高考物理二轮复习专题突破直流电路与交流电路.docx
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高考物理二轮复习专题突破直流电路与交流电路
2019高考物理二轮复习专题突破--直流电
路与交流电路
[限训练？
通高考]科学设题拿下
高考高分
（45分钟）
一、单项选择题
1.如图所示为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所
提供的信息，以下判断正确的是（）
A.这是一个升压变压器
B.原线圈的匝数比副线圈的匝数多
c.当原线圈输入交流电压220V时，副线圈输出直流电压12V
D.当原线圈输入交流电压220V、畐U线圈接负载时，畐U
线圈中电流比原线圈中电流小
解析：
根据铭牌信息，输入电压为220V,输出电压为
12V,这是一个降压变压器，原线圈的匝数比副线圈的匝数多，选项A错误，B正确；当原线圈输入交流电压220V时，
副线圈输出交流电压12V,选项c错误；当原线圈输入交流电压220V、副线圈接负载时，根据变压器功率关系，畐熾圈中电流比原线圈中电流大，选项D错误.
答案：
B
2.在如图所示的电路中，闭合开关S,将滑动变阻器的
滑片P缓慢向右移动，则下列说法正确的是（）
A.灯泡L变暗
B.电源内部消耗的功率先变大后变小
c.电容器c上的电荷量增加
D.流过R1的电流方向由左向右
解析：
滑片P右移，滑动变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，故灯泡L变
亮，选项A错误；电源内部消耗的电功率P内=I2r，随电
流的增大，电源内部消耗功率一直变大，选项B错误；由U
=IR可知，灯泡两端电压和电源内电压均增大，所以滑动变
阻器两端电压减小，故与滑动变阻器并联的电容器c两端电
压减小，由Q）=cU可知，电容器c上的电荷量减少，选项c错误；电容器c带电荷量减少，故电容器c处于放电状态，流过R1的电流方向由左向右，D项正确.
答案：
D
3.某交流发电机产生的感应电动势随时间变化的关系
如图所示，下列说法正确的是（）
A.t=0时刻发电机的转动线圈位于中性面
B.在1s内发电机的线圈绕轴转动50圈
c.将此交流电接到匝数比是1:
10的升压变压器上，
副线圈的电压有效值为22002V
D.将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器不会被击穿
解析：
由题图知t=0时刻，感应电动势最大，线圈位
于与中性面垂直的平面，选项A错误；交流电的周期是
0.02s,一个周期内线圈转动1圈，1s内有50个周期，所以线圈转动50圈，选项B正确；原线圈电压的有效值U1=U2
=220V,由U1U2=n1n2可得，副线圈电压的有效值为2200V,选项c错误；此交流电电压的最大值为2202V,大于220V,
所以耐压值为220V的电容器会被击穿，选项D错误.
答案：
B
4.如图所示，电阻不计的单匝矩形线圈在匀强磁场中绕
垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的交流电压瞬时值表达式
为u=1002cos100nt（V）.下列说法正确的是（）
A.当线圈平面与磁感线平行时，磁通量变化率最大
B.该交流电压的频率为100Hz
c.穿过线圈的磁通量最大值是2Wb
D.用理想电压表测量该电压，其示数约为141V
解析：
当线圈平面与磁感线平行时，产生的感应电动势
最大，此时磁通量变化率最大，A项正确；频率f=100n2nHz=50Hz,B项错误；感应电动势的最大值E=1002V,根据E=NBSo可知，BS=Ew=1002100nWb=2nWbc项错
误；电压表测量的是有效值，则E=E2=100V,D项错误.
答案：
A
5.（2018?
高考天津卷）教学用发电机能够产生正弦式交
变电流.利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流
电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的12，则（）
A.R消耗的功率变为12P
B.电压表V的读数变为12U
c.电流表A的读数变为2I
D.通过R的交变电流频率不变
解析：
由正弦交流电的产生原理可知，其电动势的最大
值E=NBSo，而3=2nn,有效值E=22E,线圈转速变为原来的12,贝UU1=E变为原来的12.由U1U2=n1n2知U2变为原来的12,电压表读数变为原来的12，选项B正确；R
消耗的功率P=U22R故R消耗的功率变为原来的14,选项A错误；由P入=P出得，U1I1=U22R故I1变为原来的12,即电流表读数变为原来的12,选项c错误；变压器不改变交
变电流的频率，故通过R的交变电流频率变为原来的12,选
项D错误.
答案：
B
6.（2015?
