2019-2020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).doc

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2019-2020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(　　) 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?，F(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．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，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→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??；IR2＝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　2104 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＝(500－1003) V＝200 V 用戶獲得的功率P1＝U1I0＝2104 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＝501030.6% 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＝103 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始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式； (2)線圈轉(zhuǎn)過(guò) 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＝nBS2πfsin(2πft) V＝1000.052πsin(2πt)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＝3.549 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。