《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)10 直流電路與交流電路（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)10 直流電路與交流電路（含解析）（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題限時(shí)集訓(xùn)(十) (建議用時(shí)：40分鐘) [專題通關(guān)練] 1．(2019·深圳模擬)如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過程中，下列說法正確的是(　　) A．電流表的讀數(shù)一定減小 B．R0的功率一定增大 C．電源的輸出功率可能先減小后增大 D．電壓表與電流表讀數(shù)的比值一定先減小后增大 C　[滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過程中，變阻器并聯(lián)總電阻先增大后減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知，電路中總電流I先減小后增大，則電流表的讀數(shù)先減小后增大，A錯(cuò)誤；電流表的讀數(shù)先減小后增大，故R0的功率P＝I2R0先減小后增大，B錯(cuò)誤；路端電壓先

2、增大后減小，則電壓表的讀數(shù)先增大后減小，由于電源的內(nèi)阻與外電阻的關(guān)系未知，無(wú)法判斷電源輸出功率如何變化，可能先減小后增大，也可能先增大后減小，C正確；電流表的讀數(shù)先減小后增大，電壓表的讀數(shù)先增大后減小，電壓表與電流表讀數(shù)的比值一定先增大后減小，D錯(cuò)誤。] 2．(多選)如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的徑向磁場(chǎng)中，兩半邊間的過渡區(qū)域?qū)挾群苄?，可忽略不?jì)。線圈的總匝數(shù)為N、總電阻為r，每匝線圈的面積為S，線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，額定電壓為U、電阻為R的小燈泡在電路中恰能正常發(fā)光，則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是(　　) A．NBSω

3、 B.NBSω C．U D． AD　[線圈切割磁感線的兩邊在磁場(chǎng)中是垂直切割磁感線且切割線速度及磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，因此，該發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為恒定值ε＝NBωS，因此A正確。根據(jù)閉合電路歐姆定律：E＝U＋r＝，因此D正確。] 3．(易錯(cuò)題)如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，原線圈接正弦交變電流，副線圈接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R。當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升。若電動(dòng)機(jī)因摩擦造成的能量損失不計(jì)，則圖中電壓表的讀數(shù)為(　　) A．4IR＋ B. C．4IR D.IR＋ A　[電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)

4、量為m的重物以速度v勻速上升，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于克服重力做功的功率，P輸出＝mgv，由I1∶I2＝n2∶n1，可知I2＝2I，所以P熱＝IR＝4I2R，P2＝P輸出＋P熱＝mgv＋4I2R，由于是理想變壓器，所以P1＝P2＝U1I，U1＝4IR＋，因此選項(xiàng)A正確。] 易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)：解決本題時(shí)容易混淆純電阻電路和非純電阻電路，在非純電阻電路中，電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)為P入＝P出＋P熱。 4．(多選)(2019·河南適應(yīng)性練習(xí))黑光燈是滅蛾殺蟲的一種環(huán)保型設(shè)備，它發(fā)出的紫色光能夠引誘害蟲飛近黑光燈，然后被黑光燈周圍的交流高壓電網(wǎng)“擊斃”。圖是高壓電網(wǎng)的工作電路，其輸入電壓為有效值是220 V的正弦交流電

5、，經(jīng)變壓器輸出給電網(wǎng)使用。已知空氣的擊穿電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為3 000 V/cm，要使害蟲瞬間被擊斃至少要1 000 V的電壓。為了能瞬間擊斃害蟲而又防止空氣被擊穿而造成短路，則(　　) A．變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比的最小值為 B．變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比的最大值為 C．電網(wǎng)相鄰兩極間距離須大于 cm D．電網(wǎng)相鄰兩極間距離的最大值為3 cm BC　[根據(jù)理想變壓器的原理：＝，由題意，要使副線圈電壓的有效值至少為1 000 V，則：≤，聯(lián)立得：≤＝，故變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比的最大值為，故A錯(cuò)誤，B正確；高壓電網(wǎng)相鄰兩極板間的擊穿電壓，即變壓器次級(jí)線圈的電壓：U2穿＝Ed，電網(wǎng)

