2019届高考物理复习电路与电磁感应第一讲直流电路与交流电路课后“高仿”检测卷.docx

专题四第一讲 直流电路与交流电路课后“高仿”检测卷一、高考真题集中演练明规律1(2016全国卷)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为()A.B.C. D.解析：选C断开S和闭合S后等效电路分别如图甲、乙所示。根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U1E，U2E，C所带的电荷量QCU，则Q1Q235，选项C正确。2 多选(2016全国卷)如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于TC在t时，两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等解析：选BC两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变，选项A错误；导线框的转动周期为T，则感应电流的周期也为T，选项B正确；在t时，切割磁感线的有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项C正确；M导线框中一直有感应电流，N导线框中只有一半时间内有感应电流，所以两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值不相等，选项D错误。 3.(2016全国卷)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为()A2 B3C4 D5解析：选B设原、副线圈的匝数比为k，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，则原线圈电流为I时，副线圈电流为kI；原线圈电流为4I时，副线圈电流为4kI。根据变压器的输入功率等于输出功率得UII2R1(kI)2(R2R3)4UI(4I)2R1(4kI)2R2联立两式代入数据解得k3选项B正确。4.多选(2016全国卷)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是()A原、副线圈匝数比为91B原、副线圈匝数比为19C此时a和b的电功率之比为91D此时a和b的电功率之比为19解析：选AD设灯泡的额定电压为U0，输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的输入电压为9U0，变压器原、副线圈的匝数比为91，选项A正确，选项B错误；由9U0IaU0Ib得，流过b灯泡的电流是流过a灯泡电流的9倍，根据PUI，a、b灯泡的电功率之比为19，选项C错误，选项D正确。5.(2015全国卷)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则()AU66 V，k BU22 V，kCU66 V，k DU22 V，k解析：选A设原、副线圈中的电流分别I1、I2，则，故k。设原线圈两端的电压为U1，则，故U13U，而原线圈上电阻分担的电压为U，故3U220 V，解得U66 V。选项A正确。二、名校模拟重点演练知热点6.(2018四川绵阳三诊)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为21，原线圈接有定值电阻R0，副线圈接有两个阻值均为R的定值电阻，且R02R。输入稳定的正弦交流电U0，下列说法正确的是()AR0与R的电压比为21BR0与R的电压比为11CR0与R消耗的电功率比为41DR0与R消耗的电功率比为14解析：选A设原线圈电流为I，则副线圈中电流I2I2I，则副线圈中每个电阻上的电流为I；则R0与R的电压比为；R0与R消耗的电功率比为，故A正确，B、C、D错误。7.(2018东北三省四市二模)如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1n2n3为()A111B321C621 D221解析：选B灯泡规格相同，且全部正常发光，可知流经每个灯泡的电流都相等，设为I，每个灯泡两端电压都相等，设为u，则U22u，U3u；根据输入功率等于输出功率知：U1IU2IU3I，得U13u，再根据电压与匝数成正比知n1n2n3U1U2U3321。故B正确，A、C、D错误。8.(2019届高三衡水中学模拟)电动机的内电阻r2 ，与R8 的电阻串联接在发电机线圈上，如图所示，已知线圈面积为 m2，共100匝，线圈的电阻为2 ，线圈在磁感应强度B T 的匀强磁场中绕垂直磁感线的轴OO以转速n600 r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机正常工作，电压表的示数为100 V，下列说法正确的是()A电路中电流的最大值为5 AB电路中电流的最大值为10 AC电动机正常工作时的输出功率为1 000 WD电动机正常工作时的输出功率为800 W解析：选B线圈转动时的角速度：2n210 rad/s20 rad/s；线圈转动时产生的电动势的最大值为：EmNBS10020 V200 V；有效值为：E200 V；设线圈的电阻为r，则电路中的电流I A10 A，故电路中最大电流为10 A，故A错误，B正确。电动机正常工作时的输出功率为：PUII2r10010 W1022 W800 W，故C、D错误。