0.005 s时刻，线框平面与中性面重合Dt0.05 s时刻，穿过线圈的磁通量变化率为0解析：该线框转动的频率是f Hz50 Hz，选项A错误；该线框产生的交变电动势最大值是20 V，选项B错误；t0.005 s时刻，线框转过的角度为1000.005，此时平面与中性面垂直，选项
2、C错误；t0.05 s时刻，电动势的瞬时值为0，此时穿过线圈的磁通量变化率为0，选项D正确答案：D2. (2018高考天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的，则()AR消耗的功率变为PB电压表V的读数变为UC电流表A的读数变为2ID通过R的交变电流频率不变解析：交流发电机产生的感应电动势最大值EmNBS，且有2n，所以当发电机线圈转速减半后，感应电动势最大值减半，有效值减半，又理想变压器原、副线圈电压有效值之比等于原、副
3、线圈匝数比，故电压表示数减为原来的一半，B项正确；由电功率P可知，变压器输出功率即R消耗的功率变为原来的，A项错误；由PUI可知，原线圈中电流减为原来的一半，C项错误；交变电流的频率与发电机线圈转动角速度成正比，故D项错误答案：B3(多选)(2018高考江苏卷)如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光该电路()A充电时，通过R的电流不变B若R增大，则充电时间变长C若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变解析：充
4、电时，电容器电荷量增加，两端电压增大，根据欧姆定律可知，R两端的电压减小，通过R的电流逐渐减小，A错误；R增大，通过的平均电流变小，根据QIt可知充电时间变长，B正确；根据QCU，若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大，C正确；因为当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，所以若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变，D正确答案：BCD4(2019山东淄博实验中学检测)有一交流发电机模型，矩形金属线圈在匀强磁场中绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，发电机负载为白炽小灯泡，若线圈匝数为100匝，回路总电阻为2 ，线圈转动过程中穿过该线圈的磁通量随时间t的变化规律为0.04sin
5、 t Wb，设210，回路中电阻值恒定不变，则()At0时，回路瞬时电流为零Bt10 s时，回路电流改变方向Ct1.5 s时，回路瞬时电流最大D从t0到t10 s时间内，回路产生的焦耳热为400 J解析：根据穿过线圈的磁通量随时间的变化规律0.04sin t Wb知，t0时，穿过回路的磁通量为零，感应电动势最大，感应电流最大，故A错误；t10 s时，穿过回路的磁通量为零，感应电流最大，回路中的电流方向不改变，故B错误；t1.5 s时，穿过回路的磁通量最大，磁通量的变化率为零，回路中的瞬时电流最小，故C错误；EmnBSnm4 V，故产生的感应电动势的有效值E2 V，回路中产生的焦耳热Qt400
6、J，故D正确答案：D5(多选)在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P由a端滑向b端的过程中，以下说法正确的是()A电源内阻消耗的功率一定增大B电源内阻消耗的功率一定减小C电源的输出功率一定减小D电源的输出功率可能减小解析：闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P由a端滑向b端的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，所在支路的电阻增大，外电路电阻增大，电源输出电流减小，电源内阻消耗的功率PrI2r一定减小，选项A错误，B正确；根据电源输出功率最大的条件可知，当外电路电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大当滑动变阻器的滑片P由a端滑向b端的过程中，电源的输出功率可能减小，选
7、项D正确，C错误答案：BD6(多选)(2019山东青岛调研检测)理想变压器原线圈a的匝数n1100匝，副线圈b的匝数n250匝，线圈a通过电阻R1接在u50 sin 314 t(V)的交流电源上，“12 V6 W”的灯泡恰好正常发光，电阻R224 ，电压表为理想电表下列说法正确的是()A交变电流的频率为100 HzB原线圈两端的电压为50 VC电压表的示数为24 VDR1消耗的功率是0.5 W解析：由交流电源的瞬时值表达式可知，角速度100 rad/s，则f Hz50 Hz，故A错误；灯泡正常发光，故副线圈中电流为I A0.5 A，所以电压表示数为U2UIR212 V0.524 V24 V，故
8、C正确；根据理想变压器电压比，可得原线圈两端的电压为U148 V，故B错误；R1两端的电压为U1(5048) V2 V，根据电流之比等于匝数的反比可得I10.25 A，则R1消耗的功率PU1I120.25 W0.5 W，故D正确答案：CD7(多选)如图所示，L1、L2、L3为三只完全相同的小灯泡，其中L1接在理想变压器的原线圈上，L2、L3并联在副线圈两端，三只灯泡均正常发光已知输入端电压为U，则()A理想变压器原、副线圈的匝数比为12B理想变压器原、副线圈的匝数比为21C小灯泡额定电压为D小灯泡额定电压为解析：设每只小灯泡的额定电流为I，因并联在副线圈两端的两只小灯泡均正常发光，所以副线圈中
