2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題四 電磁感應(yīng)與電路 考點(diǎn)1 恒定電流與交變電流限時(shí)集訓(xùn)
《2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題四 電磁感應(yīng)與電路 考點(diǎn)1 恒定電流與交變電流限時(shí)集訓(xùn)》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題四 電磁感應(yīng)與電路 考點(diǎn)1 恒定電流與交變電流限時(shí)集訓(xùn)(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、考點(diǎn)1 恒定電流與交變電流 [限時(shí)45分鐘;滿(mǎn)分100分] 選擇題(1~6題每小題6分,7~14題每小題8分) 1.(2018·貴陽(yáng)月考)阻值相等的三個(gè)電阻R、電容器C及電池E(內(nèi)阻不計(jì))連接成如圖4-1-16所示電路。保持S1閉合,開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi),電流穩(wěn)定時(shí),C所帶的電荷量為Q1;閉合開(kāi)關(guān)S2,電流再次穩(wěn)定后,C所帶的電荷量為Q2,則Q1與Q2的比值為 圖4-1-16 A. B. C. D. 解析 開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)的等效電路如圖甲所示,電路穩(wěn)定時(shí)電容器兩極板之間的電壓為U1=,電容器所帶的電荷量為Q1= CU1=;開(kāi)關(guān)S2閉合后的等效電路如圖乙所示,電路穩(wěn)定
2、時(shí)電容器兩極板之間的電壓為U2=E,電容器所帶的電荷量為Q2=CU2=CE,則Q1∶Q2=1∶2,即Q1與Q2的比值為,A正確。 答案 A 2.(2018·福建質(zhì)檢)圖4-1-17為模擬遠(yuǎn)距離交流輸電的電路,升壓變壓器T1的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比n1∶n2=1∶k,降壓變壓器T2的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比n3∶n4=k∶1,模擬輸電導(dǎo)線(xiàn)的電阻r=3 Ω,T2的負(fù)載是規(guī)格為“15 V 45 W”的燈泡L。當(dāng)T1的輸入電壓為16 V時(shí)L正常發(fā)光,兩個(gè)變壓器可視為理想變壓器,則k的值為 圖4-1-17 A. B.3 C.4 D
3、.9 解析 由變壓器的工作原理可知,變壓器T1原線(xiàn)圈的電壓為16 V,則副線(xiàn)圈的輸出電壓為16k V,降壓變壓器T2的輸出電壓為15 V、輸出電流為I4== A=3 A,則降壓變壓器T2原線(xiàn)圈兩端的電壓為15k V、輸入電流為 A,又16k V=(15k+3×) V,解得k=3,B正確。 答案 B 3.(2018·長(zhǎng)沙一模)如圖4-1-18所示,一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為3∶1,原線(xiàn)圈兩端接入一正弦交流電源,副線(xiàn)圈電路中R為負(fù)載電阻,交流電壓表和交流電流表都是理想電表。下列結(jié)論正確的是 圖4-1-18 A.若電壓表讀數(shù)為36 V,則輸入電壓的峰值為108 V B.若輸入電
4、壓不變,副線(xiàn)圈匝數(shù)增加到原來(lái)的2倍,則電流表的讀數(shù)增加到原來(lái)的4倍 C.若輸入電壓不變,負(fù)載電阻的阻值增加到原來(lái)的2倍,則輸入功率也增加到原來(lái)的2倍 D.若只將輸入電壓增加到原來(lái)的3倍,則輸出功率增加到原來(lái)的9倍 解析 若電壓表讀數(shù)為36 V,則輸入電壓的有效值為108 V,峰值為108 V,A錯(cuò)誤;若輸入電壓不變,副線(xiàn)圈匝數(shù)增加到原來(lái)的2倍,則輸出電壓也增加到原來(lái)的2倍,電流表示數(shù)應(yīng)增加到原來(lái)的2倍,B錯(cuò)誤;若輸入電壓不變,負(fù)載電阻的阻值增加到原來(lái)的2倍,則輸出電流減小到原來(lái)的一半,輸入功率(等于輸出功率)減小到原來(lái)的一半,C錯(cuò)誤;若只將輸入電壓增加到原來(lái)的3倍,輸出電壓也增加到原來(lái)的
5、3倍,則由P=可知輸出功率增加到原來(lái)的9倍,D正確。 答案 D 4.(多選)如圖4-1-19所示是一交變電流的i-t圖象,則對(duì)于該交變電流,下列說(shuō)法正確的是 圖4-1-19 A.該交變電流的周期為0.02 s B.該交變電流的最大值為4 A C.該交變電流的有效值為2A D.該交變電流通過(guò)10 Ω的電阻時(shí)熱功率為60 W 解析 由交變電流的i-t圖象可知,最大值為Im=4 A,周期為T(mén)=0.03 s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確。設(shè)該交變電流的有效值為I,由有效值的定義得2R+I(xiàn)R=I2RT,代入數(shù)據(jù)解得I=2A,選項(xiàng)C正確。由P=I2R可得該交變電流通過(guò)10 Ω的電阻時(shí)熱功率為80
