高三物理考前训练-电路分析(直流、感应、交流).doc

高三物理考前训练电路分析（直流、感应、交流）一、直流电路1在如图所示的UI图象中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线II为某一电阻R的伏安特性曲线用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知（ ）A电源的电动势为3 V，内阻为0.5 B电阻R的阻值为1 C电源的输出功率为4 WD电源的效率为50%【答案】ABC【解析】由题图可知电源的电动势为3 V，内阻为0.5 ，外电阻R为1 ，选项A、B正确；电路中的电流为I2 A，电源的输出功率为PI2R4 W，电源的效率为100%67.7%，选项C正确，D错误2一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内（ ）电炉放出的热量与电动机放出的热量相等电炉两端电压小于电动机两端电压电炉两端电压等于电动机两端电压电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率A B C D【答案】A【解析】由P热I2R知正确因电动机消耗的功率有热功率和机械功率两部分，正确对电炉UII2R，而电动机UII2RP机，所以UU，正确3电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（ ）A电压表和电流表读数都增大B电压表和电流表读数都减小C电压表读数增大，电流表读数减小 D电压表读数减小，电流表读数增大【答案】A【解析】触头滑向b时，阻值R增大，回路的总电阻增大，所以回路的总电流减小，路端电压U增大，所以电压表的示数增大，电阻R2的电压增大，故R2的电流增大，电流表示数增大。4（2009江苏高考）在如图所师的闪光灯电路中，电源的电动势为，电容器的电容为C。当闪光灯两端电压达到击穿电压时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定（ ） A电源的电动势一定小于击穿电压 B电容器所带的最大电荷量一定为 C闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 D在一个闪光周期内，通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等【答案】D【解析】理解此电路的工作过程是解决本题的关键。电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光。要使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于等于U，A 错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为CU，B错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C错误；充电时电荷通过R，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D正确。5（2011重庆高考）在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示。电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动的变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象： a电珠L不亮；电流表示数几乎为零b电珠L亮度增加；电流表示数增大c电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为（ ）AB C D【答案】A 【解析】在中伏特表和安培表的连接是错误的，将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S后电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠L逐渐变亮，由于总电阻减小，干路电流增大，电流表示数增大，是b；在中安培表连接错误，应该连接在干路上，开始时滑动阻器的电阻最大，通过电珠的电流太小，电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠后来忽然发光，由于大部分电流流过电流表造成电流表从示数不为零到线圈烧断，是c；在中伏特表和安培表应该互换位置，由于伏特表串联造成电珠L不亮，电流表示数几乎为零，是a；在中安培表使电珠短路，电珠L始终不亮，电流表从示数增大到线圈烧断，是d。即分别对应bcad。二、感应电路1如图所示，有两根相距为l的平行直导轨ab、cd，bd间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动令U表示MN两端电压的大小，则（ ）AUvBl，流过固定电阻R的感应电流由b到dBUvBl，流过固定电阻R的感应电流由d到bCUvBl，流过固定电阻R的感应电流由b到dDUvBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b【答案】A【解析】导体杆向右匀速运动切割磁感线产生的电动势EBlv，R和导体杆形成一串联电路，由于MN两端电压为路端电压，故URBlv，由右手定则可知电流方向为NMbd2如图甲、乙、丙中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长现给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是（ ）A三种情形下导体棒ab最终都做匀速运动B甲、丙中，ab棒最终将以不同速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止C甲、丙中，ab棒最终将以相同速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止D三种情形下导体棒ab最终都静止【答案】B【解析】甲图中ab棒运动后给电容器充电，当充电完成后，棒以一个小于v0的速度向右匀速运动乙图中构成了回路，最终棒的动能完全转化为电热，棒停止运动丙图中棒先向右减速为零，然后反向加速至匀速.3如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L上的左右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来电键K是闭合的，三个灯泡均在发光。某时刻将电键K打开，则下列说法正确的是（ ）（0（）Aa点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭Bb点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭Ca点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭Db点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭【答案】B【解析】电键K闭合稳定时，电感线圈支路的总电阻较B、C灯支路电阻小，故流过A灯的电流I1大于流过B、C灯的电流I2。且电流方向由a到b，a点电势高于b点。当电键K打开，由于与电源断开，但电感线圈会产生自感现象，相当于电源，b点电势高于a点，阻碍流过A灯的电流减小，瞬间流过B、C灯支路的电流为I1I2，因此B、C灯闪亮一下后再缓慢熄灭。