2019届高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电路课后演练强化提能.doc

第1讲直流电路与交流电路(建议用时：35分钟)一、单项选择题1(2018广东中山联考)如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感应强度为b，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过导线与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n1，变压器的副线圈与电阻为r的负载相连，则()a负载r两端的电压为b原线圈中的电流强度为通过r电流的c变压器的副线圈磁通量为0d通过负载r的电流强度为0解析：选d.铜盘切割磁感线产生的感应电动势ebr2，为恒定的电动势，经过变压器后，负载r两端电压为零，通过负载r的电流为零，故a项错误，d项正确；副线圈中无电流，原线圈中有电流，能产生磁场，原、副线圈中磁通量都不为零，故b、c项错误2(2016高考江苏卷)一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈在a、b间输入电压为u1的交变电流时，c、d间的输出电压为u2.在将滑动触头从m点顺时针旋转到n点的过程中()au2u1，u2降低bu2u1，u2升高cu2u1，u2降低 du2u2，当滑动触头从m点顺时针旋转到n点的过程中，n2减小，因此u2降低，c项正确3(2017高考北京卷)如图所示，理想变压器的原线圈接在u220sin 100t(v)的交流电源上，副线圈接有r55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为21，电流表、电压表均为理想电表下列说法正确的是()a原线圈的输入功率为220 wb电流表的读数为1 ac电压表的读数为110 vd副线圈输出交流电的周期为50 s解析：选b.由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为220 v，故有效值为u1220 v，由，故副线圈电压的有效值为u2110 v，故输出功率p2220 w，再由输入功率等于输出功率知，p1p2220 w，a项错误；根据欧姆定律知，i22 a，得i11 a，故电流表读数为1 a，b项正确；电压表的读数为有效值，即u2110 v，c项错误；由交流电压的表达式可知，100(rad/s)，又t，解得t0.02 s，d项错误4(2018山西质检)如图所示，电源电动势为e，内阻为r.电路中的r2、r3分别为总阻值一定的滑动变阻器，r0为定值电阻，r1为光敏电阻(其阻值随光照强度增大而减小). 当开关s闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，则下列说法中正确的是()a只逐渐增大r1的光照强度，电阻r0消耗的电功率变大，r3中有向上的电流b只将r3的滑片p2向上移动时，电源消耗的功率变大，r3中有向上的电流c只将r2的滑片p1向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动d若断开开关s，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动解析：选a.只逐渐增大r1的光照强度，r1的阻值减小，电流变大，r0消耗的电功率变大，电容器的电压增大，电容器充电，r3中有向上的电流，a选项正确；由于r3与电容器相连，而电容器隔直流，所以只调节r3的阻值对电路中的电流和电压没有影响，电源消耗的功率不变，r3中没有向上的电流，b选项错误；只将r2的滑片p1向下移动时，电路中的电流不变，因此电容器两端的电压u2增大，带电微粒受到的电场力fqeq变大，微粒将向上运动，c选项错误；若断开开关s，电容器将通过r3、r2放电，电容器所带电荷量减少，带电微粒向下运动，d选项错误5.(2016高考四川卷)如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡l供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()a小灯泡变亮b小灯泡变暗c原、副线圈两端电压的比值不变d通过原、副线圈电流的比值不变解析：选b.由得u2u1由得u2u1由得：，因为n2n1，所以1，即u2u2，故小灯泡变暗，b正确，a错误；由以上分析过程可以看出，c错误；由和可见，d错误6.已知电源内阻r2 ，灯泡电阻rl2 ，r22 ，滑动变阻器r1的最大阻值为3 ，如图所示将滑片p置于最左端，闭合开关s1、s2，电源的输出功率为p0，则()a滑片p向右滑动，电源输出功率一直减小b滑片p向右滑动，电源输出功率一直增大c断开s2，电源输出功率达到最大值d滑片p置于最右端时，电源输出功率仍为p0解析：选d.当外电路电阻等于电源内阻，即r外r2 时 ，电源的输出功率最大，开始时r外14 ，电源输出功率为p0，当p向右滑到r11 时，r外2 ，此时输出功率最大，再向右滑动，输出功率又减小，a、b错误；s2断开时r外2r1r25 ，r外2r，c错误；当电源的输出功率为p0时对应两种情况的电阻，应满足r，则r外31 ，d正确7(2018潍坊二模)图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示发电机线圈的内阻不计，外接灯泡的电阻为12 .则()a在t0.01 s时刻，穿过线圈的磁通量为零b电压表的示数为6 vc灯泡消耗的电功率为3 wd若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e12sin 100t(v)解析：选c.在t0.01 s的时刻，电动势为零，则线圈平面位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，选项a错误；电动势的最大值为em6v，电压表测量的为有效值，故示数为v6 v，选项b错误；灯泡消耗的功率pw3w，选项c正确；周期为0.02 s，瞬时电动势表达式为eemsin6sin100t(v)转速提高一倍后，最大值变成12 v，2n，故角速度变为原来的2倍，表达式应为e12sin 200t(v)，选项d错误8在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 v，内阻不计，l1、l2、l3为相同规格的小灯泡，电容器的电容为c100f.