2021年高考物理二轮复习核心考点专项突破直流电路与交流电路练习含解析.docx

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1、直流电路与交流电路一 单项选择题1.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中 () A电压表与电流表的示数都减小 B电压表与电流表的示数都增大 C电压表的示数增大，电流表的示数减小 D电压表的示数减小，电流表的示数增大 【解析】滑动变阻器R0的滑片向下滑动，R0接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，外电压变小，电压表的示数变小，R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，电流表的示数变小，A项正确。 【答案】A 2如图所示，匀强磁场的磁感应强度B T单匝矩形线圈面积S1 m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO匀速转动线圈通过电刷

2、与一理想变压器原线圈相接，为交流电流表调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为12时，副线圈电路中标有“36 V,36 W”的灯泡正常发光以下判断正确的是()A电流表的示数为1 AB矩形线圈产生电动势的最大值为18 VC从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为e18sin (90t) VD若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移【答案】C【解析】小灯泡正常发光，故变压器的输出电流为：I21 A；根据变流比公式：，解得：I12 A，故A错误；小灯泡正常发光，故变压器的输出电压为36 V，根据变压比公式，解得：U118 V，故矩形线圈产生电动势的有效

3、值为18 V，矩形线圈产生电动势的最大值为18 V，故B错误；根据公式EmNBS，解得： rad/s90 rad/s，故从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律eEmsin t18sin (90t) V，故C正确；若矩形线圈转速增大，根据公式EmNBS，感应电动势的最大值增加，故有效值也增加；为使灯泡仍能正常发光，应该减小变压比，故应将P适当上移，故D错误3.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.

4、 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【答案】BCD【解析】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力。电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确。4.如图所示为远距离输电示

5、意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数比为k1.降压变压器T的原、副线圈匝数比为k2.原线圈两端接入一电压uUmsin t的交流电源，用户电阻为R(纯电阻)，若用户消耗功率为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Pr和用户获得的电压U分别为()APrPUBPrPUCPrPUDPrPU【答案】B【解析】用户流过的电流为I4 ，故在输电线路上的电流为I3 ，故损失的电功率为PrI2rP；升压变压器两端电压的有效值为U1，输电线路上损失的电压为UI32r，升压变压器副线圈两端的电压为U2故降压变压器原线圈的电压为U3U2U，用户获得的电压U联立解得

6、U 5.在如图所示的电路中，R1、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭合后，两平行金属板M、N中有一带电液滴正好处于静止状态。为使带电液滴向上加速运动，可采取的措施是 () A增大R1的阻值B减小R2的阻值 C减小R3的阻值 D增大M、N间距 【解析】因为R1与平行板电容器串联，故无论R1阻值变大还是变小，电容器两极板间的电压都等于R3两端电压，故选项A错误；当R2阻值减小时，电路的电阻变小，则电路的总电阻变小电流变大，R3的分压变大，电容器两极板间的电压变大，所以电场力变大，油滴向上运动，故选项B正确；当减小R3的阻值时，电路的电流也变大，因此内电压和R2的分压变大，则R3的分压变小，所以电场

7、力变小，油滴向下运动，故选项C错误；当增大极板间的距离时，由E，电场强度变小，故电场力变小，油滴向下运动，选项D错误。故选B。【答案】B 6.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 C,消耗的电能为0.9 J.为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A.3 V1.8 J B.3 V3.6 JC.6 V1.8 J D.6 V3.6 J答案：D解析：设两次加在电阻R上的电压分别为U1和U2,通电的时间都为t.由公式W1=U1q1和W1=U12Rt可得：U1=3 V,tR=0.1.再由W2=U2q2和W2=U22Rt可求出：U2=6 V

8、,W2=3.6 J,故选项D正确.7.科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中，GMR为一个磁敏电阻，R、R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。则 () A只调节电阻R，当P1向右端移动时，电阻R1消耗的电功率变大 B只调节电阻R，当P1向右端移动时，带电微粒向下运动 C只调节电阻R2，当P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率变大 D只调节电阻R2，当P2向下端移动时，带电微粒向下运动 解析：选 A。P1向右端移动时R接入电路阻值增大，左侧电路中电流减小，磁场减弱

