2015高考物理 直流電路與交流電路沖關(guān)訓(xùn)練1（含解析）

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1、直流電路與交流電路 一、選擇題每題6分 圖4－1－10 1．(2013·長(zhǎng)春調(diào)研)如圖4－1－10所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大．在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖4－1－10所示，則下列說法正確的是(　　) A．R1中的電流大于R2中的電流 B．R1中的電流等于R2中的電流 C．R1中自由電荷定向移動(dòng)的速度大于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率 D．R1中自由電荷定向移動(dòng)的速率小于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率 解析：本題考查電阻定律、歐姆定律及電流的微觀表達(dá)式，意在考查學(xué)生的理解運(yùn)用能力．設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、導(dǎo)

2、體厚度為d，則I＝，R＝ρ＝ρ＝，則I＝，故R1、R2中的電流相等，A錯(cuò)誤，B正確．由I＝nqSv＝nqLdv得，L大則v就小，C錯(cuò)誤，D正確． 答案：BD 2. 圖4－1－11 如圖4－1－11，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r.R1是滑動(dòng)變阻器，R2是定值電阻，C是平行板電容器，MN是電路中導(dǎo)線上的兩個(gè)點(diǎn)．將單刀雙擲開關(guān)S擲到a且電路穩(wěn)定后，下列判斷正確的是(　　) A．將R1的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，電容器上的電荷量將變大 B．將R1的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，電容器上的電荷量將變小 C．若將S由a擲到b的瞬間，導(dǎo)線MN中有從M向N的電流通過 D．若將S由a擲到b的瞬間，導(dǎo)線MN中沒有電流通過

3、 解析：S擲到a，相當(dāng)于電容器并在R1兩端，滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，R1阻值變大，分得的電壓增大，則電容器兩端電壓增大，由Q＝CU知，電容器上的電荷量將變大，A正確，B錯(cuò)誤；S接a時(shí)，電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，當(dāng)S接b的瞬間，正電荷流向N板，則電流方向從M向N，C正確，D錯(cuò)誤． 答案：AC 圖4－1－12 3．(2013·西城期末)如圖4－1－12所示，電路中RT為熱敏電阻，R1和R2為定值電阻．當(dāng)溫度升高時(shí)，RT的阻值變小．開關(guān)S閉合后，RT的溫度升高，則下列物理量變小的是(　　) A．通過RT的電流 B．通過R1的電流 C．通過R2的電流 D．電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度

4、 解析：本題考查電路的動(dòng)態(tài)變化問題，意在考查學(xué)生對(duì)歐姆定律、勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)公式等知識(shí)點(diǎn)的理解．由題意可知，溫度升高，RT的阻值變小，電路的總電阻變小，總電流變大，即通過電阻R1的電流變大，故B錯(cuò)誤；顯然R1兩端即電容器兩極板間的電壓變大，故兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大，D錯(cuò)誤；RT和R2的并聯(lián)電壓U＝E－I(r＋R1)變小，因此通過R2的電流I2變小，C正確；由IT＝I總－I2可知，通過RT的電流變大，故A錯(cuò)誤． 答案：C 4．圖4－1－13甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖．轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，V 為交

5、流電壓表．當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5 000 V時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w．以下判斷正確的是(　　) 甲　　　　乙 圖4－1－13 A．電壓表的示數(shù)等于5 V B．電壓表的示數(shù)等于 V C．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是＞1 000 D．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是＜1 000 解析：電壓表示數(shù)為電壓有效值，由圖乙可得U＝＝ V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；副線圈電壓峰值為5 000 V時(shí)，＝＝1 000，由于引發(fā)電火花的條件是副線圈電壓峰值大于5 000 V，故＞1 000，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤． 答案：BC 圖4－1－14 5．(2013·天津卷)普通的交流電流表不能直接

