1、2014年高考物理二轮复习经典试题恒定电流与交变电流一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中第4、7、8小题为多选题)1. 2013长春一调如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是()A. R1中的电流小于R2中的电流B. R1中的电流大于R2中的电流C. R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率D. R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率解析：设正方形边长为L、导体厚度为d，则I，R，则I相等由InqSvnqLdv得L大则
2、v就小，D正确答案：D22013石家庄一模一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的图象如图所示根据图象提供的信息，以下说法正确的是()A线圈转动的角速度为100 rad/sB感应电动势的有效值为10 VCt1.0102 s时，线圈平面和磁场方向的夹角为30Dt1.5102 s时，穿过线圈平面的磁通量最大解析：由图象可知：该交流电的周期T0.06 s，则线圈转动的角速度 rad/s，选项A错误；感应电动势的有效值E10 V，选项B错误；t1.5102 s时，线圈产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知：此时穿过线圈平面的磁通量的变化率最大，但磁通量为零
3、，选项D错误；因t1.0102 sT，则线圈平面从中性面位置转过60，即线圈平面和磁场方向的夹角为30，选项C正确答案：C3. 2013宁夏银川一中二模在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是()A. L1、L2两个指示灯都变亮B. L1、L2两个指示灯都变暗C. L1变亮，L2变暗D. L1变暗，L2变亮解析：当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，电位器接入电路的电阻减小，根据串并联电路特点可知电路中总
4、电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大，内阻分担电压增大，路端电压减小，L1灯变暗，通过其电流减小；由U1I1R1及I1IIL1可知R1分担电压增大，则L2和R2两端电压减小，L2将因功率减小而变暗，选项B正确答案：B4. 2013原创卷七如图是某电子秤的原理图，人只要站在踏板上，仪表G就能显示人的体重，踏板下面的传感器R实质是一个阻值可随压力大小而变化的电阻，显示体重的仪表G实质是理想电流表，如果不计踏板的质量，电阻R随人的体重G变化的函数关系式为RakG(a、k是常量，G和R的单位分别是N和)下列说法正确的是()A. 传感器R是一个力电传感器B. 闭合电路测量时，电路中的电流随人的体
5、重均匀变化C. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘的零刻度处D. 如果要扩大电子秤的量程，滑动变阻器R接入电路中的电阻应调大解析：R是将压力信号转换成电信号的传感器，即力电传感器，A项正确；闭合电路测量时，电路中的电流I，显然与人的体重不成线性关系，B项错误；当重力为零时，电流最小，但不为零，C项错误；由Ig可知，kGmarR，因此变阻器接入电路中的电阻调大，可以测量的人的最大体重增大，D项正确答案：AD5. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为201，两个标有“12 V,6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示
6、数分别是()A. 120 V,0.10 A B. 240 V,0.025 AC. 120 V,0.05 A D. 240 V,0.05 A解析：灯泡正常工作，副线圈电压U212 V，副线圈电流I22 A1 A，根据匝数比得原线圈电流I1I20.05 A，原线圈电压U120U2240 V，选项D正确答案：D6. 2013郑州质检一如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匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R10 的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图象则()A电阻R上
7、的热功率为20 WB0.02 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u14.1 cos100t(V)D通过R的电流i随时间t变化的规律是icos50t(A)解析：电压表的示数为该电压的有效值，因此电阻R上的热功率P10 W，选项A错误；由图象可知，0.02 s时，磁通量为零，此时线圈处于垂直于中性面的位置，产生的电动势以及路端电压应该是最大的，选项B错误；由图象知，该交流电为余弦式变化的交流电，因此电压的最大值为10 V，周期T0.02 s，所以电压随时间的变化规律uUmcost14.1cos100t(V)，选项C正确；通过R的最大电流为Im A，因此电流随时间的变化规
8、律为iImcost1.41cos100t(A)，选项D错误所以答案选C.答案：C7. 2013昆明质检在图 (a)的平面直角坐标系xOy中有一圆心角为45的扇形导线框OMN绕垂直于线框平面的轴O以角速度逆时针方向匀速转动第象限和第象限内存在垂直xOy平面的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，方向如图所示设线框中感应电流方向以逆时针方向为正，从图(a)所示位置开始计时，那么在图(b)中能正确描述OM边所受安培力F的大小及线框内感应电流i随时间t变化情况的是()解析：扇形导线框进入第象限和从第象限出磁场时均是单边切割磁场，产生的电流大小相等，且均为逆时针方向，OM边所受安培力大小也相等导线框的两边分
9、别在第象限和第象限时，产生顺时针方向的电流，其大小为单边切割产生电流的2倍，OM边所受安培力大小也为单边切割时的2倍，则选项AC正确答案：AC8. 如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50 Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20 的电阻串联后接在副线圈的两端图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5 V，则()A. 电流表的读数为0.5 AB. 流过电阻的交流电的频率为100 HzC. 交流电源的输出电压的最大值为20 VD. 交流电源的输出功率为2.5 W解析：根据电压表示数为5 V可知，副线圈输出电压为10 V，副线圈输出功率为2.5 W
10、，交流电源的输出功率为2.5 W，原线圈电压20 V，交流电源的输出电压的最大值为20 V，原线圈中电流即电流表的读数为0.125 A，选项A错误，C、D正确；流过电阻的交流电的频率为50 Hz，选项B错误答案：CD二、计算题(本题共2小题，共36分需写出规范的解题步骤)9. 2013江西名校联考四如图所示是交流发电机模型示意图，n100 匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B T的水平匀强磁场中，线框面积S0. 48 m2.线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度100 rad/s匀速转动，并与理想升压变压器相连，升压变压器的原副线圈匝数比为25，理想降压变压器副线圈接入一只“12 V30
11、”的灯泡，且灯泡正常发光，线框、输电线路的电阻都不计(1)将图示时刻记为t0，指出此刻线圈中的电流方向，并写出该正弦交流电的瞬时表达式；(2)求降压变压器的原副线圈匝数比；(3)求灯泡正常发光时，电流表的读数解析：(1)利用右手定则判断得到，电流方向为DCBAD该正弦交流电的瞬时表达式为enBSsin(t0)代入相关数据得e480sin(100t) V(2)发电机的电动势有效值是480 V，升压变压器的原副线圈匝数比为25，由，得输电电压是1200 V再通过降压变压器降为12 V线路电阻不计，U2U3得(3)灯泡正常发光时，P4.8 W利用理想变压器功率不变原理得发电机输出功率P4.8 W，P
12、U1I1，解得电流表的读数I10.01 A答案：(1)DCBAD480sin(100t) V(2)1001(3)0.01 A10. 2013苏州二模发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用原、副线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路图(2)求用户得到的电压和功率(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压解析：(1)线路图如图所示：(2)升压变压器副线圈上的输出电压U2U12200 V，升压变压器副线圈上的输出电流I2I1，升压变压器原线圈上的输入电流，由PU1I1得I1 A200 A，所以I2 A20 A.输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 V，PRIR0.08 kW.加到降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为I3I220 A，U3U2UR2196 V.降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U4U3219.6 V，I4I3200 A.用户得到的功率P4U4I443.92 kW.(3)若不采用高压输电，线路损失电压为URI1R40 V，用户得到的电压UU1UR180 V，用户得到的功率为PUI136 kW.答案：见解析