高考物理二轮复习 专题升级训练8 直流电路与交流电路.doc

专题升级训练八直流电路与交流电路（时间：60分钟满分：100分）一、单选题（共4小题，每小题6分，共24分）1（2011上海综合，8）家用电器即使没有使用，只要插头插在电源上处于待机状态，就会消耗电能。根据下表提供的数据，估算这些电器待机1天耗电约为（）家用电器1台台式电脑1台平板电视机1台空调1台洗衣机待机功率（瓦）4142a0.3度 b0.6度 c0.9度 d1.2度2（2012课标全国理综，17）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 v的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载r上的功率为2.0 kw。设此时原线圈中电流有效值为i1，负载两端电压的有效值为u2，且变压器是理想的，则u2和i1分别约为（）a380 v和5.3 a b380 v和9.1 ac240 v和5.3 a d240 v和9.1 a3如图所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小bt的水平匀强磁场中，线框面积s0.5 m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度200 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 v 60 w”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 a，下列说法中正确的是（）a图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零b线框中产生交变电压的表达式为u500sin（200t）vc变压器原、副线圈匝数之比为5011d允许变压器输出的最大功率为2 200 w4（2012重庆理综，15）如图所示，理想变压器的原线圈接u11 000sin 100t（v）的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 v/880 w”的电器rl供电，该电器正常工作。由此可知（）a原、副线圈的匝数比为501b交变电压的频率为100 hzc副线圈中电流的有效值为4 ad变压器的输入功率为880 w二、双选题（共6小题，每题8分，共48分，选对但不全的得4分，有选错的不得分）5一个电池组的电动势为e，内阻为r，用它给一电阻为r的直流电动机供电，当电动机正常工作时，通过电动机的电流为i，电动机两端的电压为u，经时间t（）a电流在电源内外电路做的功为iutb电池消耗的化学能为ietc电动机输出的机械能为ieti2（rr）td电池组的效率为6（2010江苏单科，7）在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（）a升压变压器的输出电压增大b降压变压器的输出电压增大c输电线上损耗的功率增大d输电线上损耗的功率占总功率的比例增大7如图所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压。开始时只有s1闭合。当s2也闭合后，下列说法正确的是（）a灯泡l1变亮b灯泡l2变亮c电容器c的带电荷量将增加d闭合s2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左8（2011山东临沂二模理综，21）某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个可看做理想的小变压器给一个灯泡供电，电路如图。当线圈以较大的转速n匀速转动时，额定电压为u0的灯泡正常发光，电压表示数是u1。已知线圈电阻是r，灯泡电阻是r，则有（）a变压器输入电压的瞬时值是uu1sin 2ntb变压器的匝数比是u1u0c电流表的示数是d线圈中产生的电动势最大值是eu19（ 2012山东烟台一模）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电阻r22 ，各电表均为理想电表。副线圈输出电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（）a输入电压的频率为100 hzb电压表的示数为220 vc电流表的示数为1 ad电阻r消耗的电功率是22 w10在如图所示的ui图象中，直线为某电源的路端电压与电流的关系，直线为某一电阻r的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻r连接成闭合电路，由图象可知（）ar的阻值为1.5 b电源电动势为3 v，内阻为0.5 c电源的输出功率为3.0 wd电阻r消耗的功率为1.5 w三、计算题（共28分）11（12分）（2012安徽理综，23）如图甲是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为b的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴oo转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕oo转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻r形成闭合电路。图乙是主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为l1，bc长度为l2，线圈以恒定角速度逆时针转动。（只考虑单匝线圈） 甲 乙 丙（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；（2）线圈平面处于与中性面成0夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；（3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻r上产生的焦耳热。（其他电阻均不计）12（16分）（2012江苏单科，13）某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向。匝数为n的矩形线圈abcd的边长abcdl、bcad2l。线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场。在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为b、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为r。求：（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小em；（2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小f；（3）外接电阻上电流的有效值i。参考答案1a解析：1 kwh1033 600 j3.6106 j，这些用电器一天耗电wpt（4142）243 600 j9.5105 j0.3 kwh。故a正确，b、c、d错误。2b解析：因变压器输出电压调至最大，故副线圈为1 900匝，由变压器两端的电压与匝数成正比，即，故副线圈的电压有效值u2为380 v；因变压器为理想变压器，故其输入功率等于输出功率，即p1p2，由p1u1i1得i19.1 a，b正确。3b解析：题图示位置穿过线框的磁通量最大，但由于没有边切割磁感线，所以无感应电动势磁通量的变化率为零，a选项错误；线框中交变电压unbssin t500sin 200t v，b选项正确；变压器原、副线圈匝数之比，c选项错误；变压器输出的最大功率等于输入的最大功率pui50010 w5 000 w，d选项错误。4c解析：副线圈中的电流与用电器中的电流相同，i24 a，c正确；输电线上消耗电压u耗i2r24 v，变压器输出电压u2244 v，输入、输出功率p入p出i2u2976 w，d错误；输入电压的有效值为11 000 v，原副线圈的匝数比等于11 00024445.11，a错误；由输入电压的表达式知，fhz50 hz，b错误。5bc解析：由闭合电路欧姆定律和能量守恒知，电池消耗的化学能提供了电源在内外电路所做的功w，wieti（uir）t（iui2r）t。电动机的机械能e机uiti2rt（eir）iti2rteiti2（rr）t。电池组的效率100%100%。故b、c正确。6cd解析：升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出功率变大时升压变压器的输出电压不变，a项错误。由i可知当输出功率增大时输出电流增大，由u损ir及p损i2r可知u损及p损均增大，故c项正确。当u损增大时降压变压器的输出电压减小，b选项错误。由p损r可知r。当输出功率增大时输电线损耗比例增大，d项正确。7ad解析：只有s1闭合时，l1和l2串联，电容器两端的电压等于电源两端的电压。s2闭合后，l3和l2并联，再和l1串联。则l1两端的电压增大，故l1变亮，电容器两端的电压减小，故电容器放电，电荷量减小。电流表上的电流是电容器的放电电流，故方向从右向左。可知a、d正确。8bc解析：电压表示数为有效值，则变压器输入电压的最大值为u1，选项a错误；根据变压规律知，选项b正确；流过灯泡的电流即流过副线圈的电流i2u0/r，根据变流规律有，解得，选项c正确；线圈中产生的电动势最大值为em，根据闭合电路欧姆定律可得emu1i1ru1，选项d错误。9bd解析：副线圈输出电压的有效值为22 v，周期为0.02 s，频率为50hz，输入电压的频率也为50 hz，电压表的示数即原线圈的电压为220 v；副线圈的电流为1 a，所以原线圈电流为0.1 a；电阻r消耗的电功率p222 w，选项b、d正确。10ad解析：r的阻值为图线的斜率，1.5 ，图线在纵轴上的截距为电动势3 v，图线斜率的绝对值为内阻0.5 ，两图线的交点电阻r接入电源的工作值，电源的输出功率为pui1.5 w，也是电阻r消耗的功率，选项a、d正确。11答案：见解析解析：（1）如图所示，矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则v在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为e1bl1v由图可知vvsin t则整个线圈的感应电动势为e12e1bl1l2sin t（2）当线圈由题图丙位置开始运动