1、届高考物理二轮专题复习考试专题强化练十二直流电路和交流电路专题强化练(十二)题型一直流电路的分析1.(2020江苏卷)(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时()A车灯的电流变小 B路端电压变小C电路的总电流变小 D电源的总功率变大解析:车灯突然变暗,说明车灯的电流变小,A正确;路端电压UIR,车灯的电流变小,则路端电压变小,B正确;路端电压UEI总r,U变小,说明总电流I总变大,C错误;电源的总功率变大PI总E,因为I总变大,所以电源的总功率变大,D正确答案:ABD2.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R
2、1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()AI1增大,I2不变,U增大BI1减小,I2增大,U减小CI1增大,I2减小,U增大DI1减小,I2不变,U减小解析:由题图知电压表测量路端电压,电流表A1测量流过R1的电流,电流表A2测量流过R2的电流R2的滑动触点向b端移动时,R2减小,整个电路的总电阻减小,总电流增大,电源的内电压增大,则路端电压减小,即电压表示数U减小,R3电压增大,R1、R2并联电压减小,通过R1的电流I1减小,而总电流I增大,则流
3、过R2的电流I2增大故A、C、D错误,B正确答案:B3.如图所示的电路中,电源电动势E8 V,内阻r2 ,电阻R26 ,电容为1F的平行板电容器水平放置且下极板接地当滑动变阻器R1的滑片处于b端时,有一带电油滴位于板间正中央P点且恰好处于静止状态下列说法正确的是()A此时P点电势为6 VB电容器上极板所带电荷量为6106 CC若仅将电容器上极板缓慢上移少许,则P点电势不变D若仅将滑片P从b端向a端缓慢移动少许,则油滴将向下移动解析:由闭合电路的欧姆定律可知:路端电压UE6 V,那么电容器两极的电势差为6 V,又有下端接地,故电势为零,那么P点电势为U3 V,故A错误;电容器上极板所带电荷量QC
4、U11066 C6106 C,故B正确;移动电容器上极板,电容器两端电势差不变;又有两极板间距离增大,故电场强度减小;又有P点到下极板的距离不变,故电势差减小,那么,P点电势减小,故C错误;滑片P从b端向a端移动,那么外电路电阻增大,所以路端电压增大,故两极板电势差增大,极板间场强增大,那么,油滴受到的电场力增大;油滴受重力和电场力作用,故有开始时油滴静止可知:电场力方向向上,那么,移动滑片后油滴合外力向上,故油滴向上运动,故D错误答案:B题型二交变电流的产生及描述4(多选)如图1所示,在匀强磁场中,一电阻均匀的金属正方形线圈abcd以垂直磁感线的cd边为转动轴匀速转动,线圈产生的交变电动势图
5、象如图2所示,则下列说法正确的是()At3 s时刻通过线圈的磁通量为零Bt3 s时刻通过线圈的磁通量最大C此交变电动势的频率为50 HzD线圈电动势瞬时值的表达式为16 sin 50t(V)解析:由图2可知,当t3 s时,感应电动势最大,则此时穿过线框回路的磁通量变化率最大,磁通量为零故A正确,B错误;由图2可知,交流电的周期为0.04 s,则此交变电动势的频率为:f Hz25 Hz,故C错误;由图2可知,交流电压的最大值为16 V,50,则线圈电动势瞬时值的表达式为16sin 50t(V),故D正确答案:AD5.(多选)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象,当
6、调整线圈转速后,所产生的正弦交流电的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()A在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次转速之比为32C交流电a的瞬时值表达式为u10sin 5t(V)D交流电b的最大值为 V解析:在图中t0时刻,感应电动势为零,穿过线圈的磁通量最大,A错误;a的周期为0.4 s,b的周期为0.6 s,转速与周期成反比,所以转速之比为32,B正确;交流电的瞬时值表达式为uUm sin t,所以a的瞬时值表达式为u10sint10sin 5t(V),C正确;由UmNBS,可知角速度变为原来的,则最大值变为原来的,交流电b的最大值为 V,D正确答案:BC