小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示闭合开关s，当电路稳定后，下列说法正确的是()al1中电流为0.20 ab电容器带电荷量为300 ccl2中电流为0.20 adl2的电阻为15 解析：选c.闭合开关s，当电路稳定后，l1中电流为零，电容器两端电压等于电源电动势，即u3.0 v，由c可知，电容器带电荷量为qcu1001063.0 c3104 c，选项a、b错误；l2、l3两个小灯泡串联，每个灯泡两端电压为u21.5 v，根据小灯泡的伏安特性曲线可知电压为1.5 v时对应的小灯泡中的电流为i20.20 a，l2的电阻为r27.5 ，选项d错误，选项c正确9(2018银川段考)在如图所示的电路中，已知电阻r1的阻值小于滑动变阻器r的最大阻值闭合开关s，在滑动变阻器的滑片p由左端向右端滑动的过程中，四个电表v1、v2、a1、a2的示数及变化量分别用u1、u2、i1、i2、u1、u2、i1、i2表示，下列说法中正确的是()au1先变大后变小，i1不变bu1先变小后变大，i1变小c.的绝对值先变大后变小，的绝对值不变du2先变小后变大，i2先变小后变大解析：选d.滑片p由滑动变阻器的左端向右端滑动的过程中，滑动变阻器r的左半部分与r1串联然后与r的右半部分并联，并联电阻先变大后变小，所以电路总电阻先变大后变小，根据闭合电路欧姆定律，i2先变小后变大，u1先变大后变小，由极限法可得当滑片p滑到滑动变阻器右端时，电流表a1把r1所在支路短路，此时i1最大，所以i1一直增大，a、b错误；对于c项，的绝对值等于电源的内阻，保持不变；的绝对值等于r2，保持不变，c错误；电阻r2不变，电压表v2的示数u2i2r2，u2先变小后变大，d正确10如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1n，电源a、b两端输出交流电压u，原线圈接入电阻为r0(恒定不变)的灯泡l，副线圈接入可变电阻r，电压表为理想电表，则下列说法正确的是()a电源的输出功率等于可变电阻r的功率b若可变电阻接入电路中的阻值变大，电压表示数将变小c可变电阻消耗的功率最大时，通过灯泡l的电流为ild当可变电阻接入电路中的阻值rn2r0时，可变电阻消耗的功率最大解析：选d.电源的输出功率等于灯泡的功率与可变电阻的功率之和，a错误；若可变电阻接入电路中的阻值变大，假设副线圈电压不变，则副线圈中电流变小，由变压原理知，原线圈中电流变小，灯泡两端电压变小，由uulu1知原线圈输入电压变大，副线圈输出电压变大，电压表示数变大，b错误；设原线圈中的电流为i1，则可变电阻的功率pri1uir0，当i1时，有prmax，这时原线圈输入电压u1ui1r0，由变压规律知，得副线圈两端的电压u2，根据prmax得rn2r0，c错误，d正确二、多项选择题11.如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻r0和滑动变阻器r，p为滑动变阻器的滑动触头在原线圈上加一电压为u的正弦交流电，则()a保持q的位置不动，将p向上滑动时，电流表读数变大b保持q的位置不动，将p向上滑动时，电流表读数变小c保持p的位置不动，将q向上滑动时，电流表读数变大d保持p的位置不动，将q向上滑动时，电流表读数变小解析：选bc.保持q的位置不动，则u2不变，将p向上滑动时，r接入电路的电阻变大，根据i2知，i2变小，由得i1也变小，即电流表读数变小，选项a错误，选项b正确；保持p的位置不动，将q向上滑动时，u2变大，则根据p2知副线圈输出功率变大，由p1p2知，变压器原线圈输入功率p1变大，而p1i1u，输入电压u一定，i1变大，即电流表读数变大，选项c正确，选项d错误12(2018黑龙江二模)如图甲所示的变压器，接如图乙所示的交流电时，灯泡正常发光，电容器能正常工作现将电源换成如图丙所示的交流电，则()a由于丙交流电的周期短，因此灯泡比第一次亮b由于丙的频率比乙的大，因此电容器有可能被击穿c无论接乙交流电，还是接丙交流电，若滑动触头p向上移动，灯泡都变暗d若将原线圈n1的匝数增加，灯泡消耗的功率将变小解析：选cd.由于两个电源的有效值相同，因此经同一个变压器后，加在灯泡两端的电压相同，因此灯泡的亮度相同，选项a错误；同理加在电容器两端的电压也相同，电容器仍能正常工作，选项b错误；若向上移动滑动变阻器的触头p，使滑动变阻器接在电路中的电阻增大，导致灯泡两端的电压降低，因此灯泡变暗，选项c正确；若将原线圈的匝数增加，根据可知，副线圈两端电压降低，因此灯泡消耗的功率减小，选项d正确13(2018郑州模拟)如图所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为b t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 v60 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，下列说法正确的是()a图示位置穿过线框的磁通量为零b线框中产生交变电压的有效值为500 vc变压器原、副线圈匝数之比为2511d允许变压器输出的最大功率为5 000 w解析：选cd.由题图可知，此时线框平面和磁场垂直，此时穿过线框的磁通量最大，a错误；矩形闭合导线框abcd在磁场中转动，产生的交流电的最大值为emnbs500.5200 v500 v，由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为500 v，b错误；由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，c正确；由于熔断器允许通过的最大电流为10 a，所以允许变压器输出的最大功率为pui50010 w5 000 w，d正确三、非选择题14(2018高考北京卷)如图1所示，用电动势为e、内阻为r的电源，向滑动变阻器r供电改变变阻器r的阻值，路端电压u与电流i均随之变化(1)以u为纵坐标，i为横坐标，在图2中画出变阻器阻值r变化过程中ui图象的示意图，并说明ui图象与两坐标轴交点的物理意义(2)a.请在图2画好的ui关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；b