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1、新课标新课标 20222022 高考物理二轮总高考物理二轮总复习第一局部专题突破方略专复习第一局部专题突破方略专题四电磁感应和电路题四电磁感应和电路1.4.21.4.2 直流直流电路和交流电路专题限时训练电路和交流电路专题限时训练1.4.21.4.2 直流电路和交流电路直流电路和交流电路专题限时训练专题限时训练一、单项选择题一、单项选择题1 1如下图是某直流电路中电压随电流变化的图如下图是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中象，其中a a、b b分别表示路端电压、负载电阻上分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况电压随电流变化的情况 下面说法不正确的选项下面说法不正确的选项是是()A
2、 A阴影局部的面积表示电源的输出功率阴影局部的面积表示电源的输出功率B B阴影局部的面积表示电源的内阻上消耗的功阴影局部的面积表示电源的内阻上消耗的功率率C C当满足当满足时，电源的输出功率最大时，电源的输出功率最大D D当满足当满足时，电源的效率小于时，电源的效率小于 50%50%答案：答案：B B2 2如图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场如图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交流电压图象，中匀速转动时所产生的正弦式交流电压图象，把把该交流电压加在图乙中变压器的该交流电压加在图乙中变压器的A A、B B两端理两端理想变压器原线圈和副线圈的匝数之比为想变压器原线圈和
3、副线圈的匝数之比为 5 52 21 1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻阻R R1，其他各处电阻不计，以下说法正确1，其他各处电阻不计，以下说法正确的选项是的选项是()A A在在t t0.1 s0.1 s 和和t t0.3 s0.3 s 时，穿过线圈的磁时，穿过线圈的磁通量最大通量最大B B线圈转动的角速度为线圈转动的角速度为 10 rad/s10 rad/sC C电压表的示数为电压表的示数为 2.83 V2.83 VD D电流表的示数为电流表的示数为 0.40 A0.40 A答案：答案：D D解析：解析：在在t t0.1 s0.1 s 和和t
4、t0.3 s0.3 s 时，感应电动时，感应电动势最大，势最大，所以磁通量变化率最大，所以磁通量变化率最大，而磁通量为零，而磁通量为零，A A 错误；从题图甲中可得错误；从题图甲中可得T T0.40.4 s s，所以转动角，所以转动角速度为速度为22T T55 rad/s，rad/s，B B 错误；原线圈两错误；原线圈两1010 2 2端的有效电压值为端的有效电压值为U U1 1 V V10 V10 V，故根据，故根据2 23 3U U1 1n n1 1公式公式 可得可得U U2 22 V2 V，即电压表示数为，即电压表示数为 2 V2 V，U U2 2n n2 22 V2 VC C 错误；副
5、线圈中的电流为错误；副线圈中的电流为I I2 22 A2 A，故，故1 1 I I1 1n n2 2根据公式根据公式 可得原线圈中的电流可得原线圈中的电流I I1 10.4 A0.4 A，I I2 2n n1 1D D 正确正确3 3如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比n n1 1n n2 22 21 1，电压表和电流表均为理想电表，电压表和电流表均为理想电表，二极管为理想二极管，灯泡电阻二极管为理想二极管，灯泡电阻R R55，原55，原线圈两端加如图乙所示的电压线圈两端加如图乙所示的电压 以下说法正确的以下说法正确的选项是选项是()A A电流表的读数为