6、 W,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案 BC 5.如圖4-1-20所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸電線(xiàn)的電阻r、理想變壓器匝數(shù)均不變,且n1∶n2=2n3∶n4。下列表述正確的是 圖4-1-20 A.若用戶(hù)用電器消耗的功率增加,用戶(hù)的電壓U4增加 B.不論用戶(hù)用電器的功率增加還是減少,恒有U1∶U2=2U3∶U4 C.若用戶(hù)用電器的功率增加為原來(lái)的兩倍,則輸電線(xiàn)上消耗的功率增加為原來(lái)的四倍 D.若用戶(hù)用電器消耗的功率增加,則遠(yuǎn)距離輸電的效率增加 解析 升壓變壓器原、副線(xiàn)圈的電壓由發(fā)電機(jī)輸出電壓和升壓變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比決定,故用戶(hù)功率變化,升壓變壓器的輸出電壓不變;同理
7、降壓變壓器輸入、輸出電壓比值與其原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比值成正比,故B項(xiàng)正確。降壓變壓器原、副線(xiàn)圈電流比值與其匝數(shù)比值成反比,用戶(hù)功率增大,即降壓變壓器輸出電流增大,故降壓變壓器輸入電流增大,因此輸電線(xiàn)上損失電壓Ur增大;又U2=U3+Ur,所以U3減小,由變壓規(guī)律可知,U4減小,A項(xiàng)錯(cuò)。用戶(hù)功率增加為原來(lái)的兩倍,則U4減小,故降壓變壓器輸出電流大于原來(lái)的兩倍,因此降壓變壓器輸入電流大于原來(lái)的兩倍,故輸電線(xiàn)上消耗的功率大于原來(lái)的四倍,C項(xiàng)錯(cuò)。遠(yuǎn)距離輸電效率等于用戶(hù)得到功率與總功率之比,由C項(xiàng)可知,用戶(hù)功率越大,輸電效率越低,D項(xiàng)錯(cuò)。 答案 B 6.(多選)(2018·昆明質(zhì)檢)如圖4-1-21甲所
8、示的電路中,理想變壓器輸入電壓V隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化如圖乙所示。圖甲中L1和L2為兩個(gè)相同的小燈泡,小燈泡都標(biāo)有“12 V,6 W”字樣,電容器C的擊穿電壓為13 V,電壓表和電流表均為理想交流電表。開(kāi)關(guān)S1和S2都斷開(kāi)時(shí),小燈泡L1正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是 圖4-1-21 A.理想變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為4∶1 B.輸入電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律為μ=48sin 100πt V C.閉合開(kāi)關(guān)S1、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2時(shí),電壓表的示數(shù)為48 V,電流表的示數(shù)為0.25 A D.閉合開(kāi)關(guān)S2后,電容器C不會(huì)被擊穿 解析 由圖乙可知,原線(xiàn)圈輸入電壓為48 V,電流變化周期T=0.04
9、 s,根據(jù)小燈泡正常發(fā)光可知副線(xiàn)圈輸出電壓為12 V,根據(jù)變壓器變壓公式可知,理想變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為48∶12 =4∶1,選項(xiàng)A正確;輸入電壓V隨時(shí)間變化的規(guī)律為u= 48sin V=48sin (50πt) V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;閉合開(kāi)關(guān)S1、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2時(shí),變壓器輸入電壓不變,電壓表示數(shù)不變,根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率,P=2×6 W=12 W,可知輸入電流為0.25 A,電流表的示數(shù)為0.25 A,選項(xiàng)C正確;閉合開(kāi)關(guān)S2后,電容器兩端最大電壓等于12 V,大于擊穿電壓13 V,電容器會(huì)被擊穿,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案 AC 7.(2018·新彊第二次適應(yīng)性檢測(cè))在如圖4-1-2
