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2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合突破四 電路和電磁感應(yīng) 第10講 恒定電流和交變電流素能特訓(xùn)

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合突破四 電路和電磁感應(yīng) 第10講 恒定電流和交變電流素能特訓(xùn) 一、選擇題(本題共8小題,每小題8分,共64分,其中1~5為單選題,6~8為多選題) 1. [xx·北京高考]如圖所示,其中電流表A的量程為0.6 A,表盤(pán)均勻劃分為30個(gè)小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍。若用電流表A的表盤(pán)刻度表示流過(guò)接線柱1的電流值,則下列分析正確的是(  ) A.將接線柱1、2接入電路時(shí),每一小格表示0.04 A B.將接線柱1、2接入電路時(shí),每一小格表示0.02 A C.將接線柱1、3接入電路時(shí),每一小格表

2、示0.06 A D.將接線柱1、3接入電路時(shí),每一小格表示0.01 A 答案 C 解析 設(shè)電流表的內(nèi)阻為RA,則R1=RA,R2=2RA,將接線柱1、2接入電路時(shí),流過(guò)接線柱1的電流I1=3I0,其中I0為流過(guò)電流表A的電流,因此每一小格表示0.06 A;將接線柱1、3接入電路時(shí),流過(guò)接線柱1的電流I′1=3I0,其中I0為流過(guò)電流表A的電流,因此每一小格表示0.06 A。選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,C正確。 2. [xx·四川高考]小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝,每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于線圈中心軸OO′,線圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示。矩形線圈ab邊和

3、cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都是e0,不計(jì)線圈電阻,則發(fā)電機(jī)輸出電壓(  ) A.峰值是e0 B.峰值是2e0 C.有效值是Ne0 D.有效值是Ne0 答案 D 解析 根據(jù)題意,小型發(fā)電機(jī)輸出電壓的峰值為Em=2Ne0,A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤;對(duì)于正弦式交變電流,峰值與有效值E的關(guān)系滿足E=,故有效值為Ne0,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。 3. [xx·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ]一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上,如圖所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k,則

4、(  ) A.U=66 V,k= B.U=22 V,k= C.U=66 V,k= D.U=22 V,k= 答案 A 解析 設(shè)原線圈中電流為I1,由變壓器變壓公式可得==3,由變壓器變流公式有,=,由歐姆定律可得,副線圈回路中電阻兩端電壓U=I2R,聯(lián)立解得U=66 V。電阻消耗功率P=I2R,由于=,所以原、副線圈回路中電阻消耗功率的比值為,選項(xiàng)A正確。 4.[xx·福建高考]圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,在T的原線圈兩端接入一電壓u=Umsinωt的交流電源,若輸送電功率為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其他因素

5、的影響,則輸電線上損失的電功率為(  ) A.() B.() C.4()2()2r D.4()2()2r 答案 C 解析 因?yàn)閡=Umsinωt,所以有U1=,根據(jù)變壓器變壓規(guī)律有:U2=,根據(jù)P=U2I2得:I2==,線路損失的功率為ΔP=2Ir=,所以C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.[xx·安徽高考]圖示電路中,變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器。現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置,觀察到電流表的示數(shù)增大了0.2 A,電流表的示數(shù)增大了0.8 A,則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.電壓表示數(shù)增大 B

6、.電壓表、示數(shù)均增大 C.該變壓器起升壓作用 D.變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng) 答案 D 解析 由于變壓器原線圈的電壓不變,因此電壓表、的讀數(shù)均不變,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤。由題意可知,該變壓器起降壓作用,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由于副線圈的電壓不變,電流表的示數(shù)增大,根據(jù)歐姆定律可知負(fù)載的電阻變小,所以滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變小,選項(xiàng)D正確。 6. [xx·天津高考]如圖所示,理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表,副線圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q來(lái)調(diào)節(jié),在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R,P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭。在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電,則(  ) A.保持Q的位置不

7、動(dòng),將P向上滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變大 B.保持Q的位置不動(dòng),將P向上滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小 C.保持P的位置不動(dòng),將Q向上滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變大 D.保持P的位置不動(dòng),將Q向上滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小 答案 BC 解析 保持Q的位置不動(dòng),則副線圈的輸出電壓不變,當(dāng)P向上滑動(dòng)時(shí),副線圈電路中的總電阻變大,副線圈中的電流減小,根據(jù)變流比可知,原線圈中的電流減小,因此電流表的讀數(shù)變小,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;保持P的位置不動(dòng),副線圈電路中的總電阻不變,當(dāng)Q向上移時(shí),副線圈的匝數(shù)增多,由變壓比可知,副線圈的輸出電壓增大,副線圈中的電流增大,由變流比可知,原線圈中的電流增大,電流表讀數(shù)變大,C項(xiàng)正確,