6、电流表的读数为 2 A2 AB B电压表的读数为电压表的读数为 110 V110 VC C灯泡灯泡 L L 的功率为的功率为 440 W440 WD D副线圈两端电压为副线圈两端电压为 110110 2 V2 V答案：答案：A A4 4解析：解析：根据题图乙可得原线圈两端电压的有效值根据题图乙可得原线圈两端电压的有效值220220 2 2U U1 1n n1 1为为U U1 1 V V220 V220 V，根据公式，根据公式 可得副可得副U U2 2n n2 22 2线圈两端的电压为线圈两端的电压为 110 V110 V，因为二极管为理想二，因为二极管为理想二极管，极管，电流的示数为有效值，电
7、流的示数为有效值，二极管正向导通时，二极管正向导通时，U U2 21101102 22 2T TI I2 2 A A2 2 A A，那么有，那么有I I RTRTI I2 2R R，解得，解得I IR R55552 2 2 A2 A，故电流表的读数为，故电流表的读数为2 A2 A，电压表的示，电压表的示数数U U2 2IRIR55552 V2 V，灯泡的功率为，灯泡的功率为P PL L55552 2 2 W2 W110 W110 W，故，故 A A 正确，正确，B B、C C、D D 错误错误4 4(2022江苏调研(2022江苏调研)在如下图的电路中，电源在如下图的电路中，电源电动势为电动势
8、为E E，内阻为，内阻为r r，R R1 1、R R3 3为滑动变阻器，为滑动变阻器，R R2 2为定值电阻，为定值电阻，C C为电容器开始时开关为电容器开始时开关 S S1 1、S S2 2闭闭合以下操作能使电容器所带电荷量增加的是合以下操作能使电容器所带电荷量增加的是()A A断开开关断开开关 S S1 15 5B B断开开关断开开关 S S2 2C C向左移动滑动变阻器向左移动滑动变阻器R R1 1的滑片的滑片D D向左移动滑动变阻器向左移动滑动变阻器R R3 3的滑片的滑片答案：答案：B B解析：解析：断开开关断开开关 S S1 1，回路电流为零，电容器通过，回路电流为零，电容器通过R
9、 R1 1、R R2 2、S S2 2回路放电，电荷量减小，回路放电，电荷量减小，A A 错误根据错误根据E E电路结构可知，回路电流电路结构可知，回路电流I I，电容两，电容两R R2 2R R3 3r rERER2 2端电压端电压U UIRIR2 2，断开开关断开开关 S S2 2，电容器电容器R R2 2R R3 3r r直接串联在电路中，直接串联在电路中，回路电流为零，回路电流为零，电容器两端电容器两端电压为电源电动势，电压为电源电动势，电压变大，电压变大，根据根据Q QCUCU可知，可知，电容器带电荷量变大，电容器带电荷量变大，B B 正确；滑动变阻器正确；滑动变阻器R R1 1与电
10、容器串联，稳定时，支路无电流，改变与电容器串联，稳定时，支路无电流，改变R R1 1的滑片位置，的滑片位置，不会改变电压和电流，不会改变电压和电流，电容器带电电容器带电荷量不变，荷量不变，C C 错误；向左移动滑动变阻器错误；向左移动滑动变阻器R R3 3的滑的滑E E片，接入电路电阻变大，片，接入电路电阻变大，I I，回路电，回路电R R2 2R R3 3r r6 6ERER2 2流变小，流变小，U UIRIR2 2，电容器两端电压变，电容器两端电压变R R2 2R R3 3r r小，根据小，根据Q QCUCU可知，电容器带电荷量变小，可知，电容器带电荷量变小，D D错误错误5 5(2022
11、合肥三模(2022合肥三模)如下图为一含有理想变压如下图为一含有理想变压器的电路图，器的电路图，U U为正弦式交流电源，输出电压的为正弦式交流电源，输出电压的有效值恒定，有效值恒定，R R1 1R R2 2R R3 3.开关闭合前后原线圈中开关闭合前后原线圈中电流大小之比为电流大小之比为 3 35 5，导线电阻不计，那么原、，导线电阻不计，那么原、副线圈的匝数之比为副线圈的匝数之比为()A A2 21 1C C3 31 1答案：答案：A A解析：解析：设变压器原、副线圈匝数之比为设变压器原、副线圈匝数之比为k,Rk,R1 1B B1 12 2D D1 13 3R R2 2R R3 3R R，当
12、开关，当开关 S S 断开时，设原线圈电流为断开时，设原线圈电流为3 3I I，那么副线圈电流为，那么副线圈电流为 3 3kIkI，那么根据理想变压，那么根据理想变压U U3 3IRIR器原理可知：器原理可知：k k；当；当 S S 闭合时，设原线闭合时，设原线3 3kIRkIR7 7圈电流为圈电流为 5 5I I，那么副线圈的电流为那么副线圈的电流为 5 5kIkI，此时副此时副1 1线圈的总电阻为线圈的总电阻为R R总总R R，那么根据理想变压器，那么根据理想变压器2 2原理可知：原理可知：k k；代入数据联立解得；代入数据联立解得k k1 15 5kIkIR R2 22 2，那么原、那么