9、的总电流为2I，原、副线圈电流之比为12，所以原、副线圈的匝数之比为21，则有原、副线圈两端的电压之比为21，故B正确，A错误；设小灯泡的额定电压为U1，则副线圈两端电压为U1，所以原线圈两端电压为2U1，又因为原线圈与灯泡串联，所以U2U1U1，解得U1，故D正确，C错误答案：BD8如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n215，原线圈接u1110sin 100t V的交流电，电阻R1R225 ，D为理想二极管，则()A通过电阻R1的电流为2 AB二极管的反向耐压值应大于550 VC原线圈的输入功率为200 WD通过原线圈的电流为 A解析：由原线圈接u1110sin 100t V的交流电
10、与原、副线圈的匝数比n1n215，根据可知，副线圈的电压为U2 V275 V，通过电阻R1的电流为IR111 A，选项A错误；变压器副线圈电压最大值为U2mU2550 V，故二极管的反向耐压值应大于550 V，选项B正确；R1消耗的功率为PR1U2IR16 050 W，故原线圈消耗的功率大于6 050 W，选项C错误；通过电阻R1的电流为IR111 A，则通过原线圈的电流应该大于IIR155 A，选项D错误答案：B9如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它
11、的输出电压和输出功率分别为U2和P2.T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.下列说法正确的是()A当用户的用电器增多时，U2减小，U4变大B当用户的用电器增多时，P1变大，P3减小C输电线上损失的功率为 PD要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比解析：交流发电机的输出电压U1一定，匝数比不变，根据，知U2不变，故A错误；当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P3变大，故B错误；输电线上损失的功率P，输电线上损失的电压U损小于U2，故C错误；输送功率一定时，根据PUI和P损I2R知，要减小线路的
12、损耗，应增大输送电压，又U1一定，根据，可知应增大升压变压器的匝数比，U3U2I2R，U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压不变，根据知，应增大降压变压器的匝数比，故D正确答案：D刷综合10(2019福建三明第一中学理科综合)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光下列说法正确的是() A只断开S2后，原线圈的输入功率增大B输入电压u的表达式u20sin 50t VC若S1换接到2后，原线圈的输入功率为1.6 WD若
13、S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W解析：只断开S2后，负载电阻变为原来的2倍，副线圈电压不变，则副线圈的功率变小，即原线圈的输入功率变小，A错误；由图乙知周期T0.02 s， rad/s100 rad/s，所以输入电压u的表达式应为u20sin 100t V，B错误；若S1换接到2后，由，U1 V20 V，得电阻R两端电压有效值为4 V，R消耗的电功率为P2 W0.8 W，而变压器两端的功率相等，则原线圈输入功率也为0.8 W，C错误，D正确答案：D11(多选)(2019重庆巴蜀中学高三理科综合)如图所示，I为电流表示数，U为电压表示数，P为定值电阻R2消耗的功率，Q为电容器C所带的电
14、荷量，W为电源通过电荷量q时电源做的功当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，下列图象能正确反映各物理量关系的是() 解析：变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，R1接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R2消耗的功率为PI2R2，PI2，故A正确；电容器C的电压UCEI(R2r)，电荷量QCUCCEI(R2r)，则C(R2r)，保持不变，则Q I图象是向下倾斜的直线，故B正确；电压表示数UEIr，UI图象应是向下倾斜的直线，故C错误；电源通过电荷量q时电源做的功WqE，E是电源的电动势，则Wq是过原点的直线，故D错误答案：AB12如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程
15、中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示已知电流表读数在0.2 A 以下时，电动机没有发生转动不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是()A电路中电源电动势为3.4 VB变阻器的触头向右滑动时，V2读数逐渐减小C此电路中，电动机的最大输出功率为0.9 WD变阻器的最大阻值为30 解析：由题图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的读数与电流的关系，此图线斜率的绝对值大小等于电源的内阻，为r 2 .当电流I0.1 A时，U3.4 V，则电源的电动势EUIr3.4 V0.12 V3.6 V，故A错误；变阻器的触头向右滑动时，R接入电路
