2019-2020年高考物理最近考題選 直流電路和交流電路.doc

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2019-2020年高考物理最近考題選 直流電路和交流電路 1、電吹風是生活中的常用電器。某款電吹風的各項參數(shù)如下表所示，其電路圖如圖所示，理想變壓器的兩線圈匝數(shù)分別為n1和n2，a、b、c、d為四個固定觸點，可動的扇形金屬片P可同時接觸兩個觸點。觸片P處于不同位罝時，電吹風可處于停機、吹熱風和吹自然風三種不同的工作狀態(tài)。關(guān)于該款電吹風，下列說法中正確的是（ ） 熱風時輸入功率 450W 自然風時輸入功率 50W 小風扇額定電壓 50V 正常工作時小風扇的機械功率 42W A.觸片P與觸點b、c接觸時，電吹風吹熱風 B.變壓器兩線圈的匝數(shù)比n1: n2=22 : 5 C.小風扇線圈電阻為8 Ω D.電熱絲正常工作時電阻為6. 25Ω 答案 A、只有電熱絲接入時才能吹熱風，故吹熱風時觸片P與觸點a、b接觸，故A錯 誤； B、根據(jù)變壓器的原線圈、副線圈的匝數(shù)與電壓的關(guān)系：，故B錯誤； C、小風扇的熱功率為：，電流，則由可得：，故C正確； D、電熱絲的功率，由可知，電熱絲電阻 ，故D錯誤。 故選：C 2、一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比nl：n2=11：5。原線圈與正弦交變電連接，輸入電壓U如圖所示。副線圈僅接入一個10Ω的電阻。則( ) A．流過電阻的電流是20 A B．與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是l00V C．變壓器的輸入功率是ll03W D．經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6l03 J 答案 由圖可知原線圈輸入交變電壓，有效值為，根據(jù)理想變壓器的規(guī)律可知副線圈兩端的電壓為： A、流過電阻的電流是，故A錯誤; B、與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是有效值，所以是，則B錯誤; C、輸入功率等于輸出功率，．故C正確； D、經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是，則D錯誤。 故選：C 3、如下圖甲所示，理想變壓器原線圈通有正弦式交變電流，副線圈接有3個電阻和一個電容器。已知R1=R3=20Ω，R2=40Ω，原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈的輸入功率為P=35W，已知通過R1的正弦交流電如下圖乙所示。求： (1)原線圈輸入電壓； (2)電阻R2的電功率； (3)電容器C流過的電流。 答案 （1）U=200V （2）P2=10W （3）I3=0.25A 4、如圖所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關(guān)系．若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，求經(jīng)過1min的時間，兩電阻消耗的電功之比W甲：W乙為多少. 答案 1:3 5、如下圖所示的四種隨時間變化的電流圖象，其中屬于交變電流的是( ) 答案 CD 6、如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10︰l，電流表、電壓表均為理想電表，R、L和D分別是光敏電阻（其阻值隨光強增大而減?。?、理想線圈和燈泡。原線圈接入圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法中正確的是（ ） A．交流電的方向每秒鐘改變50次 B．在t=0.005s時，電壓表的示數(shù)為 C．有光照射R時，D變亮 D．抽出L中的鐵芯，電流表的示數(shù)變小 答案 C 7、如圖甲所示的是安全恒溫飲水機的自動控制電路。左邊是一個對水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣可調(diào)的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關(guān)S1，只要有水浸沒S1，它就會導通。Rx是一個熱敏電阻，低溫時呈現(xiàn)高電阻，達到高溫時（如水的沸點）呈現(xiàn)低電阻。Ry是一個可變電阻，低溫時Rx?Ry，高溫（水的沸點）時Rx?Ry。中方框P內(nèi)是一個邏輯門，A、B是邏輯門的輸入端，Z是輸出端。當A、B輸入都為高電勢時，Z才輸出高電勢。右邊虛線框J內(nèi)是一個繼電器，當Z輸出高電勢時電磁線圈中有電流，S2被吸動閉合，發(fā)熱器工作。該加熱電路中，電源的電動勢為220V，內(nèi)電阻為4Ω，電熱絲是一根額定電流為5A、總阻值為220Ω的均勻電阻絲制成的圓環(huán)形滑動變阻器，如圖乙所示。 （1）根據(jù)題意，甲圖中方框P是一個______（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，該邏輯門輸入信號由水位高低控制的輸入端是_____，輸入信號由水溫高低控制的輸入端是_______。