高考物理二轮复习 专题限时集训10 直流电路与交流电路（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

专题限时集训(十)(建议用时：40分钟)1(2019·江苏高考)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为110，当输入电压增加20 V时，输出电压()A降低2 VB增加2 VC降低200 VD增加200 VD由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即，得：U2U1，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：U2·U1，当输入电压增加20 V时，输出电压增加200 V，故D正确。2.(2020·武汉二中测试)如图甲、乙所示，电源电动势为E12 V，内阻r3 ，R01 ，直流电动机内阻R01 ，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路电源输出功率达到最大，调节滑动变阻器R2时可使乙电路电源输出功率达到最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P02 W)，则R1和R2的值为()甲乙A1.5 ，1.5 B1.5 ，2 C2 ，2 D2 ，1.5 D甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R12 ；乙电路是含电动机电路，在非纯电阻电路中不能用欧姆定律进行计算，则其电源输出功率PIUI(EIr)，由数学知识可知，当I2 A时P有最大值，此时电动机的输出功率为2 W，发热功率为I2R04 W，所以电动机的输入功率为6 W，电动机两端的电压为3 V，R2两端电压为3 V，所以R21.5 ，选项D正确。3.如图所示，电源电动势为E，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R1>r，R3为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，闭合开关S后，若照射R3的光照强度减弱，则()AR1两端的电压变大B通过R2的电流变大C电源的输出功率变大D小灯泡消耗的功率变大B因照射R3的光照强度减弱，则光敏电阻R3的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，A错误；因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，又因R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流减小，由PI2RL可知，小灯泡消耗的功率变小，B正确，D错误；由于R1>r，结合电源的输出功率与外电阻的关系可知，当外电阻增大时，电源的输出功率变小，C错误。4.(易错题)一个匝数为100匝，电阻为R0.5 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为()A5 AB2 A C6 AD5 AB01 s内磁通量的变化率为k1 Wb/s0.01 Wb/s，则感应电动势为E1nk11 V,11.2 s内磁通量变化率为k2 Wb/s0.05 Wb/s，则感应电动势为E2nk25 V。则对于此线圈，在一个周期内产生的热量QQ1Q2×1 J×0.2 J12 J，根据交流电有效值的定义有QI2RT，解得I2 A。易错点评交流电的有效值是从电流热效应的角度，认为其在一个周期内产生的内能与某一恒定电流在该时间段内产生的内能相等，故在分析时，一是要注意选定一个周期进行分析；二是要注意一个周期内不同时间，电流不同时，则应分段进行分析。5.一理想变压器原、副线圈匝数比为n1n2101。原线圈输入如图所示的正弦交变电压，副线圈接入一阻值为22 的电阻。下列说法正确的是()A电阻中交变电流的方向每秒改变50次B原线圈中电流的有效值是0.14 AC与电阻并联的交流电压表示数是22 VD1 min内电阻产生的热量是2.64×103 JC由图象可知，电压的有效值为220 V，T0.02 s，此交流电一个周期内电流方向改变2次，所以1 s内电流方向改变100次，而变压器工作时，不改变电流的频率，故A错误；据理想变压器的变压规律可知，U2U122 V，所以副线圈中的电流为I21 A，则I1I20.1 A，当电压表与电阻并联时，电压表的示数为副线圈两端的电压，为22 V，故B错误，C正确；1 min内电阻产生的热量为QIRt12×22×60 J1 320 J，故D错误。6(多选)如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2。下列说法正确的是()A采用高压输电可以增大输电线中的电流B升压变压器原、副线圈匝数之比为C输电线损耗的功率为D将P上移，用户获得的电压将升高BD发电机输出功率恒定，根据PUI可知，采用高压输电可以减小输电线中的电流，选项A错误；升压变压器原、副线圈两端的电压之比等于匝数之比，所以，选项B正确；U2等于输电线电阻r上的电压与降压变压器的输入电压之和，分析可知，选项C错误；若P上移，降压变压器的原线圈匝数减小，由以上分析可知，用户获得的电压将升高，选项D正确。