16、的阻值逐渐变大，总电流逐渐减小，内电压逐渐减小，路端电压即V2的读数逐渐增大，故B错误；由题图乙可知，电动机的电阻rM 4 .当I0.3 A时，U3 V，电动机的输入功率最大，为PUI30.3 W0.9 W，又因电动机有内阻，则最大输出功率一定小于0.9 W，故C错误；当I0.1 A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以RrrM(24)30 ，故D正确答案：D13图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO(OO沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R10 连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数为1
17、0 V图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象则()A此交流发电机的电动势平均值为10 VBt0.02 s时R两端的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u10cos 100t VD当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上解析：矩形线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，产生正弦交流电，外电阻R10 ，电压表示数为10 V，说明10 V，即Em10 V根据题图乙t0时磁通量等于0可判断t0时R两端的电压最大，所以R两端的电压随时间变化的规律为u10cos t10cos 100t V，选项C对将t0.02 s代入R两端的电压瞬时值的表达式，得u10 V，选项B错根据楞次定律，感应
18、电流总是阻碍线圈的转动，所以当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向向下，选项D错电动势平均值为磁通量和时间的比值，而该比值最大为Em10 V，所以平均值一定比Em10 V小，选项A错答案：C14(多选)(2019四川树德中学高三二诊)在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为101，a、b两端接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，图中电压表和电流表均为理想电表，D为理想二极管，R0为定值电阻，L为电阻恒定的指示灯，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小下列说法中正确的是() A电压表的示数为22 VB若RT处出现火灾时，电压表示数将变大C若RT处出现火灾时，电
19、流表示数将变大D若RT处出现火灾时，指示灯L将变暗解析：设原线圈两端电压为U1，根据热效应可得T，解得U1110 V，则副线圈的电压U2U111 V，故A错误；输入端的电压不变，匝数比不变，则电压表示数不变，故B错误；若RT处出现火灾时，RT电阻变小，输出的总功率变大，则输入端的电功率变大，电压不变，则电流表的示数变大，故C正确；若RT处出现火灾时，RT电阻变小，电压表示数不变，电流变大，R0两端电压变大，则灯泡两端电压变小，指示灯变暗，故D正确答案：CD15(多选)如图甲所示的远距离输电示意图中，变压器均为理想变压器升压变压器原、副线圈匝数比为1100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总
20、电阻为100 .降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出)未出现火情时，升压变压器的输入功率为750 kW.下列说法正确的是()A降压变压器副线圈输出的交变电流频率为50 HzB输电线中的电流为60 AC输电线路损耗功率为90 kWD当传感器R2所在处出现火情时，电压表V的示数变大解析：由图乙知交变电流的周期T0.02 s，所以降压变压器副线圈输出的交变电流频率为f50 Hz，选项A正确；由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250 V，根据电压与匝数成正比知，副线圈电压为25 000 V，所以输电线中的电流为I30 A，选项B错误；输电线损失的电压为UIR30100 V3 000 V，输电线路损耗功率为PUI90 kW，选项C正确；当出现火情时，传感器R2阻值减小，升压变压器副线圈两端电压U2不变，由I2U2IRI(R1R2)，I2n3I3n4，得U2I2R(R1R2)，因为R2减小，U2不变，则I2增大，输电线上电压损失增大，降压变压器原、副线圈两端电压都减小，且定值电阻的分压增大，所以电压表V的示数变小，选项D错误答案：AC