9(2018江西重点中学联考)如图所示，边长为L，匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO以角速度匀速转动，轴OO垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为12，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是()A交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为eNBL2sin tB变压器的输入功率与负载电阻消耗功率之比为12C电压表示数为NBL2D若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表的示数增大解析：选C从垂直于中性面位置开始计时，正方形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBL2cos t，故A错误；变压器的输入与输出功率之比为11，故B错误；交流电在一个周期内有半个周期通过二极管，原线圈交流电压的最大值等于NBL2，副线圈电压最大值为Um22NBL2，根据电流的热效应可得T，解得U NBL2，故C正确；当滑动变阻器的滑片向下滑动时，R增大，根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V的示数不变，电阻消耗的功率变小，故电流表示数变小，故D错误。10.(2019届高三济宁五校联考)智能手机无线充电器的原理类似于变压器，由发射器和接收器组成，分别有一发射线圈和接收线圈。现将部分电路等效成如图所示的电路图，发射、接收线圈匝数比n1n2221，接收线圈右侧连接有4个理想二极管，若A、B端输入电压为u311sin 100t(V)，下列说法中正确的是()AC端永远是负极BC、D端输出电压的有效值为10 VCC、D端输出的交流电频率是50 HzD当A、B端输入恒定直流电时，C、D端输出的也是直流电解析：选B当A、B端输入交流电时，由于二极管的作用是只允许正向的电流通过，所以C端永远是正极，D端永远是负极，所以C、D端输出的是直流电，故A、C错误。当A、B端输入电压为u311sin 100t(V)时，即原线圈电压的有效值是220 V，根据电压与匝数成正比得副线圈的电压是10 V，副线圈右侧连接有4个理想二极管，二极管具有单向导电性，图中四个二极管左右两侧的正负极位置相反，所以不管交变电流方向怎样，C、D端就相当于接了副线圈两端，所以C、D端输出电压的有效值为10 V，故B正确。当A、B端输入恒定直流电时，变压器不起作用，C、D端无电流，故D错误。11(2018山东省实验中学一模)如图所示，理想变压器原线圈接电压为220 V的正弦交流电，开关S接1时，原、副线圈的匝数比为111，滑动变阻器接入电路的阻值为10 ，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是()A变压器输入功率与输出功率之比为111B1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 JC仅将S从1拨到2，电流表示数变小D仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小解析：选C根据理想变压器的特点可知，变压器的输入功率与输出功率之比为11，故A错误；原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为U2U1220 V20 V，则1 min内产生的热量为Qt60 J2 400 J，故B错误；若只将S从1拨到2，副线圈的电压减小，副线圈中电流减小，原线圈中电流即电流表示数减小，故C正确；将滑动变阻器的滑片向下滑动，接入电路中的阻值变大，电流表的读数变小，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，故D错误。12.(2018河南南阳一中模拟)如图所示，一个匝数为N100匝，电阻不计的线框以固定转速50 r/s在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n1n2101的理想变压器给阻值R20 的电阻供电，已知电压表的示数为20 V，从图示位置开始计时，下列说法正确的是()At0时刻线框内的电流最大B变压器原线圈中电流的有效值为10 AC穿过线框平面的最大磁通量为 WbD理想变压器的输入功率为10 W解析：选Ct0时刻线框在中性面位置，故感应电动势为零，感应电流为零，故A错误；副线圈中的电流I2 A1 A，根据电流与匝数成反比， ，原线圈中电流的有效值I1I21 A0.1 A，故B错误；根据电压与匝数成正比，原线圈两端的电压U1200 V，角速度2n100 rad/s，线圈产生最大感应电动势为200 V，由EmNBS，得最大磁通量BS Wb，故C正确；理想变压器输出功率P2U2I2201 W20 W，输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率为20 W，故D错误。13(2018陕西榆林模拟)图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为图乙中的正弦曲线。已知发电机线圈的内阻为5 ，外接灯泡的电阻为95 ，其他电阻不计，则()At0.005 s时穿过线圈的磁通量最大B1 s内线圈中的电流方向改变50次C灯泡两端的电压为19 VD00.01 s内通过灯泡的电荷量为零解析：选C由题图乙可知t0.005 s时感应电动势最大，穿过线圈的磁通量为零，故A错误；由题图乙可知周期T0.02 s，线圈每转一周，电流方向改变两次，每秒钟电流方向改变100次，故B错误；由题图乙可知交流电电动势的最大值是Em20 V，有效值为：E20 V，根据闭合电路的分压特点得灯泡两端的电压为：UE20 V19 V，故C正确；根据q得，00.01 s时间内通过灯泡的电荷量为q，EmBSBS100BS，代入数据联立得：q C，故D错误。14(2018齐齐哈尔一模)如图所示的理想变压器电路中，变压器原、副线圈的匝数比为12，在a、b端输入正弦交流电压U，甲、乙、丙三个灯泡均能正常发光，且三个灯泡的额定功率相等，则