（后兩空選填“A”、“B”） （2）當加熱電路安全工作時，電源的可能最高效率和可能最大輸出功率分別是多少？ 答案 8、在光滑水平面上，有一個粗細均勻的單匝正方形閉合線框abcd，在水平外力的作用下，從靜止開始沿垂直磁場邊界方向做勻加速直線運動，穿過勻強磁場，平行磁場區(qū)域的寬度大于線框邊長，如圖甲所示．測得線框中產(chǎn)生的感應電流i的大小和運動時間t的變化關(guān)系如圖乙所示．已知圖象中四段時間分別為△t1、△t2、△t3、△t4．在△t1、△t3兩段時間內(nèi)水平外力的大小之比　?。蝗粢阎鱰2：△t3：△t4=2：2：1，則線框邊長與磁場寬度比值為　?。? 答案 1：1，7：18． v?4△t+a（4△t）2=L 9、在如圖(a)所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖(b)所示。則電源內(nèi)阻的阻值為________Ω，滑動變阻器R2的最大功率為________W。 答案 5 0.9 10、如圖甲所示，R為電阻箱，為理想電流表，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r．圖乙為電源的輸出功率P與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象，其中功率P0分別對應電流I1、I2，外電阻R1、R2．則= ； R1、R2與r的關(guān)系為 （選填“”“”“”） 答案 I1+I2= 11、一小型發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向固定軸轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)n=100，穿過每匝線圈的磁通量φ隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖10—6，所示，發(fā)電機內(nèi)阻R=5.0Ω，外電路電阻R=95Ω，已知感應電動勢的最大值Em=nωφm，其中φm為穿過每匝線圈的磁通量的最大值。求串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內(nèi)阻不計)的讀數(shù)。 答案 1.4A 由發(fā)電機工作原理可知：Em=nBSω=nωφm= nφm E= 再由閉合電路歐姆定律E=I(R+R) I= 代入數(shù)據(jù)可得I= 1.4A 12、如圖10—1所示，一個變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的市電上，向額定電壓為1.80104 V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光。為了安全，需要在原線圈回路中接入熔斷器使副線圈電路中電流超過12mA時，熔絲就熔斷， (1)熔絲的熔斷電流是多大？ (2)當副線圈電路中電流為10mA，變壓器的輸入功率是多大？ 答案 (1)設(shè)原副線圈上的電壓、電流分別為U1、U2、I1、I2，理想變壓器工作時，輸入功率等于輸出功率，存在U1I1=U2I2，當I2等于12mA 時，原線圈中的電流達到熔斷電流，代入數(shù)據(jù)得I1=0.98A (2)設(shè)此時副線圈的電流為I2’，理想變壓器工作時，輸入功率等于輸出功率，故P1=P2=I2’U2=180W 13、如圖，甲所示電路，當變阻器的滑動片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙中AC、BC兩直線所示，不考慮電表對電路的影響， (1)電壓表V1、V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象分別為U-I圖象中的哪一條直線？ (2)定值電阻R0、變阻器的總電阻分別是多少？ (3)試求出電源的電動勢和內(nèi)電阻 (4)變阻器滑動片從一端到另一端的過程中，變阻器消耗的最大電功率為多大？ 答案 （1）略。（2）12Ω。（3）1Ω；8V。（4）4W (1)I變大時,U2=IR0相應變大,而U1=E-IR則變小,故V1表的示數(shù)對應BC直線,V2表的示數(shù)對應AC直線.(2)R0=ΔU2/ΔI=4.5/1.5=3Ω,在R取最大值時,ImIn=0.5A,此時U1=7.5V,故Rmax+R0=7.5/0.5,即Rmax=12Ω;(3)由題意7.5=E-0.5r和6=E-2r得r=1Ω,E=8V;(4)當變阻器阻值R=R0+R=4Ω時,變阻器消耗的功率最大,Pmax=E2/4R=4W. 14、下圖甲是某同學在科技活動中自制電子秤的原理圖，利用理想電壓表的示數(shù)來指示物體的質(zhì)量。托盤與金屬彈簧（電阻可忽略）相連，托盤與彈簧的質(zhì)量不計?；瑒幼冏杵鞯幕瑒佣伺c彈簧的上端相連接，當托盤中未放物體時，滑動觸頭恰好指在滑動變阻器的最上端，接通開關(guān)后電壓表的示數(shù)為零。設(shè)變阻器的總電阻為R，總長度為 L，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧的勁度系數(shù)為k，不計摩擦和其他阻力。 （1）求電壓表的示數(shù)UX與所稱物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式； （2）由上述UX與m的關(guān)系式可知，由于電壓表的示數(shù)UX與待測物體的質(zhì)量m不成比，因而不便于對自制電子秤的表盤進行刻度。進一步分析可知：為使電壓表的示數(shù)UX與待測物體的質(zhì)量m成正比，只需利用原有器材，對電路的連接方式加以改進。試在圖乙的虛線框內(nèi)畫出改進后的電路圖，并根據(jù)該電路圖求出電壓表的示數(shù)U’X與所稱物體質(zhì)量m的關(guān)系式。 答案 U，x= 設(shè)變阻器的上端到滑動端的長度為x，根據(jù)題意有 mg=kx Rx= Ux= 得 Ux= （2）電路如圖所示。 根據(jù)題意有 mg=kx Rx=U，x= 得U，x= 15、在某控制電路中，需要連成如圖1所 示的電路，主要由電動勢為E、內(nèi)阻為r 的電源與定值電阻R1、R2及電位器(滑動 變阻器)R連接而成，L1、L2是紅、綠兩個 圖1 指示燈，當電位器的觸頭由弧形碳膜的中點逆時針滑向a端時，下列說法中正確的是 (　　) A．L1、L2兩個指示燈都變亮 B．L1、L2兩個指示燈都變暗 C．L1變亮，L2變暗 D．L1變暗，L2變亮 答案 B 16、家用電子調(diào)光燈的調(diào)光原理是用電子線路將輸入的正弦交流電壓的波形截去一部分來實現(xiàn)的，由截去部分的多少來調(diào)節(jié)電壓，從而實現(xiàn)燈光的可調(diào)，比過去用變壓器調(diào)節(jié)方便，且體積小，某電子調(diào)光燈經(jīng)調(diào)整后電壓波形如圖圖10—2，所示，則燈泡兩端的電壓為（ ） A． B． C． D． 答案 C 17、如圖9—4，甲為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某一自動恒溫箱原理圖，箱內(nèi)的電阻R1=20kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt為熱敏電阻，它的阻值隨溫度變化的圖線如圖9—4，乙所示。當ab端電壓Uab≤0時，電壓鑒別器會令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度升高；當ab端電壓Uab＞0時，電壓鑒別器會令開關(guān)S斷開，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的溫度可保持在（ ） A．10℃ B．20℃C．35℃ D．45℃ 答案 C 18、如圖所示電路，R1、R2、R3是定值電阻，c點接地，a、b兩接線柱接上直流電源，開關(guān)S是斷開的，那么，當開關(guān)S閉合后 （ ） A．a(chǎn)b兩點電勢均升高 B．a(chǎn)b兩點電勢均降低 C．a(chǎn)點電勢升高，b點電勢降低 D．a(chǎn)點電勢降低，b點電勢升高 答案 A 19、如圖9—1，所示電路，閉合開關(guān)S，當R1的滑動觸頭向右移動，使電壓表V1的示數(shù)變化ΔU1時，電壓表V2的示數(shù)變化為ΔU2，ΔU1、ΔU2均為其變化的絕對值，則（ ） A．ΔU1=ΔU2 B．ΔU1<ΔU2 C．ΔU1>ΔU2 D．不能判斷ΔU1和ΔU2的大小關(guān)系 答案 C 20、如圖所示電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生故障的可能是（ ） A．R1斷路 B．R2斷路 C．R3短路 D．R4短路 答案 A 21、交流發(fā)電機電樞中產(chǎn)生的交變電動勢為e＝Emsinωt，如果要將交變電動勢的有效值提高一倍，而交流電的周期不變，可采取的方法是(　　) A．將電樞轉(zhuǎn)速提高一倍，其他條件不變 B．將磁場增加一倍，其他條件不變 C．將線圈的面積增加一倍，其他條件不變 D．將磁場增強一倍，線圈的面積縮小一半，其他條件不變 答案 BC 22、為保證用戶電壓穩(wěn)定在220 V，變電所需適時進行調(diào)壓，圖4－11－9甲為調(diào)壓變壓器示意圖．保持輸入電壓u1不變，當滑動接頭P上下移動時可改變輸出電壓．某次檢測得到用戶電壓u2隨時間t變化的曲線如圖乙所示．以下正確的是(　 　) A．u2＝190 sin50πt V B．u2＝190 sin100πt V C．為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應將P適當下移 D．為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應將P適當上移 答案 BD 23、如圖所示，有一臺交流發(fā)電機E，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠處用戶供電，輸電線的總電阻為R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4.設(shè)T1的輸入電壓U1一定，當用戶消耗的電功率變大時，有 (　 　 ) A．U2減小，U4變大　　B．U2不變，U3變小 C．P1變小，P2變小 D．P2變大，P3變大 答案 BD 24、一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭．下列說法正確的是 (　 　) A．副線圈輸出電壓的頻率為50 Hz B．副線圈輸出電壓的有效值為31 V C．P向右移動時，原、副線圈的電流比減小 D．P向右移動時，變壓器的輸出功率增加 答案 AD 25、圖甲為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機線圈內(nèi)阻為1.0 Ω，外接燈泡的電阻為9.0 Ω，則 ( ) A．電壓表的示數(shù)為6 V B．在t＝0.01 s時，穿過線圈的磁通量為零 C．若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)?5 r/s，則電動勢有效值為3 V D．若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)?5 r/s，則通過電燈的電流為1.2 A 答案 C 26、在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示．產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則( ) A．t＝0.005 s時線框的磁通量變化率為零 B．t＝0.01 s時線框平面與中性面重合 C．線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311 V D．線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100 Hz 答案 B 27、如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為理想的交流電表,定值電阻R=10Ω,其余電阻均不計,從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓,則下列說法正確的是(　　 ) A.當單刀雙擲開關(guān)與a連接時,電壓表的示數(shù)為31V B.當單刀雙擲開關(guān)與a連接且t=0.01s時,電流表示數(shù)為零 C.當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,原線圈的輸入功率變大 D.當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz 答案 C 28、如圖所示,正方形線框abcd邊長為L,每邊電阻均為r,在磁感應強度為B的勻強磁場中繞cd軸以角速度ω轉(zhuǎn)動,c、d兩點與外電路相連,外電路電阻也為r,則下列說法中正確的是(　　 ) A.S斷開時,電壓表讀數(shù)為BωL2 B.S斷開時,電壓表讀數(shù)為BωL2 C.S閉合時,電流表讀數(shù)為BωL2 D.S閉合時,電流表讀數(shù)為 答案 BD 29、如圖所示,50匝矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小B=T的水平勻強磁場中,線框面積S=0.5m2,線框電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動,并與理想變壓器原線圈相連,副線圈接入一只“220V,60 W”的燈泡,且燈泡正常發(fā)光,熔斷器允許通過的最大電流為10A,下列說法正確的是(　 　) A.圖示位置穿過線框的磁通量為零 B.線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500V C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25∶11 D.變壓器輸出端最多能并聯(lián)83只60W的燈泡 答案 CD 30、使用“彈簧式角速度測量儀”可以測量運動裝置自轉(zhuǎn)時角速度的大小，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示．將測量儀固定在待測裝置上，當裝置繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動時，與輕彈簧相連的小球A可在光滑絕緣細桿BC上滑動，同時帶動連接在A上的滑動變阻器動觸片P在與BC平行的電阻絲MN上滑動，使得電壓表V的示數(shù)隨裝置轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化，據(jù)此可測出待測裝置的角速度的大小． 　　已知：小球A的質(zhì)量為m；彈簧的勁度系數(shù)為k，原長為；電阻絲MN粗細均勻，長度為L，阻值為R；電壓表V通過兩根導線，分別接在電阻絲MN的中點Q和動觸片P上；電阻線MN接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上．閉合電鍵S，測量儀則可工作． 　　若：不計導線、動觸片P的電阻，以及導線對動觸片P的影響，忽略動觸片P與電阻絲MN之間的摩擦，電壓表視為理想表．裝置靜止時，動觸片P與Q點重合． 　?。?）試推導：待測裝置自轉(zhuǎn)的角速度與電壓表V的示數(shù)之間的關(guān)系式． （2）用該測量儀測量某裝置自轉(zhuǎn)角速度的最大值是多少？ 答案 （1） （2）