13、原、副线圈的匝数比为副线圈的匝数比为 2 2：1 1，故故 A A 正确，正确，B B、C C、D D 错误错误6 6(2022天津市和平区高三三模(2022天津市和平区高三三模)如下图，理如下图，理想变压器原副线圈匝数之比为想变压器原副线圈匝数之比为 41，原线圈接41，原线圈接入一电压为入一电压为u uU U0 0sinsintt的交流电源，副线圈的交流电源，副线圈接一个接一个R R27.527.5 的负载电阻的负载电阻 假设假设U U0 0220220 2 2V V，100100 rad/s，那么下述结论正确的选项rad/s，那么下述结论正确的选项是是()A A副线圈中电压表的读数为副线
14、圈中电压表的读数为 5555 2 V2 V1 1B B副线圈中输出交流电的周期为副线圈中输出交流电的周期为 s s1001008 8U U5 5IRIRC C原线圈中电流表的读数为原线圈中电流表的读数为 0.5 A0.5 AD D原线圈中的输入功率为原线圈中的输入功率为 110110 2 W2 W答案：答案：C C解析：解析：由瞬时值的表达式可知，由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最原线圈的电压最大值为大值为 220220 2 V2 V，所以原线圈的电压的有效值为所以原线圈的电压的有效值为220220 2 2220 V220 V，由电压与匝数成正比可知，副，由电压与匝数成正比可知，副2 2线圈
15、的电压的有效值为线圈的电压的有效值为55V55V，即为电压表的读数，即为电压表的读数，5555副线圈的电流为副线圈的电流为2 A2 A，根据电流与匝数成，根据电流与匝数成27.527.5反比可得，原线圈的电流大小为反比可得，原线圈的电流大小为 0.5 A0.5 A，故，故 A A 错错误，误，C C 正确；变压器不会改变电流的周期，电流正确；变压器不会改变电流的周期，电流221 1的周期为的周期为T Ts s，故，故 B B 错误；变错误；变1001005050压器的输入功率和输出功率相等，压器的输入功率和输出功率相等，副线圈的功率副线圈的功率5555为为P P110 W110 W，所以原线圈
16、中的输入功率，所以原线圈中的输入功率27.527.5也为也为 110 W110 W，故，故 D D 错误错误二、多项选择题二、多项选择题9 9222 27 7(2022南充市适应性考试(2022南充市适应性考试)如下图，理想变如下图，理想变压器原、副线圈匝数之比压器原、副线圈匝数之比n n1 1n n2 24 41 1，在原、，在原、副线圈中分别接有相同的电阻副线圈中分别接有相同的电阻R R，原线圈接有效，原线圈接有效值为值为 255 V255 V的正弦式交流电压，副线圈中电阻的正弦式交流电压，副线圈中电阻R R两端的电压为两端的电压为U U，原、副线圈中电阻，原、副线圈中电阻R R消耗的功消
17、耗的功率之比为率之比为n n，那么，那么()A AU U63.75 V63.75 V1 1C Cn n1616答案：答案：BCBC解析：解析：原线圈输入电压为原线圈输入电压为U U0 0255 V255 V，设变压器，设变压器原线圈两端的电压为原线圈两端的电压为U U1 1，原线圈流过的电流为，原线圈流过的电流为B BU U60 V60 VD Dn n1616I I1 1，副线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为U U2 2，副线圈流过的电流，副线圈流过的电流为为I I2 2，副线圈两端只接有电阻，副线圈两端只接有电阻R R，那么，那么U UU U2 2.由由原线圈的欧姆定律可知：原线圈的欧姆定