10、2所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,L1和L2為兩個(gè)相同的燈泡,每個(gè)燈泡的電阻和電源內(nèi)阻的阻值均相同。D為理想二極管,C為電容器,開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)。下列說(shuō)法中正確的是 圖4-1-22 A.滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng),電流表示數(shù)變小 B.滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng),電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率變小 C.開(kāi)關(guān)S閉合后,L2亮度變暗 D.開(kāi)關(guān)S閉合后,電流表示數(shù)不變 解析 滑動(dòng)變阻器與電容串聯(lián),所在支路可視為斷路,所以滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng),電流表示數(shù)不變,電源輸出電流不變,電源內(nèi)阻發(fā)熱功率不變,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤。開(kāi)關(guān)S閉合后,由于二極管的單向?qū)щ娦裕O管中無(wú)電流,L2亮度不變,電流表示數(shù)不變,選項(xiàng)
11、C錯(cuò)誤,D正確。 答案 D 8.(2018·長(zhǎng)沙一模)如圖4-1-23所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的兩平行金屬板水平放置,接在直流電路中,圖中R為滑動(dòng)變阻器,一帶電微粒自?xún)砂遄髠?cè)中央以某初速度v0平行于金屬板進(jìn)入兩板間,若將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最下端b處,帶電微粒將落在下板上距離左端處;若滑片P與b端間電阻為18 Ω,帶電微粒將沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);若要微粒不打到金屬板上,則滑片P與b端間電阻R的范圍應(yīng)為 圖4-1-23 A.12 Ω<R<20 Ω B.16 Ω<R<20 Ω C.12 Ω<R<24 Ω D.16 Ω<R<24 Ω 解析 設(shè)兩平行金屬板間距為d,由已知得=gt
12、,=v0t1,當(dāng)滑片P與b端間電阻為18 Ω時(shí),有=mg。若要微粒剛好不打到金屬板上,應(yīng)滿(mǎn)足=at,L=v0t2,-mg=ma或mg-=ma,由以上各式可求得U1=U0,U2=U0,由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可求得電阻R1=R0=20 Ω,R2=R0=16 Ω,所求R的范圍為16 Ω<R<20 Ω,正確選項(xiàng)為B。 答案 B 9.(多選)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線(xiàn)畫(huà)在同一坐標(biāo)系中,如圖4-1-24中的a、b、c所示。則,下列說(shuō)法中正確的是 圖4-1-24 A.圖線(xiàn)b表示輸出功率PR隨電流I變化的關(guān)系 B.圖中a線(xiàn)最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功率
13、為最大輸出功率 C.在圖線(xiàn)上A、B、C三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿(mǎn)足關(guān)系PA=PB +PC D.兩個(gè)圖線(xiàn)交點(diǎn)M與N的橫坐標(biāo)之比一定為1∶2,縱坐標(biāo)之比一定為1∶4 答案 CD 10.(多選)有一種測(cè)量人體重的電子秤,如圖4-1-25甲中虛線(xiàn)框內(nèi)所示,它主要由三部分構(gòu)成:踏板、壓力傳感器R(是一個(gè)阻值可隨壓力大小變化而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)是理想電流表)。設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì),已知理想電流表的量程為3 A,電源電動(dòng)勢(shì)為12 V,內(nèi)阻為2 Ω。R隨壓力變化的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是 圖4-1-25 A.該秤能測(cè)量的最大體重是1 500 N B.該秤能測(cè)量的最大
14、體重是1 400 N C.該秤零刻度線(xiàn)(即踏板空載時(shí)的刻度線(xiàn))應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤(pán)0.375 A處 D.該秤零刻度線(xiàn)(即踏板空載時(shí)的刻度線(xiàn))應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤(pán)0.400 A處 答案 BC 11.某同學(xué)利用電流傳感器研究電容器的放電過(guò)程,他按如下圖4-1-26甲所示連接電路。先使開(kāi)關(guān)S接1,電容器很快充電完畢。然后將開(kāi)關(guān)擲向2,電容器通過(guò)R放電,傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī),屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的I-t曲線(xiàn)如圖4-1-26乙所示。他進(jìn)一步研究滑動(dòng)變阻器的阻值變化對(duì)曲線(xiàn)的影響,斷開(kāi)S,先將滑片P向右移動(dòng)一段距離,再重復(fù)以上操作,又得到一條I-t曲線(xiàn)。關(guān)于這條曲線(xiàn),下列判斷正確的是