9、，此时磁敏电阻(GMR)阻值减小，右侧闭合回路中电流增大，由PI2R可得R1消耗的电功率变大，此时R2两端电压U2IR变大，带电微粒所受电场力增大，故带电微粒将向上运动，所以A正确，B错误；P2向下端移动时，R2接入电路阻值不变，电路中电流不变，R1消耗的电功率不变，R2两端电压不变，电容器两端分压增大，带电微粒向上运动，故CD错误。 8.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1n221，和均为理想电表，灯泡电阻RL6 ，AB端电压u112sin 100t (V)，下列说法正确的是()A电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 AD变压器输入功率为6 W【解析】由2f100

10、 rad/s得：f50 Hz，A错有效值U112 V，又得：U26 V，I21 A，B、C项错由能量守恒得P1P2U2I26 W，D对【答案】D9.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知 () A反映Pr变化的图线是b B电源电动势为8 V C电源内阻为1 D当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 【解析】由题意可知PrI2r，变化曲线应该是c，且由图象可求得电源内阻r2 ，选项A，C错误；由PEEI，可求得电源电动势E4 V，选项B错误；由图象及闭合电路欧姆定律EIRIr可知，当电流为0.

11、5 A时外电路的电阻为6 ，选项D正确。故选D。 【答案】D 10.如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是A原线圈的输入功率为220WB电流表的读数为1 AC电压表的读数为110VD副线圈输出交流电的周期为50 s【答案】B【解析】电表的读数均为有效值，原线圈两端电压有效值为220 V，由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比，可知副线圈两端电压有效值为110 V，C错误；流过电阻R的电流为2 A，可知负载消耗的功率为220 W，根据能量守恒可知，原线圈的输入功率为220 W，

12、A错误；由P=UI可知，电流表的读数为1 A，B正确，由交变电压瞬时值表达式可知，=100 rad/s，周期T=0.02 s，D错误。二 不定项选择题1.在如图所示的UI图像中,直线为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图像可知()A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5 B.电阻R的阻值为1 C.电源的输出功率为2 WD.电源的效率为66.7%答案：ABD解析：由图像可知,该电源的电动势E=3 V,内阻r=0.5 ,电阻R的阻值为1 .仍由图像可知,用该电源直接与R相连组成闭合电路时,路端电压U=2 V,电流I=2 A,则

13、电源的输出功率P=UI=22 W=4 W,电源的效率=UIEI100%=23100%66.7%,故选项A、B、D正确,选项C错.2.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r2 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右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0 ，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1R0、R2，其他电阻不计从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S，线圈转动过程中理想交流电压表示数是10 V，图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图像，则下列说法正确的是()A电阻R2上的热功率为 WB0.02 s时滑动

14、变阻器R两端的电压瞬时值为零C线圈产生的e随时间t变化的规律是e10cos 100t (V)D线圈开始转动到t s的过程中，通过R1的电荷量为 C【解析】R总R1R010 ，I A1 A，UR2 V，根据公式P得电阻R2上的热功率为PR2 W，故A正确；0.02 s通过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，故B错误；T0.02 s，100 rad/s，E10 V12 V12 V，e12cos 100t(V)，故C错误；电动势的最大值为Em12 VnBS，mBS(Wb)，sin 100t(Wb)，线圈开始转动到t s的过程中，通过电阻的电量为 C，故D正确【答案】AD3.如图所示,R1为定值电阻,R

15、2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中不正确的是()A.当R2=r时,R2上获得最大功率B.当R2=R1+r时,R1上获得最大功率C.当R2=0时,R1上获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大答案：ABD解析：在讨论R2的电功率时,可将R1视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为外电阻R2与电动势E、内阻为(R1+r)的电源(等效电源)连成的闭合电路,如图所示,R2的电功率是等效电源的输出功率,显然当R2=R1+r时,R2获得的电功率最大,选项A错误.在讨论R1的电功率时,由I=ER1+R2+r及P1=I2R1可知,R2=0时,R1获得的电功率最大,选项B错误,C正确,

16、在讨论电源的输出功率时,(R1+R2)为外电阻,内阻r恒定,由于题目没有给出R1和r的具体数值,所以当R2=0时,电源输出功率并不一定最大,选项D错误.4.如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是()AP向下滑动时，灯L变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变CP向上滑动时，变压器的输入电流变小DP向上滑动时，变压器的输出功率变大【答案】BD【解析】由于理想变压器输入电压U1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U2也不变，灯L亮度不随P的滑动而改变，故选项A错误，选项B正确P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻R总

17、减小，由I2知，通过副线圈的电流I2增大，输出功率P2U2I2增大，再由知输入电流I1也增大，故选项C错误，D正确5.如图甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是()A电压表的示数为10 VB0.01 s时发电机线圈平面与磁场方向平行C若P的位置向上移动、R的大小不

