届高三物理二轮复习第一部分 专题四 电路与电磁感应 诊断卷十二 直流与交流电路 诊断卷.docx

届高三物理二轮复习第一部分 专题四 电路与电磁感应 诊断卷十二 直流与交流电路 诊断卷.docx

《届高三物理二轮复习第一部分 专题四 电路与电磁感应 诊断卷十二 直流与交流电路 诊断卷.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高三物理二轮复习第一部分 专题四 电路与电磁感应 诊断卷十二 直流与交流电路 诊断卷.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

届高三物理二轮复习第一部分专题四电路与电磁感应诊断卷十二直流与交流电路诊断卷

考点一

交流电的产生及描述

1.[考查交流电的峰值、有效值]

（2015·四川高考）小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图1所示。

矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压（　　）

图1

A．峰值是e0　　　　　　　　B．峰值是2e0

C．有效值是Ne0D．有效值是Ne0

2．[考查交变电流及其图像]

（多选）（2014·天津高考）如图2甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示，则（　　）

图2

A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合

B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3

C．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz

D．曲线b表示的交变电动势有效值为10v

3．[考查描述交变电流的物理量]

（2015·盐城二模）图3甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。

发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（　　）

图3

A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直

B．每秒钟内电流方向改变100次

C．灯泡两端的电压为22v

D．0～0.01s时间内通过灯泡的电量为0

考点二

直流电路的动态分析

4.[考查并联电路、电流表的改装原理与读数]

（多选）（2015·湖南十三校联考）如图4所示，电流表A1（0～3A）和A2（0～0.6A）是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。

闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（　　）

图4

A．A1、A2的读数之比为1∶1

B．A1、A2的读数之比为5∶1

C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1

D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5

5．[考查直流电路的动态分析]

（多选）（2015·盐城二模）如图5所示，在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，理想电压表、电流表的示数将发生变化，电压表v1、v2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，已知电阻R大于电源内阻r，则（　　）

图5

A．电流表A的示数增大

B．电压表v2的示数增大

C．电压表v1的示数增大

D．ΔU1大于ΔU2

6．[考查直流电路的动态分析]

（多选）（2015·揭阳二模）如图6，电源电动势为E，内阻为r，不管如何移动滑动变阻器的滑片，灯泡L、电表v1、v2、A均不会被烧坏，若将滑动变阻器的滑片P向上端移动时，则下列说法正确的是（　　）

图6

A．A的示数增大，灯泡L变暗

B．v1的示数增大，灯泡L变暗

C．v2增大，灯泡变亮

D．电源的总功率变小

考点三

交流电路的动态分析

7.[考查交流电图像、电路的动态分析]

（多选）调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图7乙所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节MN两端的输出电压，图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（　　）

图7

A．由图甲可知MN两端输出交流电压不可能高于36v

B．当滑动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大

C．当滑动变阻器滑片向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大

D．当滑动变阻器滑片向下滑动时，要保持电阻R2消耗的电功率不变，则应适当逆时针转动滑动触头P

8．[考查交流电路的动态分析]

（2015·苏锡常镇四市二模）如图8所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，输入电压u＝311sin（100πt）v，L1和L2灯泡都正常发光，两电表可视为理想交流电表。

则（　　）

图8

A．该交流电的频率为100Hz

B．电压表的示数为31.1v

C．若将变阻器的滑片P向上滑动，则电流表的示数将变大

D．若将变阻器的滑片P向上滑动，则灯泡L1将变暗、灯泡L2将变亮

9．[考查变压器、交流电路的动态分析]

（多选）（2015·天津高考）如图9所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。

在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则（　　）

图9

A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大

B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小

C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大

D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小

10．[考查变压器、交流电路的动态分析]

（多选）如图10所示，T为理想变压器，原副线圈匝数比为5∶1。

A1、A2为理想交流电流表，v1、v2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），原线圈两端电压u＝220sin314tv，以下说法正确的是（　　）

图10

A．当光照增强时，电压表v1示数为44v保持不变

B．当光照增强时，电压表v2示数变大

C．通过电流表A1的电流方向每秒变化100次

D．当光照增强时，电流表A1、A2示数同时变大

考点四

变压器与远距离输电

11.[考查变压器、交流电路的功率]

（2015·全国卷Ⅰ）一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220v的正弦交流电源上，如图11所示。

设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则（　　）

图11

A．U＝66v，k＝B．U＝22v，k＝

C．U＝66v，k＝D．U＝22v，k＝

12．[考查变压器、交流电的图像]

（多选）（2015·揭阳二模）如图12为理想变压器原线圈所接电源的电压波形图，副线圈连接一个阻值R＝11Ω，额定功率为44W的灯泡，灯泡正常发光，则下列说法正确的是（　　）

图12

A．变压器原副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1

B．变压器原副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1

C．变压器输出的交流电的频率为5Hz

D．电源的峰值为220v

13．[考查变压器、远距离输电]

（2015·福建高考）图13为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（　　）

图13

A.B.

