高三二轮高效复习主题巩固卷物理直流电路与交流电路

[课下巩固检测练(九)]直流电路与交流电路【基础练】1．(2025·广西高考)某变压器输入正弦交流电的电压有效值为220V，输出电压最大值为112V，该变压器视为理想变压器，其原、副线圈匝数之比为()A．20∶2B．202∶1C．20∶1D．1∶20解析：选C。由U2＝U有效＝Um2可知，输出电压有效值为11V，又输入电压有效值U1＝220V，则根据理想变压器原理2．(多选)(2025·河南南阳检测)将横截面积相同、材料不同的两段导体无缝隙连接成一段导体，总长度为60cm，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙所示，则对左右两段导体的描述正确的有()A．电阻之比为2∶1B．电阻之比为2∶3C．电阻率之比为4∶1D．电阻率之比为4∶3解析：选AC。根据电阻定律R＝ρLS，欧姆定律ΔU＝I·ΔR，整理可得ρ＝SI·ΔUL，结合题图乙可知导体的电阻率之比ρ13．(多选)(2025·山东济南期中)光电池是一种太阳能电池。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U­I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是()A．光电池的电动势为5VB．光电池的内阻为5.5ΩC．光电池的输出功率为0.5WD．回路中的总电阻为12.5Ω解析：选BC。根据闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir，可知图线a与纵轴的交点为电源的电动势E＝3.6V，根据两图线交点处的状态可知，光电池的内阻为r＝E−UI＝5.5Ω，故A错误，B正确；光电池的输出功率为P＝UI＝0.5W，故C正确；外电阻为R＝UI＝12.5Ω，回路中的总电阻为R总＝4．(2025·安徽名校联考)如图甲所示，在－d≤x≤d，－d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场(用阴影表示磁场的区域)，边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示。若仅磁场的区域发生了如图丙所示的变化，则变化后线圈中产生的交变电流可能为()解析：选B。线圈刚开始转动时，线圈的磁通量不变，线圈不产生感应电流，A、C错误；当线圈转至30°时，开始切割磁感线，根据题意可知，磁场区域如图甲所示时，线圈中产生的感应电流i＝Isinωt，当ωt＝30°时，i＝12I5．(2025·北京高考)如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为e＝10sin(100πt)V。下列说法正确的是()A．该交流电的频率为100HzB．线圈转到图示位置时，产生的电动势为0C．线圈转到图示位置时，AB边受到的安培力方向向上D．仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为10解析：选C。根据题意可知，该交流电的频率为f＝ω2π＝50Hz，故A错误；线圈转到图示位置时，磁场与线圈平面平行，磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，故B错误；根据题意，由右手定则可知，线圈转到图示位置时，电流由B→A，由左手定则可知，AB边受到的安培力方向向上，故C正确；根据题意，由公式Em＝NBSω6．(2025·广东高考)如图所示，某光伏电站输出功率1000kW、电压400V的交流电，经理想变压器升压至10kV后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为5Ω。下列说法正确的是()A．变压器原、副线圈匝数比为1∶100B．输电线上由R造成的电压损失为500VC．变压器原线圈中的电流为100AD．变压器原、副线圈中电流的频率不同解析：选B。原线圈中的电流I1＝P1U1＝1000kW400V＝2500A，故C错误；由理想变压器规律得n1∶n2＝U1∶U2＝400V∶10kV＝1∶25，故A错误；由理想变压器规律得副线圈中的电流I2＝n1I【能力练】7．(2025·江苏南通模拟)如图所示，在原线圈两端加上有效值恒定的交流电压，理想变压器原、副线圈的电压有效值分别为U1、U2，电流有效值分别为I1、I2。当滑动变阻器滑片P向下移时()A．I1不变B．I2变小C．U1不变D．U2变小解析：选D。设滑动变阻器电阻为R，则U0＝I1R1＋U1，由理想变压器可得U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1，副线圈的电压为U2＝I2(R2＋R)，联立解得U0＝I1R18．(2025·福建高考)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，在副线圈的回路中接有理想交流电压表和阻值分别为R1、R2的电阻，其中R1＝2R2，原线圈接到如图乙所示的正弦式交流电路中，则()A．交流电的周期为2.5sB．电压表示数为12VC．副线圈干路中的电流为R1中电流的2倍D．原副线圈功率之比为4∶1解析：选B。由题图乙可知，交流电的周期为T＝2.5s－0.25s＝2.25s，A错误；结合题图乙可知，原线圈两端电压的有效值为U1＝Um2＝48V，由理想变压器的变压规律有U1U2＝n1n2，代入可得副线圈两端电压的有效值U2＝12V，又电压表测的是副线圈两端电压的有效值，所以电压表示数为12V，B正确；设通过R1的电流为I1，通过R2的电流为I2，则由并联电路规律有I1R1＝I2R2，可得I1＝12I9．(多选)(2025·云南高考)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为n1，输入电压U1＝1.1kV；两副线圈的匝数分别为n2和n3，输出电压U2＝U3＝220V。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0kW和3.5kW，下列说法正确的是()A．n1∶n2＝5∶1B．n1∶n3＝1∶5C．变压器的输入功率为10.5kWD．两副线圈输出电压最大值均为220V解析：选AC。由变压器的工作原理可知U1U2＝n1n2，U1U3＝n1n10．(多选)(2025·重庆高考)2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的1.6×106V直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为1.0×104V的交流电，再经配电房中的变压器视为理想变压器A．直流输电导线中的电流为250AB．直流输电导线总阻值不超过16ΩC．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50HzD．配电房中变压器原、副线圈中的电流比为11∶500解析：选BD。直流输电电流由公式I＝PU计算得I＝8.0×109W1.6×106V＝5000A，故A错误；导线允许的最大功率损耗为5%的输送功率，即P损＝0.05×8.0×109W＝4×108W，由P损＝I2R得导线总阻值上限R＝P损I2＝4×10850002Ω＝16Ω，故B正确；家用交流电表达式为2202sin(100π11．(2025·安徽高考)某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比n1∶n2＝1∶3，Ⓐ为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压u＝122sin(100πt)V的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为6Ω。要使电流表的示数变为2.0A，下列操作正确的是()A．电阻箱R的阻值调为18ΩB．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的1C．输入端电压调为u＝122sin(50πt)VD．输入端电压调为u＝62sin(100πt)V解析：选B。电流表示数I＝U2R＝n2'U1n1R，当R＝18Ω时，I＝1A，A错误；当n2′＝13n2时，【创新练】12．(2025·山东高考)如图为一种交流发电装置的示意图，长度为2L、间距为L的两平行金属电极固定在同一水平面内，两电极之间的区域Ⅰ和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为B、方向相反，区域Ⅰ边界是边长为L的正方形，区域Ⅱ边界是长为L、宽为0.5L的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过，传送带上每隔2L固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒，导体棒通过磁场区域过程中与电极