高考全国卷I）一理想变压器的原、副线圈的
匝数比为3:
1,在原、畐熾圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如
图所示.设副线圈回路中电阻两端的电压为U原、副线圈
回路中电阻消耗的功率的比值为k，则（）
A.U=66V,k=19B.U=22V,k=19
c.U=66V,k=13D.U=22V,k=13
解析：
设原线圈中电流为I,由I1I2=n2n1知，副线圈中的电流I2=3I，由题意知副线圈中电阻两端的电压U=
3IR，则原线圈回路中R两端的电压U=IR=U3,原线圈两端的电压U1=3U,由闭合电路中电压关系可知U1+U'=
220V,即3U+U3=220V,U=66V,原线圈回路中电阻消耗的功率P1=I2R，副线圈回路中电阻消耗的功率P2=（3I）2R,
P1P2=k=I2R3I2R=19,选项A正确.
答案：
A
7.（2018?
四川雅安高三第三次诊断）如图甲所示，矩形
金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输
出交变电流的电压随时间变化的图象如图乙所示，经原、畐U线圈匝数比为1:
10的理想变压器给一灯泡供电如图丙所示，灯泡的额定功率为22W闭合开关后，灯泡正常发光，下列说法正确的是（）
A.t=0.01s时穿过线框的磁通量为零
B.变压器原线圈中电流表示数为1A
c.交流发电机的转速为100r/s
D.灯泡的额定电压为2202V
解析：
由题图乙可知，当t=0.01s时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故A错误；原线圈
输入电压为有效值为22V,贝U副线圈的电压为220V,由P=
UI可知，副线圈电流12=PU=22220A=0.1A，则由1112=101，求得11=1A,故B正确；由题图乙可知，交流电的周期为0.02s，则转速为n=1T=
50r/s，故c错误；灯泡正常发光，故额定电压为220V,故D错误.
答案：
B
二、多项选择题
8.（2018?
贵州普通高等学校招生适应性考试）如图所
示，L1、L2、L3为三只完全相同的小灯泡，其中L1接在理想变压器的原线圈上，L2、L3并联在副线圈两端，三只灯泡均正常发光.已知输入端电压为U,则（）
A.理想变压器原、副线圈的匝数比为1:
2
B.理想变压器原、副线圈的匝数比为2:
1
c.小灯泡额定电压为U2
D.小灯泡额定电压为U3
解析：
设每只小灯泡的额定电流为I，因并联在副线圈
两端的两只小灯泡均正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，原、副线圈电流之比为1:
2,所以原、畐懺圈的匝数之比为2：
1,则有原、副线圈两端的电压之比为2:
1，故B
正确，A错误；设小灯泡的额定电压为U1，贝U有副线圈电压
为U1,所以原线圈电压为2U1，又因为原线圈与灯泡串联，所以U=2U1+U1,解得U1=U3,故D正确，c错误.
答案：
BD
9.某温度检测、光电控制加热装置原理图如图所示.图
中RT为热敏电阻（随温度升高，阻值减小），用来探测加热电阻丝R的温度，RG为光敏电阻（随光照强度增大，阻值减小），接收小灯泡L的光照，除RT、RG外,其他电阻均为定值电阻.当R处温度升高时（）
A.L变亮
B.流过R3的电流减小
c.E2的路端电压增大
D.R的功率减小
解析：
当R处温度升高时，RT阻值变小，左侧回路中的电流变大，L消耗的功率变大，所以L变亮，L的光照强度增大，RG阻值变小，通过R2的电流变大，E2的路端电压变小，R两端电压变小，通过R的电流也变小，所以R消耗的电功率变小，通过R3的电流变大，选项A、D正确.
答案：
AD
10.（2018?
河北衡水一中测试）如图所示，理想变压器
原线圈接入正弦交流电，副线圈的匝数可以通过滑动触头P
调节.RT为热敏电阻，当环境温度升高时，RT的阻值变小.下列说法正确的有（）
A.P向下滑动时，电压表读数变大
B.P向下滑动时，电流表读数变小
c.若环境温度升高，变压器的输入功率变大
D.若环境温度升高，灯泡消耗的功率变小
解析：
根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，当P
向下滑动时，副线圈的匝数变小，变压器的输出电压变小，电压表读数变小，选项A错误；根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，当P向下滑动时，副线圈的匝数变小，变压器的输出电压变小，副线圈电流减小，输出功率变小，根据输入功率等于输出功率可知，原线圈电流也减小，所以电流表读数变小，选项B正确；当环境温度升高时，RT的阻值会变小，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变大，变压器的输出功率变大，变压器的输入功率也变大，选项c正确；当环境温度升高时，RT的阻值会变小，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变大，根据P=I2R可知灯泡消耗的功率变大，选项D错误.
