2019年高考物理复习专题四电路与电磁感应专题跟踪训练11直流电路与交变电路.docx

专题跟踪训练(十一) 直流电路与交变电路一、选择题1(2018天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的，则()AR消耗的功率变为PB电压表V的读数变为UC电流表A的读数变为2ID通过R的交变电流频率不变解析交流发电机产生的感应电动势最大值EmNBS，且有2n，所以当发电机线圈转速减半后，感应电动势最大值减半，有效值减半，又理想变压器原、副线圈电压有效值之比等于原、副线圈匝数比，故电压表示数减为原来的一半，B项正确；由电功率P可知，变压器输出功率即R消耗的功率变为原来的，A项错误；由PUI可知，原线圈中电流减为原来的一半，C项错误；交流电的频率与发电机线圈转动角速度成正比，故D项错误答案B2(2018陕西高三质检一)(多选)如图所示，电路中电源电动势E恒定、内阻r2 ，定值电阻R34 .ab段电路消耗的电功率在开关S断开与闭合时相等，电压表和电流表均为理想电表，则以下说法中正确的是()A开关S断开时电压表的示数一定等于S闭合时的示数B电阻R1、R2可能分别为4 、6 C电阻R1、R2可能分别为3 、9 D开关S断开与闭合时，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量大小的比值与R1、R2无关解析开关断开时外电路总电阻大于闭合时外电路总电阻，则开关断开时电流较小，电源和R3的分压较小，电压表的示数一定较大，A错误；开关S断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等，则有：(R1R2)R1，将R13 、R29 代入，方程成立，而将R14 、R26 代入，方程不成立，B错误，C正确；根据闭合电路欧姆定律可知电压表的示数可表示为：UE(R3r)I，则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小的比值为：R3r，与R1、R2无关，D正确答案CD3(2018重庆质量抽测)如图所示，电源电动势为E，内阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内在热敏电阻温度降低的过程中，分别用I、U1、U2和U3表示电流表、电压表V1、电压表V2和电压表V3示数变化量的绝对值关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是()A、一定都变大B和一定不变，一定变大C带电液滴一定向下加速运动D电源的工作效率变大解析由题意和题图可知，当热敏电阻温度降低时，热敏电阻的阻值增大，电路总阻值增大，总电流减小，电源内阻的分压减小，外电压增大，则电压表V3的示数增大、电压表V1的示数减小、电压表V2的示数增大由于U1IR，则R不变，由闭合电路欧姆定律有U3EIr，则r不变，又U2EI(rR)，则rR不变，A、B错误；由于电容器两极板之间的电压增大，电场力大于带电液滴所受的重力，则带电液滴向上做加速运动，C错误；电源的效率为100%，即当RT增大时，电源的工作效率变大，D正确答案D4(2018惠州市高三三调)(多选)某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压u的变化规律已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为n1n2101，电阻R22 ，电表均为理想电表下列说法正确的是()A通过R的交流电的频率为50 HzB电流表A2的示数为 AC此时变压器的输入功率为22 WD将滑动触头沿逆时针方向移动一些，电流表A1的示数变小解析由题图乙可知，该交流电的周期为T0.02 s，其频率为f Hz50 Hz，变压器不改变交流电的频率，故通过R的交流电的频率为50 Hz，A正确；由题图乙可知输入电压的最大值为Um220 V，所以有效值为U220 V，则副线圈两端的电压为UU220 V22 V，所以通过电阻的电流(即为电流表A2的示数)为I1 A，B错误；变压器的输出功率为PUI22 W，理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有PP22 W，C正确；将滑动触头沿逆时针方向移动一些，变压器的副线圈匝数变大，输出电压变大，输出功率变大，所以输入功率也变大，故电流表A1的示数将变大，D错误答案AC5. (2018沈阳市高三质检一)一台交流发电机的输出电压表达式为u11000sin100t(V)，通过匝数比为41的理想降压变压器给若干盏“220 V60 W”的灯泡供电，如图所示输电线总电阻r10 ，其他电阻不计，为了保证灯泡正常发光，接入电路的灯泡数量为()A44 B176C195 D783解析设接入n只灯泡时灯泡正常发光，灯泡正常发光时副线圈的输出电压U2220 V，根据变压器变压公式，原线圈输入电压U1220 V4880 V，对原线圈电路有，1000 VI1rU1，解得原线圈电流I112 A由变压器原、副线圈电功率关系知，U1I1U2I210560 W60n (W)，解得n176，选项B正确答案B6(2018湖南五校联考)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是()A在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为最大B线圈先后两次转速之比为32C图线b所对应的交流电的有效值为20 VD图线a所对应的交流电的瞬时值表达式u10sin5t(V)解析由题图可知，t0时刻线圈均在中性面，穿过线圈的磁通量最大，故A正确；由题图可知TaTb23，故ab32，nanb32，故B正确；交流电最大值UmNBS，故UmaUmb32，故UmbUma V，所以图线b所对应的交流电的有效值为20 V，故C正确；由题图可知，图线a所对应的交流电的最大值为20 V，角速度为5 rad/s，所以瞬时值表达式为u20sin5t(V)，故D错误答案D7(2018福州市高中质检)如图所示是一台理想自耦变压器，在a、b之间接电压不变的正弦交流电，为理想交流电流表变压器调压端的滑动头P原来处于线圈中点，电阻箱的电阻为R.