7、D6图1中,单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴转动改变线圈的转速,穿过该线圈的磁通量随时间分别按图2中图线甲、乙的规律变化设线圈的电阻为1.0 ,则()A图线甲对应线圈在t0时产生的感应电动势最大B图线甲、乙对应的线圈在t2.0 s时,线圈平面均平行于磁感线C图线甲、乙对应的线圈转速之比为45D图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为2.5 A解析:在t0时,甲最大,则产生的感应电动势最小,故A错误;因为在t0.2 s102.0 s时,甲乙0,所以线圈平面均平行于磁感线,故B正确;由图可知甲、乙图线对应的周期之比为45,而线圈的转速n,所以图线甲、乙对应的线圈转速之比为54,故C错误;甲
8、图线对应的线圈中交流电压的峰值EmBSm0.4 V5 V,电流的峰值Im5 A,故D项错误答案:B题型三变压器及远距离输电7.(2020江苏卷)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上则电流互感器()A是一种降压变压器B能测量直流电路的电流C原、副线圈电流的频率不同D副线圈的电流小于原线圈的电流解析:根据,因为n1n2,所以是一种升压变压器,A错误;不能测量直流电路的电流,B错误;原、副线圈电流的频率相同 ,C错误;根据,因为n1n2,所以副线圈的电流小于原线圈的电流,D正确答案:D8有一理想变压器,副线圈所接电路
9、如图所示,灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡当S断开时,灯L1正常发光保持原线圈输入电压不变,S闭合后,下列说法正确的是()A电阻R消耗的功率增大B原线圈的输入电流减小C原、副线圈的电压比增大D灯L1、L2都能正常发光解析:当S闭合后,电路的电阻减小,副线圈的电流增大,所以电阻R两端的电压增大,故R消耗的功率增大,故A正确;变压器原副线圈的匝数不变,故原副线圈中电流之比不变,副线圈中电流增大,故原线圈中电流也增大,故B错误;因线圈匝数之比不变,故原副线圈中电压比不变,故C错误;当S闭合后,电路的电阻减小,副线圈的电流增大,所以通过电阻R的电压增大,灯泡两端的电压减小,灯L1、L2都不能正常发光
10、,故D错误答案:A9.如图所示的电路中,R为光敏电阻(增大照射光的强度电阻会减小)、C为电容器,灯泡L的额定电压为50 V,理想变压器原、副线圈的匝数之比为21.闭合开关S,在a、b两端输入正弦式交变电流u100sin 10t(V),则下列说法正确的是()A灯泡会正常发光B光敏电阻中的电流和灯泡中的电流相等C增大照射光的强度照射光敏电阻,灯泡会变亮D断开开关S,灯泡会熄灭解析:由题可知,理想变压器原、副线圈的匝数之比为21,原线圈两端的电压的有效值为100 V,根据,可知副线圈两端的电压的有效值为50 V,由于电容器和光敏电阻都会阻碍交变电流的通过,因此灯泡两端的电压小于50 V,不会正常发光
11、,A错误;由于电容器能通交流,因此光敏电阻R中的电流小于灯泡中的电流,B错误;增大照射光的强度照射光敏电阻,光敏电阻的阻值减小,因此灯泡中的电流增大,灯泡会变亮,C正确;断开开关S,由于电容器能通交流,因此灯泡不会熄灭,D错误答案:C10.如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光下列说法正确的是()A原、副线圈匝数之比为19B原、副线圈匝数之比为91C此时a和b的电功率之比为101D此时a和b的电功率之比为110解析:灯泡正常发光,则其电压均为额定电压U,则说明原线圈输入电压为9U,输出电压为U;则可知,原副线圈匝
12、数之比为91,故A错误,B正确;根据公式可得,由于小灯泡两端的电压相等,所以根据公式PUI可得两者的电功率之比为19;故C错误,D错误答案:B题型四综合练11如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器的原副线圈匝数比为m,降压变压器的原副线圈匝数比为n,输电线的电阻为R,升压变压器和降压变压器均为一理想变压器,发电机输出的电压恒为U,若由于用户的负载变化,使电压表V2的示数减小了U,则下列判断正确的是()A电流表A2的示数增大了B电流表A1的示数增大了C电压表V1的示数减小了UD输电线损失的功率增加了R解析:由m得U1,由于U、m不变,故U1不变,故C错误;设降压变压器的输入电压为U,则UU1I