6、接在高壓電線路上測(cè)量電流，通常要通過電流互感器來連接，圖4－1－14中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時(shí)電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時(shí)電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則(　　) A．a(chǎn)b接MN、cd接PQ，IabIcd C．a(chǎn)b接PQ、cd接MN，IabIcd 解析：電流互感器ab一側(cè)線圈匝數(shù)比cd一側(cè)線圈匝數(shù)少，根據(jù)變流比公式I1n1＝I2n2可知，Iab>Icd，電流表應(yīng)接在電流較小一側(cè)，B項(xiàng)正確． 答案：B 圖4－1－15 6．(2013·開封模擬)如

7、圖4－1－15所示，R1為滑動(dòng)變阻器，R1、R3為定值電阻，r為電源內(nèi)阻，R3>r，閉合開關(guān)S后，在滑動(dòng)觸頭P由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是(　　) A．路端電壓變小　　　　B．電流表的示數(shù)變大 C．電源的輸出功率變大 D．電源內(nèi)部消耗的電功率變小 解析：本題考查閉合電路歐姆定律，意在考查學(xué)生對(duì)閉合電路歐姆定律的掌握及利用其分析電路的能力．在滑動(dòng)觸頭P由a端滑向b端的過程中，電路的總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，R3兩端的電壓變大，R2兩端的電壓減小，因此通過電流表的電流變小，可知A正確、B錯(cuò)誤；由于R3>r，隨著滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小，電源的輸出功率變大，電源內(nèi)

8、部消耗的電功率變大，因此C正確、D錯(cuò)誤． 答案：AC 圖4－1－16 7．在如圖4－1－16所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，圖中電表為理想電流表和電壓表．在滑動(dòng)變阻器滑片P自a端向b端滑動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)降低 B．電容器C所帶電荷量增多 C．電流表示數(shù)變小 D．電壓表示數(shù)變小 解析：滑片P自a點(diǎn)向b點(diǎn)滑動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，總電流變大，內(nèi)阻和R1消耗的電壓變大，并聯(lián)電路的電壓減小，故a點(diǎn)的電勢(shì)降低，A正確；電容器兩端的電壓等于并聯(lián)電路的電壓，由

9、Q＝CU可知，電容器的電量減小，B錯(cuò)誤；并聯(lián)電路的電壓減小，通過R2的電流減小，總電流變大，故電流表的示數(shù)變大，C錯(cuò)誤；電壓表測(cè)的是R1兩端的電壓，總電流增大，電壓表的示數(shù)增加，D錯(cuò)誤． 答案：A 8．在如圖4－1－17甲所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2、L3為3個(gè)用特殊材料制成的同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當(dāng)開關(guān)S閉合穩(wěn)定后(　　) 　　　甲　　　　　　　　　　乙 圖4－1－17 A．通過L1電流的大小為通過L2電流的2倍 B．L1消耗的電功率為0.75 W C．L2消耗的電功率約為0.3 W D．L2的電阻為6 Ω

10、解析：開關(guān)S閉合后，小燈泡L1兩端電壓為3.0 V，由圖乙可知通過小燈泡L1的電流為0.25 A，小燈泡L1消耗的功率為3.0×0.25 W＝0.75 W，選項(xiàng)B正確．小燈泡L2、L3共同分得電壓3.0 V，每個(gè)小燈泡均分得1.5 V，由圖乙可知通過小燈泡L2、L3的電流為0.20 A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．小燈泡L2消耗的功率為1.5×0.20 W＝0.3 W，選項(xiàng)C正確，而R2＝＝7.5 Ω，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：BC 9．(2013·山東卷)圖4－1－18甲所示是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，?為交流電流表．線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)

11、動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交流電流隨時(shí)間變化的圖象如圖4－1－18乙所示．以下判斷正確的是(　　) 　　 甲　　　　　　乙　　　　　 圖4－1－18 A．電流表的示數(shù)為10 A B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50π rad/s C．0.01 s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行 D．0.02 s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左 解析：電流表的示數(shù)為交變電流的有效值10 A，A項(xiàng)正確；由ω＝可得，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω＝100π rad/s，B項(xiàng)錯(cuò)；0.01 s時(shí)，電路中電流最大，故該時(shí)刻通過線圈的磁通量最小，即該時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)平行，C項(xiàng)正確；根據(jù)楞次定律可得，0.02 s時(shí)電阻R中電流的方向自

