（江蘇專版）2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題四 第一講 直流電路與交流電路課前自測(cè)診斷卷（含解析）考點(diǎn)一交流電的產(chǎn)生及描述A甲圖表示交流電，乙圖表示直流電B甲圖電壓的有效值為220 V，乙圖電壓的有效值小于220 VC乙圖電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u220sin 100t(V)D甲圖電壓經(jīng)過匝數(shù)比為110的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼?0倍解析：選B由于兩圖中表示的電流方向都隨時(shí)間變化，因此都為交流電，故A錯(cuò)誤；由于對(duì)應(yīng)相同時(shí)刻，圖甲電壓比圖乙電壓大，根據(jù)有效值的定義可知，圖甲有效值要比圖乙有效值大，圖甲是正弦式交流電，所以有效值U220 V，故乙圖電壓小于220 V，則B正確；圖乙不是正弦式交流電，所以表達(dá)式不是正弦函數(shù)，故C錯(cuò)誤；理想變壓器變壓后，頻率不發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤。2考查交流電的產(chǎn)生及瞬時(shí)值、有效值如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖乙中曲線a、b所示，則()A兩次t0時(shí)刻線圈平面均與中性面垂直B曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為15cos 50t(V)C曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為32D曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10 V解析：選C在t0時(shí)刻，線圈一定處在中性面上，故A錯(cuò)誤；由題圖乙可知，a的周期為4×102 s，50 rad/s；曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為15sin 50t(V)，B錯(cuò)誤；b的周期為6×102 s，則由n可知，轉(zhuǎn)速與周期成反比，故轉(zhuǎn)速之比為32，故C正確；abn1n232，a交流電的最大值為15 V，則根據(jù)EmnBS得曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是10 V，則有效值為U V5 V，故D錯(cuò)誤。3考查交流電的四值及應(yīng)用多選如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，邊長(zhǎng)L10 cm的正方形線圈共100匝，線圈總電阻r1 ，線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度2 rad/s，外電路中的電阻R4 ，取3.14，則()A線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的總熱量為0.99 JB感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為314 VC由圖示位置轉(zhuǎn)過60°的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2.6 VD從圖示位置開始的周期內(nèi)通過R的電荷量為0.87 C解析：選AC感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：EmnBS100×0.5×0.12×2 V V，故B錯(cuò)誤；周期為：T1 s，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的總熱量為：Q2··T2××1 J J0.99 J，故A正確；轉(zhuǎn)過60°的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)En100× V V2.6 V，故C正確；平均電動(dòng)勢(shì)：n，平均電流：，在周期內(nèi)通過電阻R的電荷量為：qt，即為：q C0.087 C，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二直流電路的動(dòng)態(tài)分析4.考查含容電路的動(dòng)態(tài)問題分析如圖所示電路中，電流表A和電壓表V均可視為理想電表?，F(xiàn)閉合開關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)，下列說法正確的是()A電流表A的示數(shù)變小，電壓表V的示數(shù)變大B小燈泡L變亮C電容器C上電荷量減少D電源的總功率變大解析：選A閉合開關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電路中總電流I減小，則小燈泡L變暗，電流表A的示數(shù)變小；電壓表的示數(shù)UEI(RLr)，I減小，其他量不變，則U增大，即電壓表V的示數(shù)變大，故A正確，B錯(cuò)誤。電容器的電壓等于變阻器兩端的電壓，即等于電壓表的示數(shù)，U增大，由QCU，知電容器C上的電荷量增多，故C錯(cuò)誤。電源的總功率PEI，I減小，則電源的總功率變小，故D錯(cuò)誤。5考查電路中平行極板間帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問題如圖所示，A、B是兩塊水平放置的平行金屬板，一帶電小球垂直于電場(chǎng)線方向射入板間，小球?qū)⑾駻極板偏轉(zhuǎn)。