6、相鄰兩極間距離d＝＝ cm＝ cm，故C正確，D錯(cuò)誤。] 5．(多選)(2019·張掖三次診斷)圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡(jiǎn)易模型，在風(fēng)力作用下，風(fēng)葉帶動(dòng)與桿固連的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鐵下方的線圈與電壓傳感器相連。在某一風(fēng)速時(shí)，傳感器顯示電壓如圖乙所示，則(　　) A．磁鐵的轉(zhuǎn)速為2 r/s B．線圈兩端電壓的有效值為6 V C．交變電流的電壓表達(dá)式為u＝12sin 5πt V D．該交變電流可以直接加在擊穿電壓為9 V的電容器上 BC　[電流的周期為T＝0.4 s，故磁體的轉(zhuǎn)速為n＝＝ r/s＝2.5 r/s，故A錯(cuò)誤；通過題圖乙可知電壓的最大值為12 V，故有效值U＝＝ V＝6 V，故B正

7、確；周期T＝0.4 s，故ω＝＝ rad/s＝5π rad/s，故電壓的表達(dá)式為u＝12sin 5πt(V)，故C正確；電容器的擊穿電壓為交流電的最大值，而交流電的最大值大于電容器的擊穿電壓，故D錯(cuò)誤。] 6．(多選)(2019·唐山二模)如圖甲所示的電路，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2，電流表和電壓表都是理想電表，當(dāng)原線圈接圖乙所示的交流電源時(shí)，電路正常工作?，F(xiàn)將電源換成圖丙所示的交流電源，則更換電源前后(　　) A．電流表A1、A2的示數(shù)之比均為n1∶n2 B．電壓表V1、V2的示數(shù)之比均為n1∶n2 C．電壓表V1示數(shù)不變，V2的示數(shù)變大 D．電流表A1、A2的示

8、數(shù)均不變 BD　[更換電源后，交流電的最大值不變，則有效值不變，電壓表V1示數(shù)不變，V2的示數(shù)也不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)變壓器原、副線圈的電流比等于匝數(shù)的倒數(shù)比，則電流表A1的示數(shù)與次級(jí)線圈電流之比為n2∶n1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表V1、V2分別測(cè)量原、副線圈兩端的電壓，則根據(jù)電壓與匝數(shù)比的關(guān)系可知，電壓表V1、V2的示數(shù)之比均為n1∶n2，選項(xiàng)B正確；次級(jí)電壓有效值不變，則A2示數(shù)不變，則A1示數(shù)不變，選項(xiàng)D正確。] 7.(2019·河南洛陽(yáng)模擬)如圖所示，某電路上接有保險(xiǎn)絲、交流電壓表、“220 V　900 W”的電飯鍋及“220 V　200 W”的抽油煙機(jī)?，F(xiàn)接入u＝311sin 10

9、0πt(V)的交流電，下列說法正確的是(　　) A．交流電壓表的示數(shù)為311 V B．1 s內(nèi)流過保險(xiǎn)絲的電流方向改變50次 C．電飯鍋的熱功率是抽油煙機(jī)的熱功率的4.5倍 D．為保證電路正常工作，保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于5 A D　[現(xiàn)接入電壓u＝311sin 100πt(V)的交流電，交流電壓最大值Um＝311 V，交流電壓表的示數(shù)為有效值U＝ V＝220 V，故A錯(cuò)誤；接入u＝311sin 100πt(V)的交流電，故周期：T＝ s＝0.02 s，一個(gè)周期電流方向改變2次，故1 s電流方向改變100次，故B錯(cuò)誤；電飯鍋是純電阻用電器，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生熱量，而抽

10、油煙機(jī)是非純電阻用電器，消耗的電能部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能產(chǎn)生熱量，電飯鍋發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)總功率的4.5倍，故C錯(cuò)誤；電流的最大值為：I＝＝＝5 A，故為保證電路正常工作，保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于5 A，故D正確。] 8．(2019·山東青島一模)如圖所示為某小型水電站電能輸送的示意圖，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比為1∶20，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比為3∶1。升壓變壓器原線圈兩端接入一電壓u＝Umsin ωt的交流電源，用戶的總電阻為R(可視為純電阻)，輸電線總電阻r＝R，不考慮其他因素的影響，用戶獲得的電壓U為(　　) A．2Um B．3

11、Um C．4Um D．6Um B　[升壓變壓器原線圈兩端電壓的有效值為U1＝，升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U2＝20×＝10Um；輸電線路上損失的電壓為ΔU＝Ir＝IR，故降壓變壓器原線圈的電壓為U3＝U2－ΔU，降壓變壓器副線圈兩端電壓U＝U3，副線圈的電流I′＝3I，則U＝3IR，聯(lián)立解得U＝3Um，故B正確。] [能力提升練] 9．(多選)(2019·山東德州聯(lián)考)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1 T ，單匝正方形導(dǎo)線框的邊長(zhǎng)為1 m，總電阻為1 Ω，開始時(shí)處于位置Ⅰ ，現(xiàn)用外力使導(dǎo)線框繞ab邊勻速轉(zhuǎn)過180°至位置Ⅱ，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為π rad/s，則在此過程中以下說

