高考物理大二轮 第10讲 恒定电流与交变电流考前适考素能特训.doc

2014高考物理大二轮考前适考素能特训：第10讲恒定电流与交变电流一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中第4、7、8小题为多选题)1. 2013长春一调如图所示，r1和r2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但r1的尺寸比r2的尺寸大在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是()a. r1中的电流小于r2中的电流b. r1中的电流大于r2中的电流c. r1中自由电荷定向移动的速率大于r2中自由电荷定向移动的速率d. r1中自由电荷定向移动的速率小于r2中自由电荷定向移动的速率解析：设正方形边长为l、导体厚度为d，则i，r，则i相等由inqsvnqldv得l大则v就小，d正确答案：d22013石家庄一模一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的图象如图所示根据图象提供的信息，以下说法正确的是()a线圈转动的角速度为100 rad/sb感应电动势的有效值为10 vct1.0102 s时，线圈平面和磁场方向的夹角为30dt1.5102 s时，穿过线圈平面的磁通量最大解析：由图象可知：该交流电的周期t0.06 s，则线圈转动的角速度 rad/s，选项a错误；感应电动势的有效值e10 v，选项b错误；t1.5102 s时，线圈产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知：此时穿过线圈平面的磁通量的变化率最大，但磁通量为零，选项d错误；因t1.0102 st，则线圈平面从中性面位置转过60，即线圈平面和磁场方向的夹角为30，选项c正确答案：c3. 2013宁夏银川一中二模在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为e、内阻为r的电源与定值电阻r1、r2及电位器(滑动变阻器)r连接而成，l1、l2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是()a. l1、l2两个指示灯都变亮b. l1、l2两个指示灯都变暗c. l1变亮，l2变暗d. l1变暗，l2变亮解析：当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，电位器接入电路的电阻减小，根据串并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大，内阻分担电压增大，路端电压减小，l1灯变暗，通过其电流减小；由u1i1r1及i1iil1可知r1分担电压增大，则l2和r2两端电压减小，l2将因功率减小而变暗，选项b正确答案：b4. 2013原创卷七如图是某电子秤的原理图，人只要站在踏板上，仪表g就能显示人的体重，踏板下面的传感器r实质是一个阻值可随压力大小而变化的电阻，显示体重的仪表g实质是理想电流表，如果不计踏板的质量，电阻r随人的体重g变化的函数关系式为rakg(a、k是常量，g和r的单位分别是n和)下列说法正确的是()a. 传感器r是一个力电传感器b. 闭合电路测量时，电路中的电流随人的体重均匀变化c. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表g刻度盘的零刻度处d. 如果要扩大电子秤的量程，滑动变阻器r接入电路中的电阻应调大解析：r是将压力信号转换成电信号的传感器，即力电传感器，a项正确；闭合电路测量时，电路中的电流i，显然与人的体重不成线性关系，b项错误；当重力为零时，电流最小，但不为零，c项错误；由ig可知，kgmarr，因此变阻器接入电路中的电阻调大，可以测量的人的最大体重增大，d项正确答案：ad5. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为201，两个标有“12 v,6 w”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是()a. 120 v,0.10 a b. 240 v,0.025 ac. 120 v,0.05 a d. 240 v,0.05 a解析：灯泡正常工作，副线圈电压u212 v，副线圈电流i22 a1 a，根据匝数比得原线圈电流i1i20.05 a，原线圈电压u120u2240 v，选项d正确答案：d6. 2013郑州质检一如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为b的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴oo匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与r10 的电阻连接，与电阻r并联的交流电压表为理想电表，示数是10 v图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图象则()a电阻r上的热功率为20 wb0.02 s时r两端的电压瞬时值为零cr两端的电压u随时间t变化的规律是u14.1 cos100t(v)d通过r的电流i随时间t变化的规律是icos50t(a)解析：电压表的示数为该电压的有效值，因此电阻r上的热功率p10 w，选项a错误；由图象可知，0.02 s时，磁通量为零，此时线圈处于垂直于中性面的位置，产生的电动势以及路端电压应该是最大的，选项b错误；由图象知，该交流电为余弦式变化的交流电，因此电压的最大值为10 v，周期t0.02 s，所以电压随时间的变化规律uumcost14.1cos100t(v)，选项c正确；通过r的最大电流为im a，因此电流随时间的变化规律为iimcost1.41cos100t(a)，选项d错误所以答案选c.答案：c7. 2013昆明质检在图(a)的平面直角坐标系xoy中有一圆心角为45的扇形导线框omn绕垂直于线框平面的轴o以角速度逆时针方向匀速转动第象限和第象限内存在垂直xoy平面的匀强磁场，磁感应强度的大小均为b，方向如图所示设线框中感应电流方向以逆时针方向为正，从图(a)所示位置开始计时，那么在图(b)中能正确描述om边所受安培力f的大小及线框内感应电流i随时间t变化情况的是()解析：扇形导线框进入第象限和从第象限出磁场时均是单边切割磁场，产生的电流大小相等，且均为逆时针方向，om边所受安培力大小也相等导线框的两边分别在第象限和第象限时，产生顺时针方向的电流，其大小为单边切割产生电流的2倍，om边所受安培力大小也为单边切割时的2倍，则选项ac正确答案：ac8. 如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50 hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20 的电阻串联后接在副线圈的两端图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5 v，则()a. 电流表的读数为0.5 ab. 流过电阻的交流电的频率为100 hzc. 交流电源的输出电压的最大值为20 vd. 交流电源的输出功率为2.5 w解析：根据电压表示数为5 v可知，副线圈输出电压为10 v，副线圈输出功率为2.5 w，交流电源的输出功率为2.5 w，原线圈电压20 v，交流电源的输出电压的最大值为20 v，原线圈中电流即电流表的读数为0.125 a，选项a错误，c、d正确；流过电阻的交流电的频率为50 hz，选项b错误答案：cd二、计算题(本题共2小题，共36分需写出规范的解题步骤)9. 2013江西名校联考四如图所示是交流发电机模型示意图，n100 匝的矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小b t的水平匀强磁场中，线框面积s0.48 m2.线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度100 rad/s匀速转动，并与理想升压变压器相连，升压变压器的原副线圈匝数比为25，理想降压变压器副线圈接入一只“12 v30 ”的灯泡，且灯泡正常发光，线框、输电线路的电阻都不计(1)将图示时刻记为t0，指出此刻线圈中的电流方向，并写出该正弦交流电的瞬时表达式；(2)求降压变压器的原副线圈匝数比；(3)求灯泡正常发光时，电流表的读数解析：(1)利用右手定则判断得到，电流方向为dcbad该正弦交流电的瞬时表达式为enbssin(t0)代入相关数据得e480sin(100t) v(2)发电机的电动势有效值是480 v，升压变压器的原副线圈匝数比为25，由，得输电电压是1200 v再通过降压变压器降为12 v线路电阻不计，u2u3得(3)灯泡正常发光时，p4.8 w利用理想变压器功率不变原理得发电机输出功率p4.8 w，pu1i1，解得电流表的读数i10.01 a答案：(1)dcbad480sin(100t) v(2)1001(3)0.01 a10. 2013苏州二模发电机的端电压为220 v，输出电功率为44 kw，输电导线的电阻为0.2 ，如果用原、副线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路图(2)求用户得到的电压和功率(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压解析：(1)线路图如图所示：(2)升压变压器副线圈上的输出电压u2u12200 v，升压变压器副线圈上的输出电流i2i1，升压变压器原线圈上的输入电流，由pu1i1得i1 a200 a，所以i2 a20 a.输电线路上的电压损失和功率损失分别为uri2r4 v，