答案：
Be
11.（2018?
湖南张家界高三第三次模拟）如图甲所示，
理想变压器原线圈匝数n1=200匝,副线圈匝数n2=100匝，交流电压表和交流电流表均为理想电表，两个电阻R的阻值
均为125Q,图乙为原线圈两端的输入电压与时间的关系图象，下列说法正确的是（）
A.通过电阻的交流电频率为50Hz
B.电压表的示数为250V
e.电流表的示数为0.25A
D.每个电阻R两端电压最大值为1252V
解析：
由题图乙知T=0.02s，则f=1T=50Hz,变压器不改变交流电的频率，所以输出交流电的频率仍为50Hz,A
正确；由U1U2=n1n2可知，电压表的示数U2=n2n1U1=
125V,B错误；根据欧姆定律可得副线圈中的电流I2=U22R
=0.5A，又I1I2=n2n1，则电流表的示数I1=n2n1I2=
0.25A,e正确；因为副线圈两端电压有效值为125V,故副
线圈两端最大电压为1252V,故副线圈中每个电阻R两端电压最大值为12522V,D错误.
答案：
Ac
12.如图所示，n匝矩形闭合导线框ABcD处于磁感应强
度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积为S,电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴00'以角速度3匀速转动，并与理想变压器的原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为U的
灯泡，灯泡正常发光.从线圈通过中性面开始计时，下列说法正确的是（）
A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大
B.灯泡中的电流方向每秒改变32冗次
c.线框中产生感应电动势的表达式为e=nBSwsin3t
D.变压器原、副线圈匝数之比为nBS32U
解析：
图示位置线框位于中性面，穿过线框的磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，A错误；交流电的周期为T
=2冗3,—个周期内电流方向改变两次，则灯泡中的电流方向每秒改变3冗次，B错误；交流电的电动势最大值Eax
=nBS3,则线框中产生感应电动势的表达式为e=nBS3sin
3t,c正确；交流电的有效值为U1=nBS32,贝»n1n2=U1U2=nBS32U,D正确.
答案：
cD
13.如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想
变压器，升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1:
n2=
1:
10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r=2Q,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3:
n4=10:
1.若T2的用电设备两端的电压为U4=200V,
用电设备消耗的电功率为10kW不考虑其他因素的影响，则
（）
A.T1的副线圈两端电压的最大值为20102V
B.T2的原线圈两端的电压为2000V
c.输电线上损失的电功率为50W
D.T1的原线圈输入的电功率为10.1kW
解析：
因为用电设备消耗的电功率为10kWT2副线圈
两端的电压为U4=
200V，则流过T2副线圈的电流为14=PU4=10kW200V=50A，由变压器原、副线圈的电流与线圈匝数的关系1314
=n4n3，可得I3=5A,由U3U4=n3n4,可知T2原线圈两端的电压为U3=2000V,B正确；输电线的电阻分得的电压为U
线=I3?
2r=5X2V=10V,所以T1副线圈两端的电压为U2
=U3+2线=（2000+10）V=2010V,其最大值为U2=20102V,A正确；输电线上损失的电功率为P损=I23?
2r=50Wc正
确；由能量守恒定律可知T1副线圈的输出功率为P出=
（10000+50）W=
10050W，因此T1原线圈的输入功率为10050WD错误.
答案：
ABc
14.如图所示，电阻不计的金属导轨PQN水平平行放
置，间距为L，导轨的P、端接到匝数比为n1:
n2=1:
2的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的
电阻.在两导轨间x>0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场
的磁感应强度B=B0sin2knx（T）,—阻值不计的导体棒ab
垂直导轨放置且与导轨接触良好.开始时导体棒处于x=0
处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则（）
A.导体棒ab中产生的交变电流的频率为kv
B.交流电压表的示数为2B0Lv
c.交流电流表的示数为4B0LvR
D.在t时间内力F做的功为2B20L2v2tR
解析：
导体棒ab切割磁感线，产生的感应电动势E=BLv=B0Lvsin2knvt（V），则产生的交变电流的频率为kv,A正
确；由E=B0Lvsin2knvt（V）可知，原线圈所加交变电压的有效值为U1=B0Lv2,由U1U2=n1n2得U2=2B0Lv,B错误；因U2=2B0Lv,I2=U2R由1112=n2n1得11=22B0LvR,c错误；依据能量守恒定律，得WF=QR=I22Rt=2B20L2v2tR,
D正确.
答案：
AD
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