7(多选)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时()甲乙AL1两端的电压为L2两端电压的2倍BL1消耗的电功率为0.75 WCL2的电阻为12 DL1、L2消耗的电功率的比值大于4BD电路中的总电流为0.25 A，即L1中电流为0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知L1两端的电压为3.0 V，L1消耗的电功率为P1U1I10.75 W，选项B正确；根据并联电路规律可知，L2中的电流为0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知，L2两端的电压大约为0.3 V，故L1两端的电压约为L2两端电压的10倍，选项A错误；由欧姆定律可知，L2的电阻约为R2 2.4 ，选项C错误；L2消耗的电功率约为P2U2I20.3×0.125 W0.037 5 W，即L1、L2消耗的电功率的比值大于4，选项D正确。8.如图所示，在磁极和圆柱状铁芯间形成的两部分磁场区域的圆心角均为，磁感应强度B均沿半径方向。单匝矩形线圈abcd的宽abL，长bc2L，线圈绕中轴以角速度匀速转动时对外电阻R供电。若线圈电阻为r，电流表内阻不计，则下列说法正确的是()A线圈转动时将产生正弦式交流电B从图位置开始转过90°角时，电流方向将发生改变C线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的变化率不变D电流表的示数为Dbc边向上切割时，感应电流方向为cb，bc边向下切割时，感应电流方向为bc，所以线圈连续转动，流过电阻R的电流是交流电，但电流的大小不变，所以产生的不是正弦交流电，选项A错误；从图示位置开始转过90°角时，电流方向不发生改变，选项B错误；由于磁场有范围，故线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的变化率是变化的，选项C错误；感应电动势为Em2BL2，感应电流为：Im，一个周期内，通电时间为tT，R上消耗的电能为WIRt，且有WI2RT，解得线圈上电流的有效值为I，选项D正确。9(多选)(2020·湖北大冶六中月考)如图甲所示，将阻值为R5 的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，回路中瞬时电流随时间变化的规律如图乙所示，电压表、电流表均为理想电表，下列说法正确的是()甲乙丙丁A电压表示数为2.5 VB电阻R消耗的电功率为0.625 WC若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，如图丙所示，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1 AD图乙所示的交变电流与图丁所示的电流比较，接同一电阻的发热功率之比为12BD电流的最大值Im0.5 A，电压的最大值UmIm·R0.5×5 V2.5 V，电压的有效值U1.25 V1.77 V，A错误；R上的电功率P W0.625 W，B正确；转速提升一倍，电流也增大一倍，则电流的最大值变为1 A，有效值变为 A，故电流表读数为0.71 A，C错误；由有效值的概念可得图丁中电流的有效值为0.5 A，则图乙中电流与图丁中电流的有效值之比为1，根据PI2R可知，发热功率之比为12，D正确。10.(多选)(2020·哈尔滨四校联考)如图所示，10匝矩形线圈处在磁感应强度B T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度10 rad/s在匀强磁场中转动，线圈电阻不计，线圈面积为0.4 m2，线圈通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，变压器副线圈接有一只灯泡L(规格为“4 W100 ”)和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是()A若从图示线圈位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e40cos(10t)VB当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为12C若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大D若将自耦变压器触头向下滑动，则灯泡会变暗AD输入电压的最大值为UmNBS10××0.4×10 V40 V，图示时刻感应电动势最大，从图示线圈位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e40cos(10t)V，A项正确；变压器输入电压的有效值为U1 V40 V，灯泡正常发光时，其两端电压U2 V20 V，此时原、副线圈的匝数比为n1n2U1U2402021，B项错误；线圈匝数不变，根据U1U2n1n2可知输出电压不变，滑动变阻器滑片向上滑动时接入电路的电阻变大，负载等效电阻R变大，P1P2变小，由P1U1I1可知，电流表示数变小，C项错误；若将自耦变压器触头向下滑动，则副线圈匝数变小，根据U1U2n1n2可知，输出电压减小，所以灯泡变暗，D项正确。