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1、第1讲 直流电路与交流电路A组基础能力练1(2019江苏卷)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为110,当输入电压增加20 V时,输出电压(D)A降低2 VB增加2 VC降低200 VD增加200 V【解析】由理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比即,得:U2U1,即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比,所以有:U2U1,当输入电压增加20 V时,输出电压增大200 V,故D正确2(2020北京大兴区一模)如图(a)(b)(c)(d)(e)过程是交流发电机发电的示意图线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外
2、电路连接下列说法正确的是(C)A图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量变化率最大B从图(b)开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系是iImsin tC当线圈转到图(c)位置时,感应电流最小,且感应电流方向改变D当线圈转到图(d)位置时,感应电动势最大,ab边感应电流方向为ab【解析】图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大,但磁通量变化率最小为零,故A错误;从图(b)开始计时,线圈产生的感应电动势最大,形成的感应电流最大,线圈中电流随时间变化的关系是iImcos t,故B错误;当线圈转到图(c)位置时,线圈位于中性面位置,此时感应电流最小,且感应电流方向改变,故C正确;当线圈转到图(d
3、)位置时,感应电动势最大,根据楞次定律可知ab边感应电流方向为ba,故D错误;故选C3如图所示,a、b端接入电源,当滑动变阻器滑片P向下滑动时,电路中两个灯泡都不亮,用电压表检查电路时,测得UabU,UcdU,Uac0,Ubd0,则故障原因可能是(B)A变阻器短路B变阻器断路Ca、c间灯泡断路D两个灯泡都断路【解析】串联电路中灯不发光,则可能是某处断路,电压表测断路位置为电源电压,测不断的位置电压为零,UabU测量的是电源电压,测得UcdU,说明两灯泡没有断路,Uac0,Ubd0,说明在两灯泡之外有断路情况,两灯泡之间只有一个变阻器,所以变阻器处于断路情况,B正确4(2020上海静安区二模)如
4、图电路中当滑动变阻器的滑动片向上滑动时(C)AA、B间的电压减小B通过R1的电流增大C通过R2的电流增大D通过R3的电流增大【解析】当滑动变阻器滑动片向上移动时,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻R增大,由闭合电路欧姆定律I可知干路电流I减小,则由路端电压公式UEIr可知路端电压增大,电路中并联部分电压则为U并EI(rR1)并联部分的电压也增大,根据部分电路欧姆定律可知电阻R2的电流增大,因为I3II2因此电阻R3的电流减小;综上所述可知,A、B间的电压U并增大,通过R1的电路为干路电流减小,通过R2的电流增大,通过R3的电流减小故A、B、D错误,C正确5(多选)(2020河北衡水中学押题
5、)如图甲所示是一个理想变压器和一组理想二极管,A、B是变压器次级线圈的输出端,C、D、E、F、G、H是二极管组接线端,变压器原、副线圈的匝数比为101,原线圈电压按图乙所示规律变化,原线圈接有交流电压表,把A、B端适当的接在C、E、F、H中的某些位置,就可以向接在D、G之间的用电器供直流电,下列说法正确的是(BCD)AA、B两端电压为220 VBA、B输出端电流方向1 s改变100次C把A、C接一起,再把B、H接一起,则电流可以从G流出过用电器从D流回D把A、C、F接一起,再把B、E、H接一起,则电流可以从G流出过用电器从D流回【解析】由图乙可知,原线圈的输入电压有效值为U1 V220 V,A
6、、B两端电压为U2U122 V,故A错误;副线圈交变电流频率50 Hz,变压器变压不变频,且每转一周电流方向改变两次,故1 s内电流方向改变100次,B正确;根据二极管的单向导电性可知,把A、C接一起,再把B、H接一起,则在变压器的副线圈的电路回路为BHGDCA,此时两个二极管的方向相同,因此电流可以从G流出经过用电器从D流回,故C正确;把A、C、F接一起,再把B、E、H接一起,根据二极管的单向导电性可知,则电流可以形成BHGDCA或者AFGDEB两种单向导电的电流,则电流可以从G流出经过用电器从D流回,故D正确6(多选)(2020苏锡常镇四市二模)如图甲所示为一种自耦变压器(可视为理想变压器