15、 圖4-1-26 A.曲線(xiàn)與時(shí)間坐標(biāo)軸所圍面積將增大 B.曲線(xiàn)與時(shí)間坐標(biāo)軸所圍面積將減小 C.曲線(xiàn)與縱軸交點(diǎn)的位置將向上移動(dòng) D.曲線(xiàn)與縱軸交點(diǎn)的位置將向下移動(dòng) 解析 I-t曲線(xiàn)與時(shí)間軸所圍面積表示電容器放電的電荷量,而電容器所帶電荷量Q=CU=CE不變,故曲線(xiàn)與時(shí)間坐標(biāo)軸所圍面積不變,故AB錯(cuò);將滑片P向右移動(dòng)一段距離,滑動(dòng)變阻器的阻值R變大,由I=等,可知將開(kāi)關(guān)擲向2時(shí)電容器開(kāi)始放電的電流變小,因此曲線(xiàn)與縱軸交點(diǎn)的位置將向下移動(dòng),故C錯(cuò)、D對(duì)。 答案 D 12.(多選)如圖4-1-27所示的正方形線(xiàn)框abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng),每個(gè)邊的電阻均為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞cd軸
16、以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),c、d兩點(diǎn)與外電路相連,外電路電阻也為r。電流表和電壓表內(nèi)阻的影響忽略不計(jì)。則下列說(shuō)法中正確的是 圖4-1-27 A.S斷開(kāi)時(shí),電壓表讀數(shù)為BωL2 B.S斷開(kāi)時(shí),電壓表讀數(shù)為BωL2 C.S閉合時(shí),電流表讀數(shù)為BωL2 D.S閉合時(shí),線(xiàn)框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)π/2過(guò)程中流過(guò)電流表的電量為BL2/7r 解析 在正方形線(xiàn)框abcd中,ab邊相當(dāng)于電源,其電動(dòng)勢(shì)的有效值E=,當(dāng)S斷開(kāi)時(shí),等效電路圖如圖甲所示,電壓表的示數(shù)UV1=·r=BωL2,B正確,A錯(cuò)誤;當(dāng)S閉合時(shí),等效電路圖如圖乙所示,流過(guò)ab的電流的有效值為I=,因此電流表的示數(shù)為==,故C錯(cuò)誤;Q=·=,D
17、正確。 答案 BD 13.(多選)在如圖4-1-28所示電路中,R1是定值電阻,R2是滑動(dòng)變阻器,閉合電鍵S,當(dāng)R2的滑動(dòng)觸片P向下滑動(dòng)時(shí),四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電流表、電壓表的示數(shù)分別用I、U1、U2、U3表示,它們示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。則下列分析判斷正確的是 圖4-1-28 A.不變,不變 B.變大,變大 C.變大,不變 D.變大,不變 解析 當(dāng)R2的滑動(dòng)觸片P向下滑動(dòng)時(shí),R2變大,電流表示數(shù)I減小,R1=不變,R2=變大,=R1+R2變大,=R1不變,U2=E-I(r+R1),故=r+R1不變;U3=E
18、-Ir,故=r不變,綜上分析可知,正確選項(xiàng)為A、C、D。 答案 ACD 14.如圖4-1-29甲所示的電路中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng),根據(jù)電路中電壓表和電流表的數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U-I圖線(xiàn),則下列說(shuō)法正確的是 圖4-1-29 A.圖線(xiàn)乙是根據(jù)V1與A的示數(shù)描繪的 B.電源的內(nèi)阻為0.5 Ω C.兩圖線(xiàn)交點(diǎn)處電源的輸出功率最大 D.兩圖線(xiàn)交點(diǎn)處電源效率最大 解析 由部分電路的歐姆定律可得,電壓表V2和電流表A的示數(shù)的比值為定值電阻R0,三者之間滿(mǎn)足關(guān)系:U2=IR0,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可得應(yīng)為圖線(xiàn)乙,A錯(cuò)誤;由閉合電路歐姆定律:U=E-Ir,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可得圖線(xiàn)甲為根據(jù)電壓表V1與電流表A的示數(shù)描繪的,圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)阻大小,故有:r== Ω=1 Ω,B錯(cuò)誤;圖線(xiàn)的交點(diǎn)處表示兩電壓表示數(shù)相等,分析電路可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器分壓為零,即此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻R=0,由于R0= Ω=2 Ω>r=1 Ω,故此時(shí)負(fù)載電阻最小,電源的輸出功率最大,C正確;負(fù)載電阻越大,電源的效率越大,交點(diǎn)處負(fù)載電阻最小,電源效率最小,D錯(cuò)誤。 答案 C 10
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