18、律可知：U U0 0I I1 1R RU U1 11010U U1 1n n1 14 4I I1 1n n2 21 1由变压器的关系有：由变压器的关系有：，U U2 2n n2 21 1I I2 2n n1 14 4而副线圈两端的欧姆定律满足：而副线圈两端的欧姆定律满足：U U2 2I I2 2R R联立各式可得：联立各式可得：U U0 0 4 4U U，解得，解得U U60 V60 V，故，故 A A4 4U UI I R R1 1错误，错误，B B 正确；两电阻的功率之比正确；两电阻的功率之比n n，I I R R1616故故 C C 正确，正确，D D 错误错误8 8(2022盐城四模(
19、2022盐城四模)如下图，如下图，E E表示电源电动表示电源电动势，势，I I表示电路中的电流，表示电路中的电流，U U表示电源的路端电表示电源的路端电压，压，P P表示电源的输出功率，表示电源的输出功率，当外电阻当外电阻R R变化时，变化时，以下图象中可能正确的选项是以下图象中可能正确的选项是()2 21 12 22 21111答案：答案：CDCD解析：解析：电源的电动势与外电路的电阻无关，电源的电动势与外电路的电阻无关，选项选项A A 错误；错误；由闭合电路的欧姆定律：由闭合电路的欧姆定律：I IE ER Rr r可知可知I IERERR R图象不是直线，图象不是直线，选项选项 B B 错
20、误；错误；U UIRIRR Rr rE Er r1 1R R，那么随那么随R R增加，增加，U U增大，增大，当当R R时，时，U UE E，2 2E E R R2 2选项选项 C C 正确；正确；P PI I R R2 2 R Rr r E E2 2，当，当2 2r rR R 2 2r rR Rr rR R时，时，P P最大，可知图象最大，可知图象 D D 正确正确9 9如图甲是远距离输电线路的示意图，图乙是如图甲是远距离输电线路的示意图，图乙是发电机输出电压随时间变化的图象，发电机输出电压随时间变化的图象，那么那么()A A发电机输出交流电的电压有效值为发电机输出交流电的电压有效值为 50
21、0 V500 VB B用户用电器上交流电的频率为用户用电器上交流电的频率为 50 Hz50 HzC C输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的1212匝数比决定匝数比决定D D保持升压变压器原线圈的匝数不变，增加副保持升压变压器原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，可减少输电线上损失的功率线圈的匝数，可减少输电线上损失的功率答案：答案：BDBD解析：解析：由图象可知交流电的最大值由图象可知交流电的最大值U Um m500 V500 V，500500因此其有效值因此其有效值U U V V250250 2 V2 V，故，故 A A 错误；错误；2 2发电机输出电压
22、的周期发电机输出电压的周期T T0.02 s0.02 s，故，故f f 1 1T T1 1 Hz Hz5050 HzHz，故，故 B B 正确；输电线的电流由需正确；输电线的电流由需0.020.02要输送的功率与电压决定的，与降压变压器原、要输送的功率与电压决定的，与降压变压器原、副线圈的匝数比无关，副线圈的匝数比无关，故故 C C 错误；错误；保持升压变压保持升压变压U U1 1器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，根据器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，根据 n n1 1U U2 2，U U1 1I I1 1U U2 2I I2 2可知，次级电压变大，次级电可知，次级电压变大，次级电n n2 2
23、流减小，根据流减小，根据P PI I2 2r r可知，输电线上损失的功可知，输电线上损失的功率减小，选项率减小，选项 D D 正确正确13131010(2022湖南、(2022湖南、江西十四校联考江西十四校联考)如下图，如下图，R R1 1、R R2 2、R R3 3为完全相同的标准电阻，甲、乙两种情况为完全相同的标准电阻，甲、乙两种情况下电阻下电阻R R2 2、R R3 3的功率均为的功率均为P P，且匝数之比，且匝数之比n n1 1n n2 2均为均为 3 31 1，那么，那么()A A图甲中图甲中R R1 1的功率为的功率为 9 9P P4 4P PB B图乙中图乙中R R1 1的功率为