7、)的结构示意图线圈均匀绕在圆环型铁芯上,滑动触头P在某一位置,在BC间接一个交流电压表和一个电阻R.若AB间输入图乙所示的交变电压,则(BD)At1102 s时,电压表的示数为零BAB间输入电压的瞬时值为u220sin 100t(V)C滑动触头P顺时针转动时,R两端的电压增大D滑动触头P逆时针转动时,AB间输入功率增大【解析】电压表的读数为有效值,不为零,故A错误;由图可知T2102 s,故f50 Hz,2f100rad/s,所以其表达式为u220sin 100t(V),故B正确;根据变压器电压关系,由滑动触头P顺时针转动时,n2变小,所以R两端的电压减小,故C错误;滑动触头P逆时针转动时,n
8、2变大,根据变压器电压关系,所以R两端的电压增大,输入功率等于输出功率P入P出,所以滑动触头P逆时针转动时,AB间输入功率增大,故D正确7(2020山东青岛市质检)某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示,A、B为理想变压器,R为输电线路的电阻,灯泡Ll、L2规格相同,保持变压器A的输入电压不变,下列说法正确的是(A)A断开S,A的输入功率减小B断开S,L1不受影响C将滑片P下移,灯泡L1变暗D将滑片P上移,A的输入功率增大【解析】将B变压器等效为A变压器副线圈的一部分电阻,则有,得R32R4,断开S,B变压器副线圈电阻变大,则等效电阻R3变大,变压器A的输入电压不变,则变压器A输出电压不变,
9、则A变压器副线圈中电流变小,A变压器原线圈中的电流变小,A的输入功率减小,则等效部分电流减小,即L1变暗,故A正确,B错误;将滑片P下移,A变压器副线圈匝数变大,副线圈电压变大,等效部分电流变大,则灯泡L1变亮,故C错误;将滑片P上移,A变压器副线圈匝数变小,副线圈电压变小,等效部分电流变小,原线圈中电流变小,A的输入功率变小,故D错误B组素养提升练8(多选)(2020江西抚州等三市一模)如图所示,正弦交流电通过理想变压器对负载供电,当负载电阻R14 时,变压器输入功率是P125 W,当负载电阻R216 时,变压器输入电流I20.25 A,则下列说法正确的是(BD)A负载R1与R2上电压之比为
10、14B负载R1与R2上的电流之比为41C负载R1与R2上消耗的功率之比为11D变压器的原、副线圈匝数之比为52【解析】理想变压器输入功率等于输出功率,并且输入和输出电压不变,即负载R1与R2上的电压之比为11,选项A错误;负载变了,使相应的电流发生变化,电流比等于负载电阻的反比,即负载R1与R2上的电流之比为41,选项B正确接上R14 负载时,副线圈电压U210 V,换上负载R216 时,此时R2的功率P2 W,即负载R1与R2上消耗的功率之比为41;负线圈的电流I2 A,此时根据原、副线圈电流关系可得原、副线圈匝数之比,选项C错误,D正确;故选B、D9(多选)(2020新疆克拉玛依三模)如图
11、所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器的滑片向a端移动时,则(AC)A电压表读数增大B电流表读数增大C质点P将向上运动DR3上消耗的功率减小【解析】由图可知,R2与滑动变阻器串联后与R3并联后,再与R1串联接在电源两端;电容器与R3并联;当滑片向a移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中总电阻增大;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流减小;路端电压增大,同时R1两端的电压也减小;故并联部分的电压增大;由欧姆定律可知流过R3的电流增大,则流过串联部分的电流减小,电流表读数减小,因而R2中电压减小,故电压表示数增大,故A正确,B错误;因电容器两端电
12、压等于并联部分的电压,增大,故质点受到的向上电场力增大,则重力小于电场力,合力向上,质点P向上运动,故C正确;因R3两端的电压增大,由P可知,R3上消耗的功率增大,故D错误10(多选)(2020江苏模拟三)如图所示,理想自耦变压器原线圈的a、b两端接有瞬时表达式为u20sin(50t)V的交流电压,指示灯L接在变压器的一小段线圈上,调节滑片P1可以改变副线圈的匝数,调节滑片P2可以改变负载电阻R2的阻值,则(CD)At0.04 s时电压表V1的示数为零B只向上移动P2,指示灯L将变暗CP1、P2均向上移动,电压表V2的示数一定变大DP1、P2均向上移动,原线圈输入功率可能不变【解析】电压表示数
13、为有效值,与某一时刻无关,A项错误;只向上移动P2,指示灯两端电压不变,灯亮度不变,B项错误;R2两端电压为UV2R2,当P1、P2上移时,U2、R2均变大,电压表V2的示数变大,C项正确;P1、P2均向上移动,副线圈上消耗的功率可能不变,根据能量守恒,原线圈输入功率也可能不变,D项正确;故选CD11(多选)(2020河北衡水调考)如图所示的电路,电源电动势为E,内阻为R,R1和R3为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关,一带电液滴恰好悬浮在电容器之间保持其他条件不变(BD)A若将滑动变阻器滑片向b端滑动,带电液滴向上运动B若将滑动变阻器滑片向b端滑动,电流将从d流向cC若将金属块抽出,抽出过
