2019-2020年高考物理二輪復習 專題整合突破四 電路和電磁感應 第10講 恒定電流和交變電流素能特訓.doc
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2019-2020年高考物理二輪復習 專題整合突破四 電路和電磁感應 第10講 恒定電流和交變電流素能特訓 一、選擇題(本題共8小題,每小題8分,共64分,其中1~5為單選題,6~8為多選題) 1. [xx北京高考]如圖所示,其中電流表A的量程為0.6 A,表盤均勻劃分為30個小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍。若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值,則下列分析正確的是( ) A.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表示0.04 A B.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表示0.02 A C.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表示0.06 A D.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表示0.01 A 答案 C 解析 設電流表的內(nèi)阻為RA,則R1=RA,R2=2RA,將接線柱1、2接入電路時,流過接線柱1的電流I1=3I0,其中I0為流過電流表A的電流,因此每一小格表示0.06 A;將接線柱1、3接入電路時,流過接線柱1的電流I′1=3I0,其中I0為流過電流表A的電流,因此每一小格表示0.06 A。選項A、B、D錯誤,C正確。 2. [xx四川高考]小型手搖發(fā)電機線圈共N匝,每匝可簡化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場視為勻強磁場,方向垂直于線圈中心軸OO′,線圈繞OO′勻速轉動,如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應電動勢的最大值都是e0,不計線圈電阻,則發(fā)電機輸出電壓( ) A.峰值是e0 B.峰值是2e0 C.有效值是Ne0 D.有效值是Ne0 答案 D 解析 根據(jù)題意,小型發(fā)電機輸出電壓的峰值為Em=2Ne0,A、B項均錯誤;對于正弦式交變電流,峰值與有效值E的關系滿足E=,故有效值為Ne0,C項錯誤,D項正確。 3. [xx課標全國卷Ⅰ]一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側接在電壓為220 V的正弦交流電源上,如圖所示。設副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k,則( ) A.U=66 V,k= B.U=22 V,k= C.U=66 V,k= D.U=22 V,k= 答案 A 解析 設原線圈中電流為I1,由變壓器變壓公式可得==3,由變壓器變流公式有,=,由歐姆定律可得,副線圈回路中電阻兩端電壓U=I2R,聯(lián)立解得U=66 V。電阻消耗功率P=I2R,由于=,所以原、副線圈回路中電阻消耗功率的比值為,選項A正確。 4.[xx福建高考]圖為遠距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,在T的原線圈兩端接入一電壓u=Umsinωt的交流電源,若輸送電功率為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其他因素的影響,則輸電線上損失的電功率為( ) A.() B.() C.4()2()2r D.4()2()2r 答案 C 解析 因為u=Umsinωt,所以有U1=,根據(jù)變壓器變壓規(guī)律有:U2=,根據(jù)P=U2I2得:I2==,線路損失的功率為ΔP=2Ir=,所以C項正確,A、B、D項錯誤。 5.[xx安徽高考]圖示電路中,變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,R0為定值電阻,R為滑動變阻器?,F(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置,觀察到電流表的示數(shù)增大了0.2 A,電流表的示數(shù)增大了0.8 A,則下列說法正確的是( ) A.電壓表示數(shù)增大 B.電壓表、示數(shù)均增大 C.該變壓器起升壓作用 D.變阻器滑片是沿c→d的方向滑動 答案 D 解析 由于變壓器原線圈的電壓不變,因此電壓表、的讀數(shù)均不變,選項A、B均錯誤。由題意可知,該變壓器起降壓作用,選項C錯誤。由于副線圈的電壓不變,電流表的示數(shù)增大,根據(jù)歐姆定律可知負載的電阻變小,所以滑動變阻器連入電路的阻值變小,選項D正確。 6. [xx天津高考]如圖所示,理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表,副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調節(jié),在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R,P為滑動變阻器的滑動觸頭。在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電,則( ) A.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變大 B.