高考物理二轮复习 专题四 电路与电磁感应 第1讲 直流电路与交流电路课后演练强化提能-人教版高三全册物理试题.doc

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1、第1讲直流电路与交流电路(建议用时：35分钟)一、单项选择题1(2018广东中山联考)如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过导线与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n1，变压器的副线圈与电阻为R的负载相连，则()A负载R两端的电压为B原线圈中的电流强度为通过R电流的C变压器的副线圈磁通量为0D通过负载R的电流强度为0解析：选D.铜盘切割磁感线产生的感应电动势EBr2，为恒定的电动势，经过变压器后，负载R两端电压为零，通过负载R的电流为零，故A项错误，D项正确；副

2、线圈中无电流，原线圈中有电流，能产生磁场，原、副线圈中磁通量都不为零，故B、C项错误2(2016高考江苏卷)一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()AU2U1，U2降低BU2U1，U2升高CU2U1，U2降低 DU2U2，当滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，n2减小，因此U2降低，C项正确3(2017高考北京卷)如图所示，理想变压器的原线圈接在u220sin 100t(V)的交流电源上，副线圈接

3、有R55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为21，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220 WB电流表的读数为1 AC电压表的读数为110 VD副线圈输出交流电的周期为50 s解析：选B.由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为220 V，故有效值为U1220 V，由，故副线圈电压的有效值为U2110 V，故输出功率P2220 W，再由输入功率等于输出功率知，P1P2220 W，A项错误；根据欧姆定律知，I22 A，得I11 A，故电流表读数为1 A，B项正确；电压表的读数为有效值，即U2110 V，C项错误；由交流电压的表达式可知，100(rad/s

4、)，又T，解得T0.02 s，D项错误4(2018山西质检)如图所示，电源电动势为E，内阻为r.电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻(其阻值随光照强度增大而减小). 当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，则下列说法中正确的是()A只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，R3中有向上的电流B只将R3的滑片P2向上移动时，电源消耗的功率变大，R3中有向上的电流C只将R2的滑片P1向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D若断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动解析：选A.只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，电

5、流变大，R0消耗的电功率变大，电容器的电压增大，电容器充电，R3中有向上的电流，A选项正确；由于R3与电容器相连，而电容器隔直流，所以只调节R3的阻值对电路中的电流和电压没有影响，电源消耗的功率不变，R3中没有向上的电流，B选项错误；只将R2的滑片P1向下移动时，电路中的电流不变，因此电容器两端的电压U2增大，带电微粒受到的电场力FqEq变大，微粒将向上运动，C选项错误；若断开开关S，电容器将通过R3、R2放电，电容器所带电荷量减少，带电微粒向下运动，D选项错误5.(2016高考四川卷)如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()A

6、小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变解析：选B.由得U2U1由得U2U1由得：，因为n2n1，所以1，即U2U2，故小灯泡变暗，B正确，A错误；由以上分析过程可以看出，C错误；由和可见，D错误6.已知电源内阻r2 ，灯泡电阻RL2 ，R22 ，滑动变阻器R1的最大阻值为3 ，如图所示将滑片P置于最左端，闭合开关S1、S2，电源的输出功率为P0，则()A滑片P向右滑动，电源输出功率一直减小B滑片P向右滑动，电源输出功率一直增大C断开S2，电源输出功率达到最大值D滑片P置于最右端时，电源输出功率仍为P0解析：选D.当外电路电阻等于电源内阻，即R外r2

7、时 ，电源的输出功率最大，开始时R外14 ，电源输出功率为P0，当P向右滑到R11 时，R外2 ，此时输出功率最大，再向右滑动，输出功率又减小，A、B错误；S2断开时R外2R1R25 ，R外2r，C错误；当电源的输出功率为P0时对应两种情况的电阻，应满足r，则R外31 ，D正确7(2018潍坊二模)图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示发电机线圈的内阻不计，外接灯泡的电阻为12 .则()A在t0.01 s时刻，穿过线圈的磁通量为零B电压表的示数为6 VC灯泡消耗的电功率为3 WD若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的

8、表达式e12sin 100t(V)解析：选C.在t0.01 s的时刻，电动势为零，则线圈平面位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，选项A错误；电动势的最大值为Em6V，电压表测量的为有效值，故示数为V6 V，选项B错误；灯泡消耗的功率PW3W，选项C正确；周期为0.02 s，瞬时电动势表达式为eEmsin6sin100t(V)转速提高一倍后，最大值变成12 V，2n，故角速度变为原来的2倍，表达式应为e12sin 200t(V)，选项D错误8在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为相同规格的小灯泡，电容器的电容为C100F.小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示闭合开关S

9、，当电路稳定后，下列说法正确的是()AL1中电流为0.20 AB电容器带电荷量为300 CCL2中电流为0.20 ADL2的电阻为15 解析：选C.闭合开关S，当电路稳定后，L1中电流为零，电容器两端电压等于电源电动势，即U3.0 V，由C可知，电容器带电荷量为QCU1001063.0 C3104 C，选项A、B错误；L2、L3两个小灯泡串联，每个灯泡两端电压为U21.5 V，根据小灯泡的伏安特性曲线可知电压为1.5 V时对应的小灯泡中的电流为I20.20 A，L2的电阻为R27.5 ，选项D错误，选项C正确9(2018银川段考)在如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值小于滑动变阻器R的最大阻值