為了使小球沿射入方向做直線運(yùn)動(dòng)，可采用的方法是()A將原來帶正電的小球改為帶負(fù)電B將滑動(dòng)變阻器滑片P適當(dāng)向左滑動(dòng)C適當(dāng)增大小球所帶電荷量D將極板間距適當(dāng)增大解析：選D一帶電小球垂直于電場(chǎng)線方向射入極板區(qū)域后，向A極板偏轉(zhuǎn)，則小球所受電場(chǎng)力向上且電場(chǎng)力大于重力，小球原來就帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；為使小球沿直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)減小小球所受電場(chǎng)力，將滑動(dòng)變阻器滑片P適當(dāng)向左滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，電路中總電阻減小，總電流增大，R兩端電壓增大，電容器兩端電壓增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，電場(chǎng)力增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；適當(dāng)增大小球所帶電荷量，小球所受電場(chǎng)力增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將極板間距適當(dāng)增大，板間場(chǎng)強(qiáng)減小，小球所受電場(chǎng)力減小，可使電場(chǎng)力等于重力，選項(xiàng)D正確。6.考查電表示數(shù)變化量大小的比較多選在如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)， 四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)的變化量分別用I、U1、U2和U3表示。下列說法正確的是()A.變大，變小B.變大，不變CI>0，U1>0，U2<0，U3>0DI<0，U1<0，U2>0，U3>0解析：選BD當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，R2變大，根據(jù)歐姆定律R2，可知將變大；由U2EI(R1r)，可得R1r，則不變，故A錯(cuò)誤。由R2R1，可知變大；由U3EIr，可得r，則不變，故B正確。R2變大時(shí)，外電路總電阻變大，由閉合電路歐姆定律，可知I變小，所以I<0，U1IR1變小，所以U1<0；由路端電壓U3EIr，知U3變大，所以U3>0，因U3U1U2，U1減小，則U2增大，所以U20，故C錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)三交流電路的動(dòng)態(tài)分析7.考查由滑動(dòng)變阻器引起的動(dòng)態(tài)變化問題如圖所示為一理想變壓器，原線圈接在輸出電壓為uU0sin t的交流電源兩端。電路中R0為定值電阻，V1、V2為理想交流電壓表，A1、A2為理想交流電流表?，F(xiàn)使滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)，下列說法正確的是()A電壓表V1與V2示數(shù)的比值將變大B電流表A1與A2示數(shù)的比值將變小C電壓表V1與電流表A1示數(shù)的比值變大D電壓表V2與電流表A2示數(shù)的比值變小解析：選C由于變壓器原、副線圈電壓之比等于線圈匝數(shù)之比，因此電壓表示數(shù)之比一定等于線圈匝數(shù)之比，故A錯(cuò)誤； 由于只有一個(gè)副線圈，因此電流之比等于線圈匝數(shù)的反比，故兩電流表的比值不變，故B錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)，則滑動(dòng)變阻器接入電阻增大，由歐姆定律可知，電流表A2示數(shù)減小，電流表A1示數(shù)也減小，而電壓表V1和V2示數(shù)不變，電壓表V1與電流表A1示數(shù)的比值變大，電壓表V2與電流表A2示數(shù)的比值也變大，故C正確，D錯(cuò)誤。8考查變壓器負(fù)載變化引起的動(dòng)態(tài)變化問題多選每到夜深人靜的時(shí)候我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)燈泡比睡覺前要亮，其原因在于大家都在用電時(shí)，用電器較多。利用如圖模擬輸電線路，開關(guān)的閉合或者斷開模擬用戶的變化，原線圈輸入電壓恒定的交流電。下列分析正確的是()A定值電阻相當(dāng)于輸電線電阻B開關(guān)閉合，燈泡L1兩端電壓升高C開關(guān)閉合，原線圈輸入功率增大D開關(guān)斷開，副線圈電壓增大解析：選AC原、副線圈匝數(shù)之比等于電壓之比，由于匝數(shù)比值不變，原線圈輸入電壓也不變，所以副線圈電壓不會(huì)變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。家庭電路用電器之間為并聯(lián)關(guān)系，用戶較多時(shí)，并聯(lián)支路增多，相當(dāng)于開關(guān)閉合，而與之串聯(lián)的定值電阻，實(shí)際是等效輸電線的電阻，選項(xiàng)A正確。開關(guān)閉合副線圈總電阻變小，總電流變大，定值電阻分電壓增多，并聯(lián)電壓變小，即燈泡L1兩端電壓減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。副線圈電壓不變電流增大，副線圈電功率增大，根據(jù)能量守恒，原線圈電功率也增大，選項(xiàng)C正確。9考查變壓器原線圈匝數(shù)變化引起的動(dòng)態(tài)變化多選如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為445，b是原線圈的抽頭，且其恰好位于原線圈的中心，S為單刀雙擲開關(guān)，負(fù)載電阻R25 ，電表均為理想電表，在原線圈c、d兩端接入如圖乙所示的正弦交流電。下列說法中正確的是()A當(dāng)S與a連接，t1×102 s時(shí)，電流表的示數(shù)為0B當(dāng)S與a連接，電壓表示數(shù)為50 VC將S與b連接，電阻R消耗的功率為100 WD將S與b連接，1 s內(nèi)電阻R上電流方向改變100次解析：選CD由題圖乙可知，交流電的周期為2×102 s，所以交流電的頻率為f50 Hz，交流電的有效值為 V220 V，當(dāng)S與a連接時(shí)，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓為25 V，電壓表示數(shù)為25 V，根據(jù)歐姆定律知通過副線圈的電流I2 A1 A，原、副線圈中電流與匝數(shù)成反比，可得電流表示數(shù)為0.11 A，故A、B錯(cuò)誤。S與b連接時(shí)，副線圈兩端的電壓U2U1×220 V50 V，電阻R消耗的功率為P2 W100 W，故C正確。變壓器不會(huì)改變電流的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率為50 Hz，1 s內(nèi)電流方向改變100次，故D正確。