13、1R,由n得,U2,则UI1,由此可见,电流表A1的示数增大了,即B正确;由得I2nI1,由此可知,I2增大了,故A错误;输电线损失的功率增加量P(I1I1)2RIR2I1I1RIRR,故D错误答案:B12.如图所示,直角三角形导线框OPQ放置在磁感应强度大小为B,方向垂直于OQ向右的匀强磁场中,且OP边的长度为L,POQ.当导线框绕OQ边以角速度逆时针转动(从O向Q观察)时,下列说法正确的是()A导线框OPQ内无感应电流B导线框OPQ内产生大小恒定,方向周期性变化的交变电流CP点的电势始终大于O点的电势D如果截去导线PQ,则P、O两点的电势差的最大值为BL2sin cos 解析:导线框OPQ
14、内,只有边长OP做切割磁感线运动,产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律可求得感应电动势的大小为EBLcos sin tBL2sin cos sin t,故导线框OPQ内产生正弦式交变电流,故A、B错误;由于导体框OPQ内产生正弦式交变电流,P点的电动势与O点的电动势大小成周期性变化,故C错误;如果截取导线PQ,则没有感应电流,但PQ两点的电势差UBLcos sin tBL2sin cos sin t,故最大值为BL2sin cos ,故D正确答案:D13(多选)如图所示,面积S0.5 m2、n50匝、电阻不计的矩形闭合导线圈ABCD处于磁感应强度大小为B T的水平匀强磁场中,线框绕垂直于磁场
15、的轴OO以角速度200 rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈1相连,副线圈2接入一只“220 V 100 W”的灯泡甲,副线圈3接入一只“110 V 60 W”的灯泡乙与滑动变阻器,已知当滑动变阻器的滑片处于最左端时两灯均正常发光,交流电流表的量程为00.6 A,且为理想电表下列说法正确的是()A从图示位置计时,线框中交变电压瞬时值的表达式为e500sin 200t VB当两灯正常发光时,交流电流表的示数为0.30 AC变压器线圈的匝数之比为n1n2n3502211D当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数增大解析:图示位置穿过线框的磁通量最大,电动势的最大值EmnBS500.5200
16、V500 V图示位置穿过线框的磁通量最大,导线框中产生交变电压的表达式为u500sin 200t V故A正确;变压器副线圈2中的电功率为100 W,变压器副线圈3中电功率为60 W,则变压器原线圈中的电功率为160 W,所以变压器原线圈中电流强度I1 A A故B错误;电动势的最大值为500 V,则交流电压的有效值500 V滑动变阻器的滑片处于最左端时接入电路中的电阻值为0;根据电压之比等于匝数比,则原副线圈的匝数比500220110502211,故C正确,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,接入副线圈的电阻值增大,所以副线圈3中的电流值减小,输出功率与输入功率都减小,所以电流表的示数减小,故D错误答
17、案:AC14(多选)如图所示的电路中,E为电源,内电阻为r,V为理想电压表,L为阻值恒为2r的小灯泡,定值电阻R1的阻值恒为r,R3为半导体材料制成的光敏电阻(其阻值随光照的增强而减小)电容器两极板处于水平状态,闭合开关S,电容器中心P点有一带电小球处于静止状态,电源负极接地,则下列说法正确的是()A若将R2的滑片上移,则电压表的示数变小B若突然将电容器上极板上移,则小球在P点的电势能增大C若光照变强,则小球会向上运动D若光照变强,则A、B间电路的功率变大解析:R2与电容器C串联,若只是将R2的滑片上移,对电路没有影响,电压表示数不变,A项错误;若只是将电容器上极板上移,则电容器两端电压UC不
18、变,两极板间距d增大,场强E减小,P点的电势减小,由题分析可知小球带负电,则小球在P点的电势能增大,B项正确;若光照变强,则光敏电阻R3的阻值减小,灯L和R3两端电压减小,电容器两端电压减小,两极板间场强E减小,小球所受电场力减小,球会向下运动,C项错误;将R1视为电源一部分,则等效电源内阻阻值为2r,而A、B间L和R3的总电阻为RLR32rR32r,若光照变强,则R3的阻值减小,A、B间电路的功率变大,故D项正确答案:BD 莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。每一日所付出的代价都比前一日高,因为你的生命又消短了一天,所以每一日都要更用心。这天太宝贵,不就应为酸苦的忧虑和辛涩的悔恨所销蚀,抬起下巴,抓住这天,它不再回来。加油!
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