18、变时，电流表读数将减小D若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍【解析】电压表显示的为有效值，示数为10 V，A正确；0.01 s时感应电动势最大，故线圈平面与磁场方向平行，故B正确；若P的位置向上移动，匝数比减小，副线圈电压增大，R的大小不变时，电流表读数将增大，故C错误；若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，电压增大为原来的2倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍，故D正确【答案】ABD6如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2101，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R10 .从某时刻开

19、始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是()A当S与a连接后，理想电流表的示数为2.2 AB当S与a连接后，t0.01 s时理想电流表示数为零C当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍D当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz【答案】AC【解析】由题图乙知，原线圈的电压u1220 V，当S与a连接后，根据变压规律可得u222 V，理想电流表的示数I22.2 A，故A正确；电流表的示数对应交变电流的有效值，所以在t0.01 s时理想电流表示数不为零，故B错误；当S由a拨到b后，原、副线圈的匝数比为51，可求副线圈电压为44 V，是原来的2倍，根据功率

20、P知，功率是原来的4倍，输入功率等于输出功率，所以C正确；交流电的频率不会发生变化，由题图乙知，频率为50 Hz，所以D错误7.如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO转动，轴OO垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度转动，下列判断正确的是()A在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大B当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大C电压表V1示数等于NBL2D变压器的输入与输出功率之比为11【答案】AD【解析】当线框转到如图所示位置，穿过线框的磁通量为0，但

21、线框中产生的感应电动势最大，故选项A正确；电压表V2测量的是副线圈的电压，副线圈电压由原线圈电压决定，与负载电阻变化无关，故选项B错误；电压表V1示数为有效值，等于u1，故选项C错误；理想变压器输入功率等于输出功率，则选项D正确8.如图所示，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈的匝数，其他条件不变，则()A电灯L亮度减小B电流表示数增大C电压表示数增大D变压器输入功率不变【解析】由理想变压器的电压比等于匝数比可得，n2增加，则副线圈两端电压增加，电压表的读数增大，加在电灯两端的电压增大，电灯变亮，即变压器的输出功率增大，由于理想变压器的输入功率等于输出功率，则输入功率也随之增大，根据PU

22、1I1，可知电流表的读数增大，选项B、C正确，选项A、D错误【答案】BC9.如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0，反向电阻为)连接，电源负极接地开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是()A当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动B当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动C当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变D当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高【答案】AD【解析】当滑动变阻器的滑片向上滑动时，变阻器有效阻值增大，R的电压增大，则电容器板间电压增大，场强增大，

23、油滴所受的电场力增大，所以带电油滴会向上运动故A正确；当电容器的上极板向上移动时，由电容的决定式C知，电容减小，而电容器的电压不变，由C知，Q要减小，电容器要放电，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器的带电量不变，根据推论可知电容器板间场强不变，油滴所受的电场力不变，所以带电油滴仍静止不动，故B错误；当电容器的下极板向下移动时，电容器所带的电量Q不变，由E知电容器板间场强不变，由UEd知，P与下极板间的电势差变大，P点的电势会升高故C错误；当电容器的下极板向左移动时，C，电容器的电容减小，由C知，Q要减小，电容器要放电，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器的带电

24、量不变，那么只能是极板间U增大，由E知电容器板间场强变大，则P与下极板间的电势差变大，P点的电势升高故D正确10.如图所示，电路中的变压器为理想变压器，U为正弦式交变电压，R为变阻器，R1、R2是两个定值电阻，A、V分别是理想电流表和理想电压表，则下列说法正确的是()A闭合开关S，电流表示数变大、电压表示数变小B闭合开关S，电流表示数变小、电压表示数变大C开关S闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变小D开关S闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变大【答案】AC【解析】闭合开关S，负载总电阻变小，变压器的输出功率增大，副线圈的电流增大，根据可知变压器的输入电流增大，即电流表示数变大，变阻器R两端电压增大，根据串联分压可知变压器的输入电压减小，根据可知变压器的输出电压减小，电压表示数变小，故A正确，B错误；开关S闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，变阻器R的阻值增大，两端电压增大，根据串联分压可知变压器的输入电压减小，根据可知变压器的输出电压减小，电压表示数变小，根据欧姆定律可知副线圈的电流减小，根据可知变压器的输入电流减小，即电流表示数变小，故C正确，D错误