届高考物理二轮专题复习考试专题强化练十二直流电路和交流电路Word格式文档下载.docx
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B
3.如图所示的电路中，电源电动势E＝8V，内阻r＝2Ω，电阻R2＝6Ω，电容为1μF的平行板电容器水平放置且下极板接地．当滑动变阻器R1的滑片处于b端时，有一带电油滴位于板间正中央P点且恰好处于静止状态．下列说法正确的是（ ）
A．此时P点电势为6V
B．电容器上极板所带电荷量为6×
10－6C
C．若仅将电容器上极板缓慢上移少许，则P点电势不变
D．若仅将滑片P从b端向a端缓慢移动少许，则油滴将向下移动
由闭合电路的欧姆定律可知：
路端电压U＝
E＝6V，那么电容器两极的电势差为6V，又有下端接地，故电势为零，那么P点电势为
U＝3V，故A错误；
电容器上极板所带电荷量Q＝CU＝1×
10－6×
6C＝6×
10－6C，故B正确；
移动电容器上极板，电容器两端电势差不变；
又有两极板间距离增大，故电场强度减小；
又有P点到下极板的距离不变，故电势差减小，那么，P点电势减小，故C错误；
滑片P从b端向a端移动，那么外电路电阻增大，所以路端电压增大，故两极板电势差增大，极板间场强增大，那么，油滴受到的电场力增大；
油滴受重力和电场力作用，故有开始时油滴静止可知：
电场力方向向上，那么，移动滑片后油滴合外力向上，故油滴向上运动，故D错误．
题型二 交变电流的产生及描述
4．（多选）如图1所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的金属正方形线圈abcd以垂直磁感线的cd边为转动轴匀速转动，线圈产生的交变电动势图象如图2所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t＝3s时刻通过线圈的磁通量为零
B．t＝3s时刻通过线圈的磁通量最大
C．此交变电动势的频率为50Hz
D．线圈电动势瞬时值的表达式为16sin50πt（V）
由图2可知，当t＝3s时，感应电动势最大，则此时穿过线框回路的磁通量变化率最大，磁通量为零．故A正确，B错误；
由图2可知，交流电的周期为0.04s，则此交变电动势的频率为：
f＝
＝
Hz＝25Hz，故C错误；
由图2可知，交流电压的最大值为16V，ω＝
＝50π，则线圈电动势瞬时值的表达式为16sin50πt（V），故D正确．
AD
5.（多选）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）
A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B．线圈先后两次转速之比为3∶2
C．交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin5πt（V）
D．交流电b的最大值为
V
在图中t＝0时刻，感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，A错误；
a的周期为0.4s，b的周期为0.6s，转速与周期成反比，所以转速之比为3∶2，B正确；
交流电的瞬时值表达式为u＝Umsinωt，所以a的瞬时值表达式为u＝10sin
t＝10sin5πt（V），C正确；
由Um＝NBSω，可知角速度变为原来的
，则最大值变为原来的
，交流电b的最大值为
V，D正确．
BCD
6．图1中，单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴转动．改变线圈的转速，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图2中图线甲、乙的规律变化．设线圈的电阻为1.0Ω，则（ ）
A．图线甲对应线圈在t＝0时产生的感应电动势最大
B．图线甲、乙对应的线圈在t＝2.0s时，线圈平面均平行于磁感线
C．图线甲、乙对应的线圈转速之比为4∶5
D．图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为2.5πA
在t＝0时，Φ甲最大，则产生的感应电动势最小，故A错误；
因为在t＝0.2s×
10＝2.0s时，Φ甲＝Φ乙＝0，所以线圈平面均平行于磁感线，故B正确；
由图可知甲、乙图线对应的周期之比为4∶5，而线圈的转速n＝
，所以图线甲、乙对应的线圈转速之比为5∶4，故C错误；
甲图线对应的线圈中交流电压的峰值Em＝BSω＝Φmω＝0.4×
V＝5πV，电流的峰值Im＝
＝5πA，故D项错误．
