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

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1、2022年高考物理二輪復習 專題整合突破四 電路和電磁感應 第10講 恒定電流和交變電流素能特訓 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，表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于電流表內阻的；R2的阻值等于電流表內阻的2倍。若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱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，每一小格表示0.04 A B．將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.02 A C．將接線柱1、3接入電路時，每一小格表

2、示0.06 A D．將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.01 A 答案　C 解析　設電流表的內阻為RA，則R1＝RA，R2＝2RA，將接線柱1、2接入電路時，流過接線柱1的電流I1＝3I0，其中I0為流過電流表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，流過接線柱1的電流I′1＝3I0，其中I0為流過電流表A的電流，因此每一小格表示0.06 A。選項A、B、D錯誤，C正確。 2. [xx·四川高考]小型手搖發(fā)電機線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場視為勻強磁場，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈繞OO′勻速轉動，如圖所示。矩形線圈ab邊和

3、cd邊產生的感應電動勢的最大值都是e0，不計線圈電阻，則發(fā)電機輸出電壓(　　) 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　根據題意，小型發(fā)電機輸出電壓的峰值為Em＝2Ne0，A、B項均錯誤；對于正弦式交變電流，峰值與有效值E的關系滿足E＝，故有效值為Ne0，C項錯誤，D項正確。 3. [xx·課標全國卷Ⅰ]一理想變壓器的原、副線圈的匝數比為3∶1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖所示。設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A正確。 4．[xx·福建高考]圖為遠距離輸電示意圖，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　因為u＝Umsinωt，所以有U1＝，根據變壓器變壓規(guī)律有：U2＝，根據P＝U2I2得：I2＝＝，線路損失的功率為ΔP＝2Ir＝，所以C項正確，A、B、D項錯誤。 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為滑動變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表的示數增大了0.2 A，電流表的示數增大了0.8 A，則下列說法正確的是(　　) A．電壓表示數增大 B

6、．電壓表、示數均增大 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 答案　D 解析　由于變壓器原線圈的電壓不變，因此電壓表、的讀數均不變，選項A、B均錯誤。由題意可知，該變壓器起降壓作用，選項C錯誤。由于副線圈的電壓不變，電流表的示數增大，根據歐姆定律可知負載的電阻變小，所以滑動變阻器連入電路的阻值變小，選項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，副線圈匝數可以通過滑動觸頭Q來調節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑動觸頭。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，將P向上滑動時，電流表讀數變大 B．保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表讀數變小 C．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表讀數變大 D．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表讀數變小 答案　BC 解析　保持Q的位置不動，則副線圈的輸出電壓不變，當P向上滑動時，副線圈電路中的總電阻變大，副線圈中的電流減小，根據變流比可知，原線圈中的電流減小，因此電流表的讀數變小，A項錯誤，B項正確；保持P的位置不動，副線圈電路中的總電阻不變，當Q向上移時，副線圈的匝數增多，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，電流表讀數變大，C項正確，

8、D項錯誤。 7．[xx·濟寧月考]如圖所示，四個相同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表，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，則下列說法正確的是(　　) A．安培表A1的示數大于安培表A2的示數 B．安培表A1的指針偏轉角大于安培表A2的指針偏轉角 C．伏特表V1的示數大于伏特表V2的示數 D．伏特表V1的指針偏轉角等于伏特表V2的指針偏轉角 答案　ACD 解析　偏角的大小與通過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，所以流過電流表的電流也相同，因此A1，A2的指針偏轉角應相

9、同，所以B選項是錯誤的。A1的量程大于A2的量程，而偏轉角相同，所以A1的示數大于A2的示數，A選項是正確的。V1與V2串聯(lián)在一起，電流處處相同，所以V1與V2的偏轉角相同，D選項是正確的。由于V1的量程大于V2的量程，所以V1的示數大于V2的示數，C選項是正確的。 8．[xx·濟寧模擬]如圖所示，平行金屬板中帶電質點P原處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則(　　) A．電壓表讀數減小 B．電流表讀數增大 C．質點P將向上運動 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，R4減小→R總減小→I總增大→

10、U內＝I總r增大→U路＝E－U內，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＝，減小；IR2＝I總－IR3，增大；UR2＝IR2R2，增大；UR4＝UR3－UR2減小，因此示數減小，A選項正確；示數增大，B選項正確；U電容減小，P點的電場力減小，重力不變，合外力豎直向下，應向下運動，C選項是錯誤的；UR3減小，由P＝可知R3上消耗的功率逐漸減小，D選項是錯誤的。 二、計算題(本題共2小題，共36分，需寫出規(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、向遠處用戶送電，這時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)電站要安裝一個升壓變壓器，到達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，這兩個變壓器原、副線圈的匝數比各是多少？ 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，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 升壓變壓器匝數比＝＝＝ 輸電線上損失的電壓U′＝IR＝10×3 V＝30 V 到達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，勻強磁場的磁感應強度B＝ T，當線圈以300 r/min的轉速勻速旋轉時。問： (1)若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式； (2)線圈轉過

13、s時電動勢的瞬時值多大？ (3)電路中，電壓表和電流表的示數各是多少？ (4)從中性面開始計時，經 s通過電阻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t＝ s時，e＝50sin(10π×) V＝0 V。 (3)電動勢的有效值為E＝＝ V≈35.4 V 電流表示數I＝＝ A＝3.54 A 電壓表示數U＝IR＝3.54×9 V＝31.86 V。 (4) s內線圈轉過的角度 θ＝ωt＝×2π×＝ 該過程中，ΔΦ＝BS－BScosθ＝BS 由＝，＝，＝ 得q＝＝＝ C＝ C。