8、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.[xx·濟(jì)寧月考]如圖所示,四個(gè)相同的電流表分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)伏特表,安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它們按圖接入電路中,則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.安培表A1的示數(shù)大于安培表A2的示數(shù) B.安培表A1的指針偏轉(zhuǎn)角大于安培表A2的指針偏轉(zhuǎn)角 C.伏特表V1的示數(shù)大于伏特表V2的示數(shù) D.伏特表V1的指針偏轉(zhuǎn)角等于伏特表V2的指針偏轉(zhuǎn)角 答案 ACD 解析 偏角的大小與通過(guò)電流表的電流成正比,A1與A2并聯(lián),電壓相等,由于A1、A2是由相同的電流表改裝而成的,所以流過(guò)電流表的電流也相同,因此A1,A2的指針偏轉(zhuǎn)角應(yīng)相

9、同,所以B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。A1的量程大于A2的量程,而偏轉(zhuǎn)角相同,所以A1的示數(shù)大于A2的示數(shù),A選項(xiàng)是正確的。V1與V2串聯(lián)在一起,電流處處相同,所以V1與V2的偏轉(zhuǎn)角相同,D選項(xiàng)是正確的。由于V1的量程大于V2的量程,所以V1的示數(shù)大于V2的示數(shù),C選項(xiàng)是正確的。 8.[xx·濟(jì)寧模擬]如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí),則(  ) A.電壓表讀數(shù)減小 B.電流表讀數(shù)增大 C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) D.R3上消耗的功率逐漸增大 答案 AB 解析 R4的滑片向b端移動(dòng),R4減小→R總減小→I總增大→

10、U內(nèi)=I總r增大→U路=E-U內(nèi),U路減小,再看定值電阻R1的電流增大,UR1=I總R1增大;UR3=U電容=U路-UR1,減小,IR3=,減?。籌R2=I總-IR3,增大;UR2=IR2R2,增大;UR4=UR3-UR2減小,因此示數(shù)減小,A選項(xiàng)正確;示數(shù)增大,B選項(xiàng)正確;U電容減小,P點(diǎn)的電場(chǎng)力減小,重力不變,合外力豎直向下,應(yīng)向下運(yùn)動(dòng),C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的;UR3減小,由P=可知R3上消耗的功率逐漸減小,D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。 二、計(jì)算題(本題共2小題,共36分,需寫(xiě)出規(guī)范的解題步驟) 9.如圖所示,某小型發(fā)電站的發(fā)電機(jī)輸出交流電壓為500 V,輸出電功率為50 kW,如果用電阻為3 Ω的輸電線

11、向遠(yuǎn)處用戶送電,這時(shí)用戶獲得的電壓和電功率是多少?假如要求輸電線上損失的電功率是輸送功率的0.6%,則發(fā)電站要安裝一個(gè)升壓變壓器,到達(dá)用戶前再用降壓變壓器變?yōu)?20 V供用戶使用,不考慮變壓器的能量損失,這兩個(gè)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比各是多少? 答案 200 V 2×104 W 1∶10 497∶22 解析 用500 V電壓送電時(shí)示意圖如題圖所示,則輸電線上的電流I0== A=100 A 用戶獲得電壓U1=U0-I0R=(500-100×3) V=200 V 用戶獲得的功率P1=U1I0=2×104 W 改用高壓輸送時(shí),示意圖如圖所示,要求P損=0.6%P,即P損=50×103×

12、0.6% W=300 W 輸電電流I== A=10 A 發(fā)電站升壓后輸電電壓U== V=5000 V 升壓變壓器匝數(shù)比=== 輸電線上損失的電壓U′=IR=10×3 V=30 V 到達(dá)用戶輸入變壓器電壓 U2 =U-U′=(5000-30) V=4970 V 所以降壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為=。 10.如圖所示,線圈abcd的面積是0.05 m2,共100匝,線圈電阻為1 Ω,外接電阻R=9 Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T,當(dāng)線圈以300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)。問(wèn): (1)若從線圈處于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),寫(xiě)出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式; (2)線圈轉(zhuǎn)過(guò)

13、s時(shí)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值多大? (3)電路中,電壓表和電流表的示數(shù)各是多少? (4)從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng) s通過(guò)電阻R的電荷量是多少? 答案 (1)e=50sin10πt V (2)0 V (3)31.86 V 3.54 A (4) C 解析 (1)e=Emsinωt=nBS·2πfsin(2πft) V=100××0.05×2π×sin(2π×t)V=50sin10πt V (2)當(dāng)t= s時(shí),e=50sin(10π×) V=0 V。 (3)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E== V≈35.4 V 電流表示數(shù)I== A=3.54 A 電壓表示數(shù)U=IR=3.54×9 V=31.86 V。 (4) s內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度 θ=ωt=×2π×= 該過(guò)程中,ΔΦ=BS-BScosθ=BS 由=,=,= 得q=== C= C。

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