12、左向右，D項(xiàng)錯(cuò)． 答案：AC 10．如圖4－1－19所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為11∶1，原線圈接有u＝311sin100πt(V)的交變電壓，副線圈上接有定值電阻R、線圈L、燈泡L1及理想電壓表V ，以下說法正確的是(　　) 圖4－1－19 A．副線圈中電流的變化頻率為50 Hz B．燈泡L1兩端電壓為20 V C．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則燈泡L1的亮度將變強(qiáng) D．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則電壓表V 的示數(shù)將減小 解析：根據(jù)交變電流的表達(dá)式可得2πf＝100π，解得f＝50 Hz，A正確；原線圈電壓的有效值U1＝ V＝220 V，根

13、據(jù)＝，可得副線圈的輸出電壓為20 V，燈泡兩端電壓小于20 V，B錯(cuò)誤；若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，線圈的感抗變大，燈泡變暗，R兩端的電壓變小，電壓表的示數(shù)變大，CD錯(cuò)誤． 答案：A 11．(2013·江蘇卷)如圖4－1－20所示，理想變壓器原線圈接有交流電源，當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時(shí)，燈泡L能發(fā)光．要使燈泡變亮，可以采取的方法有(　　) 圖4－1－20 A．向下滑動(dòng)P B．增大交流電源的電壓 C．增大交流電源的頻率 D．減小電容器C的電容 解析：向下滑動(dòng)P時(shí)，副線圈的匝數(shù)變少，由變壓比公式可知，副線圈兩端的電壓變小，燈泡變暗，A項(xiàng)錯(cuò)誤；增大交流電源的電壓，

14、由變壓比公式可知，副線圈兩端的電壓增大，燈泡變亮，B項(xiàng)正確；電壓不變，增大交流電源的頻率，可減小電容器的容抗，電路中的電流變大，燈泡變亮，C項(xiàng)正確；減小電容器的電容，電容器的容抗增大，電路中電流減小，燈泡變暗，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：BC 12．在如圖4－1－21所示的電路中，燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r，閉合電鍵S，將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，下列結(jié)論正確的是(　　) 圖4－1－21 A．燈泡L變亮 B．電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 C．電源的輸出功率變小 D．電容器C上電荷量減少 解析： 圖4－1－22 滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，整個(gè)閉合電路的總電阻

15、增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知干路電流I＝減小，電流表讀數(shù)變小，燈泡L變暗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表讀數(shù)U＝E－Ir增大，選項(xiàng)B正確；因燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r，由電源輸出功 率與外電路電阻的關(guān)系圖象可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后電源的輸出功率減小，選項(xiàng)C正確；電容器C上電荷量Q＝C[E－I(r＋RL)]增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：BC 二、非選擇題每題10分 13．如圖4－1－23甲為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個(gè)接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的u－t圖象如圖乙所示．若只在ce間接一只Rce＝400 Ω的電阻，或只在de間接一只Rde＝225

16、Ω的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W. 　　　甲　　　　　　　　　　乙 圖4－1－23 (1)請(qǐng)寫出原線圈輸入電壓瞬時(shí)值uab的表達(dá)式； (2)求只在ce間接400 Ω電阻時(shí)，原線圈中的電流I1； (3)求ce和de間線圈的匝數(shù)比. 解析：(1)由題圖乙知ω＝200π rad/s 電壓瞬時(shí)值uab＝400sin200πt(V) (2)電壓有效值U1＝200V 理想變壓器P1＝P2 原線圈中的電流I1＝ 解得I1≈0.28 A(或 A) (3)設(shè)ab間匝數(shù)為n1 ＝　同理＝ 由題意知＝　解得＝ 代入數(shù)據(jù)得＝. 答案：(1)uab＝400sin200πt(V)　(2)0.28 A(或 A) (3)