若将滑动头P向上移到最高处，并调节电阻箱的阻值为R，使电流表的读数变为原来的两倍，则R等于()A BC D4R解析该自耦变压器的原线圈的匝数随着滑动头位置的变化而变化，副线圈的匝数始终保持不变当滑动头P处于线圈中点时，n1n2，根据理想变压器的电压、电流变比关系、可得：U2U12U，I2I1I1，根据欧姆定律I可得：R；当滑动头P向上移到线圈的最高处时，n1n2，此时I2I1，因此副线圈两端的电压为U2U1U，I2I12I1，所以此时电阻箱的阻值为RR，选项A正确答案A8(2018太原一模)(多选)如图甲所示，单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴转动改变线圈的转速，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图线甲、乙的正弦规律变化设线圈的电阻为1.0 ，则()A图线甲对应线圈在t0时产生的感应电动势最大B图线甲、乙对应的线圈在t2.0 s时，线圈平面均平行于磁感线C图线甲、乙对应的线圈转速之比为54D图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为2.5 A解析图线甲对应线圈在t0时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为0，产生的感应电动势为0，A错误线圈平面平行于磁感线时，穿过线圈的磁通量为0，图线甲、乙对应的线圈在t2.0 s时，穿过线圈的磁通量为0，故线圈平面均平行于磁感线，B正确由题图乙可知图线甲、乙对应的线圈周期之比为45，所以图线甲、乙对应的线圈转速之比为54，C正确图线甲对应的线圈的感应电动势最大值EmBSBS，代入数据可得：Em5 V又由欧姆定律可得电流的峰值Im5 A，D错误答案BC9(2018兰州市高三诊断)(多选)理想电压表和理想电流表与两个相同的灯泡连成如图甲所示的电路，接在正弦交变电源上，每个灯泡的电阻R110 .图乙是交变电源的输出电压u随时间t变化的图象，则下列选项正确的是()A电流表读数是1 AB电压表读数是311 VC每个灯泡两端的电压随时间变化的规律是uR311cos100t(V)D通过每个灯泡的电流随时间变化的规律是icos100t(A)解析理想电压表和理想电流表的读数应为交流电的有效值，则由图象和电路图可知电压表的读数应为U V220 V，B错误；由欧姆定律可知电流表的读数为I A1 A，A正确；由图象可知每个灯泡两端的电压随时间变化的规律是uRcost(V)cos100t(V)，C错误；由于两灯泡串联，则流过每个灯泡的电流应为1 A，最大值应为 A，因此通过每个灯泡的电流随时间变化的规律是icos100t(A)，D正确答案AD10.某课外活动小组用二极管、电感线圈(感抗很大)、电容器、小灯泡等元件组装了一个简易交通指示灯模型，电路如图所示关于该交通指示灯，下列说法正确的是()A若在AB端加合适的直流电，且当B端为正时，绿灯亮，黄灯始终不亮B若在AB端加合适的直流电，且当A端为正时，红灯亮，黄灯始终不亮C若在AB端加合适的正弦交流电，黄灯亮，绿灯、红灯始终不亮D若在AB端加合适的正弦交流电，黄灯始终不亮，绿灯、红灯交替闪烁解析电容器具有通交流、隔直流的特性，二极管具有单向导电性，因电感线圈的感抗很大，则其具有通直流，阻交流的特性若在AB端加合适的直流电，当B端为正时，只有红灯亮；当A端为正时，只有绿灯亮，则A、B两项错误若在A、B端加合适的正弦交流电时，黄灯亮，而红、绿灯都不亮，则C项正确，D项错误答案C二、非选择题11(2018山西太原山大附中期末)如图所示，一个半径为r的半圆形单匝线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度大小为B，M和N是两个集流环，负载电阻的阻值为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：(1)感应电动势的最大值(2)从图示位置起转过转的时间内负载电阻R上产生的热量(3)从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻R的电荷量(4)电流表的示数解析(1)交变电动势的最大值EmBSB2n2Bnr2(2)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的有效值E电阻R上产生的热量Q2R(3)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的平均值通过R的电荷量qtt(4)设此交变电动势在一个周期内的有效值为E1，由有效值的定义得T解得：E1，故电流表的示数I答案(1)2Bnr2(2)(3)(4)12如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1n231，原线圈电路中接有一量程为3 A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表、可变电阻R以及若干“6 V,6 W”的相同灯泡输入端交变电压u的图象如图乙所示(1)求图甲中电压表的读数；(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数；(3)为满足(2)中的要求