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變小 C.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變大 D.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變小 答案 BC 解析 保持Q的位置不動,則副線圈的輸出電壓不變,當P向上滑動時,副線圈電路中的總電阻變大,副線圈中的電流減小,根據(jù)變流比可知,原線圈中的電流減小,因此電流表的讀數(shù)變小,A項錯誤,B項正確;保持P的位置不動,副線圈電路中的總電阻不變,當Q向上移時,副線圈的匝數(shù)增多,由變壓比可知,副線圈的輸出電壓增大,副線圈中的電流增大,由變流比可知,原線圈中的電流增大,電流表讀數(shù)變大,C項正確,D項錯誤。 7.[xx濟寧月考]如圖所示,四個相同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表,安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它們按圖接入電路中,則下列說法正確的是( ) A.安培表A1的示數(shù)大于安培表A2的示數(shù) B.安培表A1的指針偏轉角大于安培表A2的指針偏轉角 C.伏特表V1的示數(shù)大于伏特表V2的示數(shù) D.伏特表V1的指針偏轉角等于伏特表V2的指針偏轉角 答案 ACD 解析 偏角的大小與通過電流表的電流成正比,A1與A2并聯(lián),電壓相等,由于A1、A2是由相同的電流表改裝而成的,所以流過電流表的電流也相同,因此A1,A2的指針偏轉角應相同,所以B選項是錯誤的。A1的量程大于A2的量程,而偏轉角相同,所以A1的示數(shù)大于A2的示數(shù),A選項是正確的。V1與V2串聯(lián)在一起,電流處處相同,所以V1與V2的偏轉角相同,D選項是正確的。由于V1的量程大于V2的量程,所以V1的示數(shù)大于V2的示數(shù),C選項是正確的。 8.[xx濟寧模擬]如圖所示,平行金屬板中帶電質點P原處于靜止狀態(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,則( ) A.電壓表讀數(shù)減小 B.電流表讀數(shù)增大 C.質點P將向上運動 D.R3上消耗的功率逐漸增大 答案 AB 解析 R4的滑片向b端移動,R4減小→R總減小→I總增大→U內(nèi)=I總r增大→U路=E-U內(nèi),U路減小,再看定值電阻R1的電流增大,UR1=I總R1增大;UR3=U電容=U路-UR1,減小,IR3=,減??;IR2=I總-IR3,增大;UR2=IR2R2,增大;UR4=UR3-UR2減小,因此示數(shù)減小,A選項正確;示數(shù)增大,B選項正確;U電容減小,P點的電場力減小,重力不變,合外力豎直向下,應向下運動,C選項是錯誤的;UR3減小,由P=可知R3上消耗的功率逐漸減小,D選項是錯誤的。 二、計算題(本題共2小題,共36分,需寫出規(guī)范的解題步驟) 9.如圖所示,某小型發(fā)電站的發(fā)電機輸出交流電壓為500 V,輸出電功率為50 kW,如果用電阻為3 Ω的輸電線向遠處用戶送電,這時用戶獲得的電壓和電功率是多少?假如要求輸電線上損失的電功率是輸送功率的0.6%,則發(fā)電站要安裝一個升壓變壓器,到達用戶前再用降壓變壓器變?yōu)?20 V供用戶使用,不考慮變壓器的能量損失,這兩個變壓器原、副線圈的匝數(shù)比各是多少? 答案 200 V 2104 W 1∶10 497∶22 解析 用500 V電壓送電時示意圖如題圖所示,則輸電線上的電流I0== A=100 A 用戶獲得電壓U1=U0-I0R=(500-1003) V=200 V 用戶獲得的功率P1=U1I0=2104 W 改用高壓輸送時,示意圖如圖所示,要求P損=0.6%P,即P損=501030.6% W=300 W 輸電電流I== A=10 A 發(fā)電站升壓后輸電電壓U== V=5000 V 升壓變壓器匝數(shù)比=== 輸電線上損失的電壓U′=IR=103 V=30 V 到達用戶輸入變壓器電壓 U2 =U-U′=(5000-30) V=4970 V 所以降壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為=。 10.如圖所示,線圈abcd的面積是0.05 m2,共100匝,線圈電阻為1 Ω,外接電阻R=9 Ω,勻強磁場的磁感應強度B= T,當線圈以300 r/min的轉速勻速旋轉時。問: (1)若從線圈處于中性面開始計時,寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式; (2)線圈轉過 s時電動勢的瞬時值多大? (3)電路中,電壓表和電流表的示數(shù)各是多少? (4)從中性面開始計時,經(jīng) s通過電阻R的電荷量是多少? 答案 (1)e=50sin10πt V (2)0 V (3)31.86 V 3.54 A (4) C 解析 (1)e=Emsinωt=nBS2πfsin(2πft) V=1000.052πsin(2πt)V=50sin10πt V (2)當t= s時,e=50sin(10π) V=0 V。 (3)電動勢的有效值為E== V≈35.4 V 電流表示數(shù)I== A=3.54 A 電壓表示數(shù)U=IR=3.549 V=31.86 V。 (4) s內(nèi)線圈轉過的角度 θ=ωt=2π= 該過程中,ΔΦ=BS-BScosθ=BS 由=,=,= 得q=== C= C。- 配套講稿:
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