10、闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动的过程中，四个电表V1、V2、A1、A2的示数及变化量分别用U1、U2、I1、I2、U1、U2、I1、I2表示，下列说法中正确的是()AU1先变大后变小，I1不变BU1先变小后变大，I1变小C.的绝对值先变大后变小，的绝对值不变DU2先变小后变大，I2先变小后变大解析：选D.滑片P由滑动变阻器的左端向右端滑动的过程中，滑动变阻器R的左半部分与R1串联然后与R的右半部分并联，并联电阻先变大后变小，所以电路总电阻先变大后变小，根据闭合电路欧姆定律，I2先变小后变大，U1先变大后变小，由极限法可得当滑片P滑到滑动变阻器右端时，电流表A1把R1所在支路短

11、路，此时I1最大，所以I1一直增大，A、B错误；对于C项，的绝对值等于电源的内阻，保持不变；的绝对值等于R2，保持不变，C错误；电阻R2不变，电压表V2的示数U2I2R2，U2先变小后变大，D正确10如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1n，电源a、b两端输出交流电压U，原线圈接入电阻为R0(恒定不变)的灯泡L，副线圈接入可变电阻R，电压表为理想电表，则下列说法正确的是()A电源的输出功率等于可变电阻R的功率B若可变电阻接入电路中的阻值变大，电压表示数将变小C可变电阻消耗的功率最大时，通过灯泡L的电流为ILD当可变电阻接入电路中的阻值Rn2R0时，可变电阻消耗的功率最大解析：选D.电源的输

12、出功率等于灯泡的功率与可变电阻的功率之和，A错误；若可变电阻接入电路中的阻值变大，假设副线圈电压不变，则副线圈中电流变小，由变压原理知，原线圈中电流变小，灯泡两端电压变小，由UULU1知原线圈输入电压变大，副线圈输出电压变大，电压表示数变大，B错误；设原线圈中的电流为I1，则可变电阻的功率PRI1UIR0，当I1时，有PRmax，这时原线圈输入电压U1UI1R0，由变压规律知，得副线圈两端的电压U2，根据PRmax得Rn2R0，C错误，D正确二、多项选择题11.如图所示，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，

13、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()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，电流表读数变小解析：选BC.保持Q的位置不动，则U2不变，将P向上滑动时，R接入电路的电阻变大，根据I2知，I2变小，由得I1也变小，即电流表读数变小，选项A错误，选项B正确；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，U2变大，则根据P2知副线圈输出功率变大，由P1P2知，变压器原线圈输入功率P1变大，而P1I1U，输入电压U一定，I1变大，即电流表读数

14、变大，选项C正确，选项D错误12(2018黑龙江二模)如图甲所示的变压器，接如图乙所示的交流电时，灯泡正常发光，电容器能正常工作现将电源换成如图丙所示的交流电，则()A由于丙交流电的周期短，因此灯泡比第一次亮B由于丙的频率比乙的大，因此电容器有可能被击穿C无论接乙交流电，还是接丙交流电，若滑动触头P向上移动，灯泡都变暗D若将原线圈n1的匝数增加，灯泡消耗的功率将变小解析：选CD.由于两个电源的有效值相同，因此经同一个变压器后，加在灯泡两端的电压相同，因此灯泡的亮度相同，选项A错误；同理加在电容器两端的电压也相同，电容器仍能正常工作，选项B错误；若向上移动滑动变阻器的触头P，使滑动变阻器接在电路

15、中的电阻增大，导致灯泡两端的电压降低，因此灯泡变暗，选项C正确；若将原线圈的匝数增加，根据可知，副线圈两端电压降低，因此灯泡消耗的功率减小，选项D正确13(2018郑州模拟)如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B T的水平匀强磁场中，线框面积S0.5 m2，线框电阻不计线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度200 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A，下列说法正确的是()A图示位置穿过线框的磁通量为零B线框中产生交变电压的有效值为500 VC变压器原、副线圈匝数之比为2511D

16、允许变压器输出的最大功率为5 000 W解析：选CD.由题图可知，此时线框平面和磁场垂直，此时穿过线框的磁通量最大，A错误；矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为EmnBS500.5200 V500 V，由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为500 V，B错误；由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，C正确；由于熔断器允许通过的最大电流为10 A，所以允许变压器输出的最大功率为PUI50010 W5 000 W，D正确三、非选择题14(2018高考北京卷)如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均

17、随之变化(1)以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中UI图象的示意图，并说明UI图象与两坐标轴交点的物理意义(2)a.请在图2画好的UI关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；B请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件(3)请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和解析：(1)UI图象如图所示图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流(2)a.如图所示B电源输出的电功率PI2R()2R当外电路电阻Rr时，电源输出的电功率最大，为Pmax.(3)电动势定义式E根据能量守恒，在题图1所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即WI2rtI2RtIrqIRqEIrIRU内U外答案：见解析