C．422rD．422r

14．[考查变压器、交流电的最大值和有效值]

（多选）（2015·海南高考）如图14，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R＝11R0，是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R＝5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0v，则（　　）

图14

A．此时原线圈两端电压的最大值约为34v

B．此时原线圈两端电压的最大值约为24v

C．原线圈两端原来的电压有效值约为68v

D．原线圈两端原来的电压有效值约为48v

15．[考查变压器、交流电的图像]

（多选）（2015·广州二模）理想变压器与电阻R及交流电流表、电压表按图15甲所示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为n1∶n2＝10∶1，电阻R＝22Ω，原线圈两端输入电压U随时间变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）

图15

A．电压表的读数为220v

B．通过R的电流频率为50Hz

C．电流表的读数为2A

D．变压器的输入功率为22W

答案

1．选D　因每匝矩形线圈ab边和cd边产生的电动势的最大值都是e0，每匝中ab和cd串联，故每匝线圈产生的电动势的最大值为2e0。

N匝线圈串联，整个线圈中感应电动势的最大值为2Ne0，因线圈中产生的是正弦交流电，则发电机输出电压的有效值E＝Ne0，故选项D正确。

2．选AC　由题图乙知t＝0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零，故A正确。

由图乙知两次转动所产生的交变电动势的周期之比Ta∶Tb＝2∶3，再由周期与转速的关系n＝得na∶nb＝3∶2，故B错误。

因Ta＝4×10－2s，故fa＝＝25Hz，C正确。

因Ema＝15V，而Em＝NBSω＝，故Emb＝Ema＝10V，Eb＝＝5V，D错误。

3．选B　由图像乙可知t＝0时感应电动势为零，线圈平面处于中性面上，故A错误；由题图乙可知周期T＝0.02s，线圈每转一周，电流方向改变两次，每秒电流方向改变100次，故B正确；由题图乙可知交流电电动势的最大值是Em＝31.1V，有效值为：

E＝＝22V，根据闭合电路的分压特点得灯泡两端的电压为：

U＝E＝×22V＝19.8V，故C错误；根据q＝得：

0～0.01s时间内通过灯泡的电量为q＝①

Em＝BSω＝BS＝100πBS②

代入数据①②联立得：

q＝0.00198C，故D错误。

4．选BC　电流表A1（0～3A）和A2（0～0.6A）是由两个相同的电流计改装而成，都是并联电阻，在图中两电流计也是并联的，所以C正确；它们的量程之比为5∶1，即总电阻之比为1∶5，所以并联时读数之比为5∶1。

5．选ACD　据题理想电压表内阻无穷大，相当于断路。

理想电流表内阻为零，相当短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2分别测量R、路端电压。

当滑动变阻器滑片向左滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则电流表A的示数增大，故A正确；电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，所以V2的示数减小，故B错误；电路中电流增大，根据欧姆定律知，电压表V1的示数增大，故C正确；根据闭合电路欧姆定律，ΔU1＝ΔIR，ΔU2＝ΔIr，由于R＞r，则ΔU1大于ΔU2，故D正确。

6．选BD　现将滑动变阻器R3的滑片P向上端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，外电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减少，所以灯泡L变暗；由于电流减少，内电压和灯泡L两端的电压减小，所以R2与滑动变阻器并联电压增大，所以V2增大。

路端电压增大，则V1的示数增大。

干路电流I减小，R2与滑动变阻器并联电压增大，所以通过R2的电流增大，则电流表的示数减少，故A、C错误，B正确。

以上分析知，干路电流I减小，根据P＝EI得电源的总功率减少，故D正确。

7．选CD　由题图甲可知，CD端输入的交变电压为36V，输出端MN间线圈匝数可以小于、等于或大于CD间线圈匝数，因此变压器的输出电压可以高于36V，A项错误；当变压器滑动触头P逆时针转动时，MN间线圈匝数增多，变压器输出电压升高，但频率与匝数无关且保持不变，B项错误；当滑动变阻器滑片向上滑动时，R3阻值增大，负载电阻增大，电流减小，电流表读数变小，电阻R1两端电压U1＝IR1减小，电压表读数U＝UMN－U1增大，C项正确；当滑动变阻器滑片向下滑动时，R3阻值减小，负载电阻减小，电流增大，故R2两端电压减小，电功率减小，要保持其电功率不变，则应保持两端电压不变，由U＝UMN－IR1可知应增大UMN，即增加PB间线圈匝数，滑动触头应该逆时针转动，D项正确。

8．选C　电路中的变压