24、的功率为9 9C C图乙中图乙中R R1 1的功率为的功率为 9 9P PD D图甲中图甲中R R1 1的功率为的功率为9 9答案：答案：ABAB解析：解析：对于题图甲，设对于题图甲，设R R2 2两端电压为两端电压为U U，根据理，根据理想变压器的电压与匝数成正比，想变压器的电压与匝数成正比，得线圈得线圈n n1 1两端的两端的电压为电压为 3 3U U，可得，可得R R1 1两端的电压是两端的电压是R R2 2两端电压的两端电压的P PU U3 3 倍，根据倍，根据P P，那么，那么R R1 1的功率为的功率为R R2 2的功率的的功率的R R9 9 倍，选项倍，选项 A A 正确，正确，
25、D D 错误；对于题图乙，错误；对于题图乙，R R2 2、14142 2R R3 3是完全相同的电阻，功率均为是完全相同的电阻，功率均为P P，可得副线圈，可得副线圈电压均为电压均为U U，根据理想变压器的电压与匝数成正，根据理想变压器的电压与匝数成正比，可得原线圈两端电压为比，可得原线圈两端电压为 3 3U U，再根据理想变，再根据理想变压器的输入功率等于输出功率，压器的输入功率等于输出功率，设副线圈电流为设副线圈电流为2 2I I，可得，可得 3 3UIUI1 12 2P P2 2UIUI，解得，解得I I1 1I I，根据，根据P P3 34 4I I R R，故，故R R1 1的功率的
26、功率P P1 1I I R RP P，选项，选项 B B 正确，正确，C C9 92 22 21 1错误错误1111(2022云南师大附属中学月考(2022云南师大附属中学月考)如下图为模如下图为模拟远距离输电实验电路图拟远距离输电实验电路图 两理想变压器的匝数两理想变压器的匝数满足满足n n1 1n n4 4 22R R，忽略灯丝电阻随温度的变化将，忽略灯丝电阻随温度的变化将A A、B B端接人输出电压为端接人输出电压为U U的低压交流电源，的低压交流电源，以下说法以下说法正确的选项是正确的选项是()1515A A电流表电流表 A A1 1的示数的示数I I1 1B B灯泡灯泡 L L1 1
27、比灯泡比灯泡 L L2 2亮亮C CR R1 1消耗的功率大于消耗的功率大于R R3 3消耗的功率消耗的功率D DR R2 2两端的电压小于两端的电压小于R R4 4两端的电压两端的电压答案：答案：BDBDU U2 2R RR R1 1U U1 1n n1 1U U3 3解析：解析：由理想变压器电压比值原理，由理想变压器电压比值原理，U U2 2n n2 2U U4 4n n3 3n n2 2U U2 2U U3 3U U4 4n n4 4，由电流比值原理，由电流比值原理，由这，由这n n4 4n n1 12 2R RR RL Ln n3 3U U两组公式得两组公式得 L L1 1两端电压两端
28、电压U UL L1 1U U4 42 2，R R1 1、n n1 12 2R R1 12 2n n2 2R RL LU U2 2U U3 3U UR R2 2所在回路的电流所在回路的电流I I，L L2 2所所2 2R Rn n1 1n n2 22 2R RR RL Ln n2 2n n1 1在回路中，由欧姆定律，电流在回路中，由欧姆定律，电流I IU U2 2R RR RL L，L L2 21616U U两端电压两端电压U UL L2 2I IR RL L.由过程分析，电流由过程分析，电流2 2R R1 1R RL L表表 A A1 1的示数的示数I I1 1U Un n1 1n n2 22
29、 2R RR RL Ln n2 2n n1 1，选项，选项 A A 错误；由过错误；由过U U程分析得，程分析得，U UL L1 1U UL L2 2，由由P P 可得灯泡可得灯泡 L L1 1比灯泡比灯泡R RL L2 2亮，选项亮，选项B B 正确；由焦耳定律，电阻消耗功率正确；由焦耳定律，电阻消耗功率2 2P PI I R R，由过程分析，由过程分析，I II I，所以，所以R R1 1消耗的功消耗的功率小于率小于R R3 3消耗的功率，选项消耗的功率，选项C C 错误；由错误；由I II I，又由欧姆定律又由欧姆定律U UIRIR得，得，R R2 2两端的电压小于两端的电压小于R R4 4两端的电压，选项两端的电压，选项 D D 正确正确2 21717