11.(2020·河南郑州一测)某理想变压器有两个副线圈，原线圈匝数为n，两个副线圈匝数分别为n1和n2，如图所示。所接电阻R1R2，电流表为理想交流电表，D为理想二极管，原线圈接正弦交流电源，下列说法正确的是()A滑动变阻器滑片向上滑动时，电流表示数变小B滑动变阻器滑片向上滑动时，副线圈n2的输出电压变大CR1两端的电压与R2两端的电压之比为n1n2DR1的功率与R2的功率之比为nnA一组原线圈对应多组副线圈同样符合电压关系、功率关系，有、PP1P2U1I1U2I2，R增大，n、n1、n2不变，不影响U、U1和U2，所以I1减小，P1减小，则原线圈功率P减小，故原线圈电流减小，A项正确，B项错误；R1两端电压等于U1，第二个副线圈电路中的二极管使得R2两端电压不等于U2，所以R1、R2两端电压之比不等于n1n2，两电阻相等，由P可知，R1的功率与R2的功率之比不是nn，C、D项均错误。12.(多选)(2020·河南信阳检测)如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，其电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B。若线圈从图示位置开始以角速度绕轴OO匀速转动，则以下判断正确的是()A线圈位于图示位置时产生的感应电动势最大，为EmBL2B闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为eBL2sin tC线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为qD线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为QBD题图所示位置为中性面，线圈中通过的磁通量最大，但感应电动势为零，A项错误；闭合电路中产生的感应电动势最大值为EmBL2，故对应的瞬时值表达式为eBL2sin t，B项正确；电荷量由q可得线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量q，C项错误；产生的热量应利用有效值求解，即线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量QR×，D项正确。13.(多选)(2020·江苏高考·T6)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ABD开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流I灯变小，A正确；电路的路端电压为U路U灯I灯R灯，I灯变小，路端电压变小，B正确；总电流即干路电流为I干，U路减小，干路电流增大，C错误；电源总功率为P总EI干，I干增大，总功率变大，D正确。14(2020·全国卷·T17)图(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是()图(a)图(b)ABCDA由图(b)可知，在01 s时间内，电容器两极板之间电压为零，说明电容器没有充放电，电路中没有电流，根据欧姆定律可知电阻R两端电压为零；在12 s时间内，电容器两极板之间电压均匀增大，根据IC可知电路中有恒定电流对电容器充电，则电阻R两端电压恒定；在23 s时间内，电容器两极板之间电压恒定且不为零，说明电容器带电荷量不变，电路中没有电流，电阻R两端电压为零；在35 s时间内，电容器两极板之间电压均匀减小，说明电容器均匀放电，则电路中有反方向恒定电流，且电流小于充电电流，电阻R两端电压恒定，且电压小于充电时两端电压，所以电阻R两端电压UR随时间t变化的图像正确的是A。15(多选)(2020·全国卷·T20)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R1、R2、R3均为固定电阻，R210 ，R320 ，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是() (a)(b)A所用交流电的频率为50 HzB电压表的示数为100 VC电流表的示数为1.0 AD变压器传输的电功率为15.0 WAD由变压器不会使交流电的周期改变和图(b)可知所用交流电的周期为2×102 s，可求得所用交流电的频率为50 Hz，选项A正确；由图(b)可知通过R2的电流的有效值为1 A，由串并联特点可知通过R3的电流(即通过电流表的电流)为0.5 A，故副线圈的总电流为I21.5 A，由欧姆定律可得副线圈两端的电压U21×10 V10 V，由变压器原、副线圈两端电压比与原、副线圈匝数比的关系可得，原线圈两端的电压U1n1100 V，再根据原线圈电路的串联关系可得R1两端的电压为UV220 V100 V120 V，选项B、C均错误；根据变压器原理可得变压器传输的电功率为PU2I210×1.5 W15.0 W，选项D正确。