4（2010江苏高考）如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是（ ）【答案】B【解析】开关闭合时，线圈自感对电流的阻碍作用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小，电压UAB逐渐减小；开关闭合后再断开，线圈感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0。5（2011江苏高考）如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。t=0时，将形状S由1掷到2。q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是（ ）【答案】D【解析】t=0时，将形状S由1掷到2，电容器放电，开始时i=E/R，因安培力作用使导体棒产生加速度，导体棒速度增大，产生反向感应电动势，使电流减小，安培力减小，加速度减小，减小至零时，速度达最大值vm做匀速运动，电容器两极电压为BLvm（L为导轨宽度）。三、交流电路1如图所示的电路中，A是熔断电流I02 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220sin314t V为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于（ ）A110 B110 C220 D220 【答案】B【解析】该交变电流电动势的有效值为U V220 V，故电阻的最小阻值Rmin 110 .2如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比n1n2101，在原线圈ab两端加上电压为220sin100t V的正弦交变电流，当原线圈中ab两端的电压为100 V的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读数为（ ）A220 VB22 VC22 V D10 V【答案】C【解析】在交变电流的电路中，交流电表的读数为交流电的有效值，故副线圈交流电压表的读数始终为22 V.3在图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u=220 sin100t V.若保持电压的有效值不变，只将电源的频率改为100 Hz，下列说法正确的有（ ）A电流表示数增大B电压表示数增大C灯泡变暗 D灯泡变亮【答案】BC【解析】由u=220sin100t V，得电源原来的频率为f=/2=100/（2）Hz=50 Hz当电源频率由原来的50 Hz增大为100 Hz时，电感器的感抗增大，在电压有效值不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误.灯泡的电阻R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率P=I2R减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误。电压表与电感器并联，其示数为电感器两端的电压UL，设灯泡两端电压为UR，则电源电压的有效值为U=UL+UR，因UR=IR，故电流I减小时，UR减小，而电源电压有效值保持不变，故UL=U-UR增大，选项B正确。4如图所示，甲、乙两图中用交流电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同，则下列说法正确的是（ ）A灯L1比灯L2亮 B灯L3也能发光，但亮度最暗C灯L2和L4亮度相同 D灯L4比灯L1亮【答案】CD【解析】电压表示数相同，说明交流电的有效值相同甲图中电容器与灯L1串联，电容器对电流有阻碍作用；乙图中电容器与灯L2并联，交变电流全部通过灯L2；丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器隔直通交，所以没有电流流过灯L3，灯L3不亮；丁图中电容器与灯L4并联，电流全部流过灯L4.综合以上分析5如图所示，三个灯泡是相同的，额定功率足够大，直流电源E1内阻可以忽略，交流电源E2电动势的有效值与E1相等，自感线圈电阻不计当开关S接到接点A时，三灯亮度相同，当开关S接到接点B时（ ）A甲、乙、丙三灯亮度相同 B甲灯最亮，丙灯不亮C甲灯和乙灯等亮，丙灯不亮D乙灯最亮，丙灯不亮【答案】D【解析】当开关S接到A点时，三个相同的灯泡亮度相同，说明通过三个灯泡的电流大小相等，三个支路对所加频率的交流电的阻碍作用相同当开关S接B点时，由于所加的是直流电，含电阻支路的阻碍作用不变，含电感线圈支路的阻碍作用减小(线圈有“阻交流，通直流”的作用)，含电容支路的阻碍作用变为无穷大(电容有“通交流，隔直流”的作用)所以甲灯亮度不变，乙灯变亮，丙灯不亮6如图所示的电路中，当a、b端加直流电压时，L1灯发光，L2灯不亮，当加同样电压的交流电源时，L1发光但较暗，L2灯发光较亮，则以下各项正确的是（ ）AA中接的是电感线圈，B中接的是电容器BA中接的是电容器，B中接的是电感线圈CA中是电阻，B中接的是电容器D若加的交流电频率增大，电压不变，则L1灯变得更暗，L2灯变得更亮【答案】AD【解析】电感的特点是：“通直流、阻交流、通低频、阻高频”电容的特点是：“通交流、阻直流、通高频、阻低频”由题意知，a、b两端加直流电压时，L2灯不亮；加交流电压时，L2较亮，可知B为电容器，而L1灯先是亮的，后又较暗，可知A为电感线圈交流电频率越大时，线圈感抗越大，电容器容抗越小7（2009江苏高考）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（ ） A开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz B开关接通后，电压表的示数为100 V C开关断开后，电压表的示数变大 D开关断开后，变压器的输出功率不变【答案】AB【解析】由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为U1=20V，由匝数比等于电压比得副线圈两端的电压为U2=100V，电压表的示数为交流电的有效值，B正确；交变电压的频率为f=50 Hz，一个周期内电压两次大于100V，即一个周期内氖泡能两次发光，所以其发光频率为100Hz，A正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，C错误；断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，D错误。8（2010江苏高考）在如图多事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（ ）w w w.ks5 u .c omA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【答案】CD【解析】变压器作用是变压，发电厂的输出电压不变，升压变压器输出的电压U2应不变，A错误。由于输电线电流I=P/U2，输电线电压损失U损=IR,降压变压器的初级电压U3=U2 U损，因P变大，I变大，所以U损变大，所以降压变压器初级电压U3变小，B错误。输电线功率损失，因P变大，所以P损变大，C正确；，因P变大，所以比值变大，D正确；9（2011福建高考）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20，L1、L2为规格相同的两只小灯泡