题型三 变压器及远距离输电
7.（2020·
江苏卷）电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示．其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上．则电流互感器（ ）
A．是一种降压变压器
B．能测量直流电路的电流
C．原、副线圈电流的频率不同
D．副线圈的电流小于原线圈的电流
根据
，因为n1<
n2，所以是一种升压变压器，A错误；
不能测量直流电路的电流，B错误；
原、副线圈电流的频率相同，C错误；
n2，所以副线圈的电流小于原线圈的电流，D正确．
D
8．有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡．当S断开时，灯L1正常发光．保持原线圈输入电压不变，S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．电阻R消耗的功率增大
B．原线圈的输入电流减小
C．原、副线圈的电压比增大
D．灯L1、L2都能正常发光
当S闭合后，电路的电阻减小，副线圈的电流增大，所以电阻R两端的电压增大，故R消耗的功率增大，故A正确；
变压器原副线圈的匝数不变，故原副线圈中电流之比不变，副线圈中电流增大，故原线圈中电流也增大，故B错误；
因线圈匝数之比不变，故原副线圈中电压比不变，故C错误；
当S闭合后，电路的电阻减小，副线圈的电流增大，所以通过电阻R的电压增大，灯泡两端的电压减小，灯L1、L2都不能正常发光，故D错误．
A
9.如图所示的电路中，R为光敏电阻（增大照射光的强度电阻会减小）、C为电容器，灯泡L的额定电压为50V，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1.闭合开关S，在a、b两端输入正弦式交变电流u＝100
sin10πt（V），则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡会正常发光
B．光敏电阻中的电流和灯泡中的电流相等
C．增大照射光的强度照射光敏电阻，灯泡会变亮
D．断开开关S，灯泡会熄灭
由题可知，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，原线圈两端的电压的有效值为100V，根据
，可知副线圈两端的电压的有效值为50V，由于电容器和光敏电阻都会阻碍交变电流的通过，因此灯泡两端的电压小于50V，不会正常发光，A错误；
由于电容器能通交流，因此光敏电阻R中的电流小于灯泡中的电流，B错误；
增大照射光的强度照射光敏电阻，光敏电阻的阻值减小，因此灯泡中的电流增大，灯泡会变亮，C正确；
断开开关S，由于电容器能通交流，因此灯泡不会熄灭，D错误．
C
10.如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈匝数之比为1∶9
B．原、副线圈匝数之比为9∶1
C．此时a和b的电功率之比为10∶1
D．此时a和b的电功率之比为1∶10
灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U，则说明原线圈输入电压为9U，输出电压为U；
则可知，原副线圈匝数之比为9∶1，故A错误，B正确；
根据公式
可得
，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P＝UI可得两者的电功率之比为1∶9；
故C错误，D错误．
题型四 综合练
11．如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的原副线圈匝数比为m，降压变压器的原副线圈匝数比为n，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为一理想变压器，发电机输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数减小了ΔU，则下列判断正确的是（ ）
A．电流表A2的示数增大了
B．电流表A1的示数增大了
C．电压表V1的示数减小了ΔU
D．输电线损失的功率增加了
R
由
＝m得U1＝
，由于U、m不变，故U1不变，故C错误；
设降压变压器的输入电压为U′，则U′＝U1－I1R，由
＝n得，U2＝
，则ΔU＝－
ΔI1，由此可见，电流表A1的示数增大了
，即B正确；
得I2＝nI1，由此可知，I2增大了
，故A错误；
输电线损失的功率增加量ΔP＝（I1＋ΔI1）2R－I
R＝2I1ΔI1·
R＋ΔI
R≠