12、法正確的是(　　) A．通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為零 B．通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為2 C C．外力做功為 J D．外力做功為 J BC　[通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q＝＝＝ C＝2 C，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)Em＝BωS＝1×π×12 V＝π V，則外力做功W＝t＝× J＝ J，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選B、C。] 10．(易錯(cuò)題)(2019·山東煙臺(tái)一模)如圖所示，一理想變壓器原線圈與定值電阻R1、理想電流表A1一起接入電壓恒為U的交流電源上，原線圈接入電路的匝數(shù)可通過調(diào)節(jié)觸頭P進(jìn)行改變，副線圈和滑動(dòng)變阻器R、定值電阻R2以及理想電流表A2連接在一起，下列說法正確的是(　　)

13、 A．保持R不變，將觸頭P向上移動(dòng)，則A1的示數(shù)變小，A2的示數(shù)變小 B．保持R不變，將觸頭P向下移動(dòng)，電源輸出的總功率變小 C．保持P的位置不動(dòng)，增大R，則A1的示數(shù)減小，A2的示數(shù)減小 D．保持P的位置不動(dòng)，增大R，則R的電功率變小，R1的電功率不變 D　[保持R不變，將觸頭P向上移動(dòng)，則n1增大，再由U2＝U1，可知U2減小，又因?yàn)楦本€圈的總電阻不變，所以通過副線圈的電流減小，即A2的示數(shù)變??；A1的示數(shù)為，U1和R1都不變，所以A1的示數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；保持R不變，將觸頭P向下移動(dòng)，則n1減小，再由U2＝U1，可知U2增大，副線圈的負(fù)載電阻不變，由P出＝可知電源輸出的總功率增

14、大，故B錯(cuò)誤；保持P的位置不動(dòng)，增大R，負(fù)載的總電阻R總增大，U2不變，由I2＝可知I2減小，所以A2的示數(shù)減小；A1的示數(shù)為，U1和R1都不變，所以A1的示數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；保持P的位置不動(dòng)，增大R，負(fù)載的總電阻R總增大，U2不變，由I2＝可知I2減小，副線圈的輸出功率為P2＝U2I2減小，因?yàn)镽2的功率不變，所以R的功率是減小的；電阻R1不變，兩端的電壓U1不變，所以R1的電功率不變，故D正確。] 11．(多選)(2019·江西七校聯(lián)考))如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1＝1 000 匝，副線圈匝數(shù)n2＝200匝，將原線圈接在u＝200sin 100πt(V)的交流電源上，副線圈上電

15、阻R和理想交流電壓表并聯(lián)接入電路，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)間接入不同的元件，下列說法正確的是(　　) A．在A、B兩點(diǎn)間接入另一只電阻R，穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2 Wb/s B．在A、B兩點(diǎn)間接入一理想二極管，電壓表讀數(shù)為40 V C．在A、B兩點(diǎn)間接入一電容器，提高交流電頻率，電壓表讀數(shù)增大 D．在A、B兩點(diǎn)間接入一電感線圈，提高交流電頻率，電阻R消耗的功率減小 CD　[在A、B兩點(diǎn)間接入另一電阻R，輸入電壓最大值為200 V≈283 V，故平均每匝線圈的電壓為0.283 V，故磁通量的最大變化率為0.283 Wb/s，故A錯(cuò)誤；輸入電壓有效值為200 V，根據(jù)＝，可得輸出電

16、壓為40 V，在A、B兩點(diǎn)間接入一理想二極管，每個(gè)周期會(huì)被過濾掉半個(gè)周期的電流，設(shè)電壓表讀數(shù)為U，則根據(jù)有效值定義，有×＝×T，U＝＝20 V，故B錯(cuò)誤；在A、B兩點(diǎn)間接入一電容器，提高交流電頻率，電容器的容抗減小，R兩端的電壓增加，電壓表讀數(shù)增大，故C正確；在A、B兩點(diǎn)間接入電感線圈，提高交流電頻率，感抗增加，R兩端的電壓減小，消耗的功率減小，故D正確。] 12．如圖甲所示，一個(gè)電阻不計(jì)、邊長(zhǎng)為1 m的正方形單匝線圈被固定，正方形線圈內(nèi)有一磁場(chǎng)與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，將線圈的兩端與理想變壓器原線圈相連，開關(guān)閉合，副線圈接有定值電阻R0和磁敏電阻GMR(GM