10考查自耦變壓器負(fù)載含電容器的動(dòng)態(tài)變化多選一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈，通過滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入u220sin 100t(V)交變電流，滑動(dòng)觸頭處于圖示M位置時(shí)，燈泡L能正常發(fā)光。下列說法正確的是()A交流電源的頻率變?yōu)?00 Hz時(shí)，可使燈泡變亮B減小電容器C的電容，可使燈泡變亮C將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中，電壓表示數(shù)變小且小于220 VD將滑動(dòng)觸頭從N點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到M點(diǎn)的過程中，電壓表示數(shù)變大且大于220 V解析：選AC在a、b間輸入電壓u220sin 100t(V)，可知交變電流的頻率為50 Hz，當(dāng)交流電源的頻率變?yōu)?00 Hz時(shí)，由于電容器對(duì)交變電流的阻礙作用減小，可使燈泡變亮，故A正確；減小電容器C的電容，則對(duì)交變電流的阻礙作用增大，燈泡變暗，故B錯(cuò)誤；自耦變壓器的原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，根據(jù)變壓器原理，可知輸出電壓小于220 V，將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中，自耦變壓器的副線圈匝數(shù)減小，電壓表示數(shù)變小，故C正確，D錯(cuò)誤。11考查變壓器副線圈含二極管的動(dòng)態(tài)問題如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是101，原線圈接入電壓u311sin 100t(V)的交流電，一理想二極管和一滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在副線圈上，電壓表和電流表均為理想交流電表。下列說法正確的是()A電壓表的讀數(shù)為22 VB原線圈中交流電的頻率為25 HzC若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，電壓表讀數(shù)增大D若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10 ，則理想變壓器的輸入功率為24.2 W解析：選D原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，所以副線圈兩端電壓為22 V，由于副線圈接著二極管，它具有單向?qū)щ娦?，根?jù)電流的熱效應(yīng)知··T，解得U11 V，故A錯(cuò)誤；原線圈中交流電的頻率為f50 Hz，故B錯(cuò)誤；將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，接入電路中的阻值變大，副線圈電流變小，但對(duì)原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的讀數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；由B項(xiàng)分析求得電壓表兩端電壓有效值為U11 V，則理想變壓器的輸出功率為P出 W24.2 W，理想變壓器的輸入功率為24.2 W，故D正確。考點(diǎn)四變壓器與遠(yuǎn)距離輸電問題12.考查變壓器的工作原理與感抗、容抗如圖甲所示電路中，A1、A2、A3為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計(jì)。在某段時(shí)間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化如圖乙所示，則在t1t2時(shí)間內(nèi)()A電流表A1的示數(shù)比A3的小B電流表A2的示數(shù)比A1的小C電流表A1和A2的示數(shù)相同D電流表的示數(shù)都不為零解析：選C原線圈中磁場(chǎng)如題圖乙所示變化，則原線圈中的磁通量均勻變化，故副線圈中產(chǎn)生恒定的電流，因線圈電阻不計(jì)，故線圈L對(duì)恒定電流沒有阻礙作用，所以電流表A1和A2的示數(shù)相同，而電容器“通交流、隔直流”，所以電流表A3的示數(shù)為0。只有C正確。13考查遠(yuǎn)距離輸電功率分配多選如圖所示，在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸送電功率為P1，輸出電壓為U1，發(fā)電廠至用戶的輸電導(dǎo)線的總電阻為R，通過輸電導(dǎo)線的電流為I，輸電線損失的電功率為P，輸電線末端的電壓為U2，用戶得到的電功率為P2。下列關(guān)系式正確的是()APBPCPI2RDP2P1解析：選BCD根據(jù)公式PI2R，故A錯(cuò)誤，B、C正確；根據(jù)總功率相等可以知道P2P1I2RP1，故D正確。14考查遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計(jì)算多選某大型光伏電站的功率是500 kW，電壓為12 V，送往外地時(shí)，先通過逆變器(作用是將直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流電)轉(zhuǎn)化為220 V的交流電(轉(zhuǎn)化效率為80%)，然后經(jīng)變壓器升壓為20 000 V，通過總電阻為R20 的輸電線路送往某地，再經(jīng)變壓器降為220 V電壓供用戶使用。下列說法正確的是()A變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1 00011B變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為111 000C用戶最多可使用的功率為392 kWD用戶負(fù)載越多，線路上損耗的功率越小解析：選BC直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姾蟮墓β蕿镻500×0.8 kW400 kW根據(jù)可得：電線上損失的電壓為UI2RR×20 V400 V則U3U2U20 000 V400 V19 600 V由得：，故A錯(cuò)誤，B正確；回路中損失的功率為PI22R2R2×20 W8 kW，所以用戶得到的功率為P用PP損400 kW8 kW392 kW，故C正確；用戶負(fù)載越多，輸電線上的電流越大，線路上損耗的功率越大，故D錯(cuò)誤。