R，故D错误．
12.如图所示，直角三角形导线框OPQ放置在磁感应强度大小为B，方向垂直于OQ向右的匀强磁场中，且OP边的长度为L，∠POQ＝θ.当导线框绕OQ边以角速度ω逆时针转动（从O向Q观察）时，下列说法正确的是（ ）
A．导线框OPQ内无感应电流
B．导线框OPQ内产生大小恒定，方向周期性变化的交变电流
C．P点的电势始终大于O点的电势
D．如果截去导线PQ，则P、O两点的电势差的最大值为
BL2ωsinθcosθ
导线框OPQ内，只有边长OP做切割磁感线运动，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可求得感应电动势的大小为E＝BL·
·
ωcosθsinωt＝
BL2ωsinθcosθsinωt，故导线框OPQ内产生正弦式交变电流，故A、B错误；
由于导体框OPQ内产生正弦式交变电流，P点的电动势与O点的电动势大小成周期性变化，故C错误；
如果截取导线PQ，则没有感应电流，但PQ两点的电势差U＝BL
BL2ωsinθcosθsinωt，故最大值为
BL2ωsinθcosθ，故D正确．
13．（多选）如图所示，面积S＝0.5m2、n＝50匝、电阻不计的矩形闭合导线圈ABCD处于磁感应强度大小为B＝
T的水平匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈1相连，副线圈2接入一只“220V100W”的灯泡甲，副线圈3接入一只“110V60W”的灯泡乙与滑动变阻器，已知当滑动变阻器的滑片处于最左端时两灯均正常发光，交流电流表的量程为0～0.6A，且为理想电表．下列说法正确的是（ ）
A．从图示位置计时，线框中交变电压瞬时值的表达式为e＝500
sin200tV
B．当两灯正常发光时，交流电流表的示数为0.30A
C．变压器线圈的匝数之比为n1∶n2∶n3＝50∶22∶11
D．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数增大
图示位置穿过线框的磁通量最大，电动势的最大值Em＝nBSω＝50×
×
0.5×
200V＝500
V．图示位置穿过线框的磁通量最大，导线框中产生交变电压的表达式为u＝500
sin200tV．故A正确；
变压器副线圈2中的电功率为100W，变压器副线圈3中电功率为60W，则变压器原线圈中的电功率为160W，所以变压器原线圈中电流强度I1＝
A＝
A．故B错误；
电动势的最大值为500
V，则交流电压的有效值500V．滑动变阻器的滑片处于最左端时接入电路中的电阻值为0；
根据电压之比等于匝数比，则原副线圈的匝数比＝500∶220∶110＝50∶22∶11，故C正确，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入副线圈的电阻值增大，所以副线圈3中的电流值减小，输出功率与输入功率都减小，所以电流表的示数减小，故D错误．
AC
14．（多选）如图所示的电路中，E为电源，内电阻为r，V为理想电压表，L为阻值恒为2r的小灯泡，定值电阻R1的阻值恒为r，R3为半导体材料制成的光敏电阻（其阻值随光照的增强而减小）．电容器两极板处于水平状态，闭合开关S，电容器中心P点有一带电小球处于静止状态，电源负极接地，则下列说法正确的是（ ）
A．若将R2的滑片上移，则电压表的示数变小
B．若突然将电容器上极板上移，则小球在P点的电势能增大
C．若光照变强，则小球会向上运动
D．若光照变强，则A、B间电路的功率变大
R2与电容器C串联，若只是将R2的滑片上移，对电路没有影响，电压表示数不变，A项错误；
若只是将电容器上极板上移，则电容器两端电压UC不变，两极板间距d增大，场强E减小，P点的电势减小，由题分析可知小球带负电，则小球在P点的电势能增大，B项正确；
若光照变强，则光敏电阻R3的阻值减小，灯L和R3两端电压减小，电容器两端电压减小，两极板间场强E减小，小球所受电场力减小，球会向下运动，C项错误；
将R1视为电源一部分，则等效电源内阻阻值为2r，而A、B间L和R3的总电阻为RL＋R3＝2r＋R3＞2r，若光照变强，则R3的阻值减小，A、B间电路的功率变大，故D项正确．
BD
莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。
每一日所付出的代价都比前一日高，因为你的生命又消短了一天，所以每一日都要更用心。
这天太宝贵，不就应为酸苦的忧虑和辛涩的悔恨所销蚀，抬起下巴，抓住这天，它不再回来。
加油！
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