17、R的阻值隨所處空間磁場(chǎng)的增大而增大)，則下列說法正確的是(　　) A．線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為2 V B．若使電阻R0消耗的功率增大，則滑動(dòng)觸頭P需上移 C．當(dāng)開關(guān)S由閉合到斷開，副線圈中電流增大 D．當(dāng)GMR處的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，變壓器的輸入功率減小 D　[磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B＝0.02sin(100t)T，求導(dǎo)可得磁通量變化率為＝2cos(100t)T/s，所以產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em＝＝2 V，線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為E＝＝ V，A錯(cuò)誤；滑動(dòng)觸頭P上移，R0兩端電壓減小，故其消耗的功率減小，B錯(cuò)誤；當(dāng)開關(guān)S由閉合到斷開時(shí)，副線圈減少一個(gè)支路，電流減小，C錯(cuò)誤

18、；當(dāng)GMR處的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，其阻值增大，副線圈的電功率＋減小，故變壓器的輸入功率減小，D正確。] 題號(hào) 內(nèi)容 押題依據(jù) 核心考點(diǎn) 核心素養(yǎng) 1. 變壓器原理 以生活實(shí)踐為背景 科學(xué)思維：立足教材培養(yǎng)應(yīng)用能力 2. 交變電流四值 以科技成就為背景 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：立足教材，將知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際 1.(多選)泡沫塑料、海綿等是包裝家電常用到的材料。尤其是白色的泡沫塑料，切割很容易，但保證切割面光滑就很難。針對(duì)這個(gè)問題，某校一同學(xué)自制了一個(gè)配有理想變壓器的泡沫切割器，該切割器的電熱絲(純金屬絲)參數(shù)為“44 V　8.8 W”，切割器工作時(shí)，由于家庭電路電壓不穩(wěn)，電路電壓在2

19、00 V～250 V之間變化，則(　　) A．當(dāng)電壓為250 V時(shí)，電熱絲中交流電的頻率最大 B．當(dāng)電壓變化時(shí)變壓器原、副線圈兩端電壓比值不變 C．當(dāng)電路電壓為220 V時(shí)，通過電熱絲的電流為0.2 A，此時(shí)變壓器原線圈中的電流為0.04 A D．當(dāng)電路的電壓增加時(shí)，原線圈的輸入功率可能不變 BC　[交流電的頻率是由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的，故頻率不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；變壓器原、副線圈兩端電壓比值等于原、副線圈的匝數(shù)比，則當(dāng)電壓變化時(shí)變壓器原、副線圈兩端電壓比值不變，選項(xiàng)B正確；電熱絲的電阻R＝＝ Ω＝220 Ω，當(dāng)通過電熱絲的電流為0.2 A時(shí)，由于變壓器初級(jí)和次級(jí)功率相等，則變壓器原線

20、圈中的電流為I1＝＝ A＝0.04 A，選項(xiàng)C正確；當(dāng)電路的電壓增加時(shí)，次級(jí)消耗的功率增加，則原線圈的輸入功率增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B、C。] 2．(多選)(2019·河南聯(lián)考)一浮桶式波浪發(fā)電燈塔的原理如圖甲所示，浮桶內(nèi)的磁體由支柱固定在暗礁上，內(nèi)置線圈與阻值R＝15 Ω的燈泡相連，隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)且始終處于磁場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)速度v＝0.8πsin πt(m/s)。浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中陰影部分)，其截面如圖乙所示，匝數(shù)N＝100的圓形線圈所在處輻射磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B＝0.2 T，線圈的直徑D＝0.4 m，總電阻r＝1 Ω。取π2＝10。則下列說法正確的是

21、(　　) A．線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e＝0.64sin πt(V) B．燈泡中電流的瞬時(shí)值為i＝4sin πt(A) C．燈泡兩端電壓的有效值為30 V D．燈泡的電功率為240 W BC　[線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)為：Emax＝NBLvmax；L＝πD；聯(lián)立得：Emax＝πNBDvmax＝π×100×0.2×0.4×0.8π V＝64 V，則波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式：e＝Emaxsin πt＝64sin(πt)V，故A錯(cuò)誤。根據(jù)閉合電路歐姆定律有：I＝得：i＝＝4sin(πt)A，故B正確。燈泡電流的有效值為：I＝ A，則燈泡的功率為：P＝I2R＝×15 W＝120 W，故D錯(cuò)誤。燈泡兩端電壓的有效值為：U＝IR＝×15 V＝30 V，故C正確；故選B、C。] - 9 -