14、程中,带电液滴向上运动D若将金属块抽出,抽出过程中,电流将从d流向c【解析】由图可知,电容器所处支路为断路,当滑片向b端滑动时,接入电路中的电阻R2增大,根据闭合电路欧姆定律I可知电路中总电流减小,则电阻R3两端电压减小,即电容器两端电压减小,由E可知电容器内场强减弱,故带电液滴向下运动,故选项A错误;根据上面的分析,电容器电压减弱,电容不变,由QCU可知带电量减小,电容器放电,瞬间放电电流将从d流向c,故选项B正确;将金属块抽出,相当于电容器极板间距离增大,由C可知电容减小,由于电压不变,由E可知场强减弱,故带电液滴向下运动,故选项C错误;根据上面的分析可知电容减小,由于电压不变,由QCU可
15、知电量减小,电容器放电,瞬间放电电流将从d流向c,故选项D正确12(2020陕西咸阳检测)如图为某款电吹风的电路图,a、b、c、d为四个固定触点可动的扇形金属片P可同时接触两个触点,触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态n1和n2分别是理想变压器的两个线圈的匝数,该电吹风的各项参数如表所示下列说法正确的有(C)热风时输入功率1 000 W冷风时输入功率100 W小风扇额定电压100 V正常工作时小风扇输出功率88 WA吹热风时触片P与触点b、c接触B可由表格中数据计算出小风扇的内阻为100 C变压器两线圈的匝数比n1n2511D换用更长的电热丝(材料、粗细均不变
16、),则吹的热风温度更高【解析】当电吹风机送出来的是冷风时,电路中只有电动机自己工作,触片P与触点b、c接触;当电吹风机送出来的是热风时,触片P与触点a、b接触,故A错误;小风扇消耗的功率转化为机械功率和线圈上的热功率,因未说明小风扇的效率,所以不能计算小风扇的内阻,故B错误;根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系,故C正确;根据公式P,可知电源电压不变,电阻越小,电功率越大;换用更长的电热丝(材料、粗细均不变),根据电阻定律可知R,电阻变大,故电吹风吹热风时的功率将变小,吹的热风温度降低故D错误13(2020北京大兴区一模)如图所示,理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上,交变电
17、压瞬时值随时间变化的规律为U220sin t(V),副线圈所在电路中接有电灯L、电阻R、理想交流电压表和理想交流电流表已知理想变压器原、副线圈匝数比为51,电灯额定功率为44 W,电阻阻值为22 ,电灯以额定功率正常工作则(D)A电压表示数为62.5 VB电流表示数为2 AC通过保险丝的电流为15 AD电阻消耗功率为88 W【解析】已知交变电压瞬时值随时间变化的规律为U220sin t(V),则原线圈电压的有效值为U1 V220 V,根据,解得U244 V,即电压表示数为44 V,故A错误;灯泡与电阻并联,所以灯泡等压与电阻、副线圈电压相等对于灯泡,由于灯泡正常工作,因此有PLU2IL,对于电
18、阻,根据欧姆定律可得IR,又因为I2ILLR,代入数据得LR2 A,I23 A,即电流表示数为3 A,故B错;根据可得I10.6 A,因此通过保险丝的电流为0.6 A,故C错误;根据公式PRU2IR,代入数据解得PR88 W,即电阻消耗功率为88 W,故D正确14(2020湖南长沙模拟)如图为模拟远距离输电的部分测试电路a、b端接电压稳定的正弦交变电源,定值电阻分别为R1、R2,且R1R2,理想变压器的原、副线圈匝数比为k,且k1,电流表、电压表均为理想表,其示数分别用I和U表示当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时,电流表、电压表示数变化分别用I和U表示则以下说法错误的是(B)ABR2C电源的输出功率一定减小D电压表示数一定增加【解析】理想变压器初、次级线圈电压变化比,电流变化比为,则,将R1视为输入端电源内阻,则R1,所以,这也是R1耦合到次级线圏电阻值为,即为等效电源内阻,故A正确;因R2R3,故B错误;当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时,负载电阻变大,电源电压不变,电流减小,故电源输出功率减小,故C正确;当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时,负载电阻变大,则回路中电流变小,则原线圈电流也减小,那么电阻R1上的电压减小,电源电压不变,所以原线圈的电压变大,根据匝数比可知副线圈的电压也变大,故D正确