2014屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題突破系列：直流與交流電路

1、2014屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題突破系列：直流與交流電路 1. (2013廣東廣州一模)某正弦交流電的it圖象如圖所示，則該電流的( ) A頻率f0.02Hz B有效值I102A C峰值Im202A D瞬時(shí)值表達(dá)式i20sin100t(A) BD 120 由圖象知，該電流的周期 T0.02s，頻率fT50Hz ，A錯(cuò)誤；有效值IA102A，2 2B正確；峰值Im20A，C錯(cuò)誤；角速度T100rad/s，則瞬時(shí)值表達(dá)式 i20sin100t(A)， D正確。 2. (2013廣東湛江檢測(cè))為探究小燈泡L的伏安特性，連好圖示的電路后閉合開關(guān)，通過移動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大，直

2、到小燈泡正常發(fā)光。由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的 UI圖象應(yīng)是圖( ) B 小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，在UI圖象中O點(diǎn)與圖象上一點(diǎn)的連線的斜率反映 電阻的大小，故B正確。 3. (2013安徽名校聯(lián)盟一模)阻值不計(jì)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈兩端的電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。則下列說法中正確的是( ) A線圈兩端電壓的平均值為10V B電壓表連接在線圈兩端時(shí)，其示數(shù)為20V C在0.01s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直 D當(dāng)接外電路時(shí)，線圈內(nèi)的電流方向1s內(nèi)改變50次 C 由于電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，平均值不是10V，A錯(cuò)；電壓表示數(shù)為有效值14.14V，

3、B錯(cuò)；0.01s時(shí)，線圈兩端電壓為0，線圈內(nèi)的磁通量最大，C對(duì)；當(dāng)連接外電路時(shí)，線圈內(nèi)的電流方向1s內(nèi)改變100次，D錯(cuò)。 4(2013吉林省吉林市一模)如圖所示電路中，如果ab輸入電壓是6V，則cd端輸出空載電壓是( ) A6V B3V C2V D1V C cd端輸出空載電壓等于中間電阻R上的電壓，是2V，C正確。 5(2013江蘇揚(yáng)州期末調(diào)研)如圖所示，L1和L2是輸電線，甲是電壓互感器，乙是電流互感器。若已知甲的變壓比為5001，乙的變流比為2001，并且已知加在電壓表兩端的電壓為220 V，通過電流表的電流為5 A，則輸電線的輸送功率為( ) A1.1102 W B1.1104 W C

4、1.1106 W D1.1108 W D U1n1 對(duì)電壓互感器，由U2n2U1220500V1.1105V。對(duì)電流互感器， I1n2由I2n1I11000A。所以輸電線的輸送功率PU1I11.1108W，D正確。 6. (2013上海青浦區(qū)調(diào)研)如圖所示，三個(gè)電阻R1、R2、R3的阻值相同，允許消耗的最大功率分別為10W、10W、2W，則此電路中允許消耗的最大功率為( ) A22W B12W C15W D16W B R3允許消耗的功率較小，以R3允許消耗的功率為準(zhǔn)，故R2消耗的功率也為2W，所以并聯(lián)部分消耗的功率為P4W，干路中的電流IP R28RR1上消耗的功率PI2R 8W，所以電路中允

5、許消耗的最大功率為12W，B正確。 7(2013四川成都調(diào)研)2012年，四川超特高壓輸電量首破千億千瓦時(shí)。如圖所示是遠(yuǎn)距離輸電示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變。下列說法正確的是( ) A若用戶用電功率增加，升壓變壓器的輸出電壓將增大 B若用戶用電功率增加，降壓變壓器的輸入電壓將增大 C若輸電功率一定，采用特高壓輸電可減少輸電線上損耗的功率 D若輸電功率一定，采用特高壓輸電會(huì)降低輸電的效率 C U1n1 根據(jù)U2n2，則升壓變壓器的輸出電壓與用戶用電功率無關(guān)，由于輸電線的分壓，降壓 P變壓器的輸入電壓隨用戶電功率的增加而降低，故A、B錯(cuò)誤；輸電

6、線中的電流IU?P?線上損耗的功率PI2rU2r，則輸電功率一定，采用特高壓輸電可減少輸電線上損耗的? P用功率，C正確；輸電的效率，采用特高壓輸電時(shí)，輸電線上損耗的功率大大減P總 少，而輸電功率P總一定，輸電的效率會(huì)提高，D錯(cuò)誤。 8. (2013廣東深圳調(diào)研)直流電路如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，則( ) A電壓表示數(shù)變小 B電流表示數(shù)變小 C電源總功率變小 D外電路消耗功率變小 BC 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻增大，外電阻變大，路端電壓變大，A錯(cuò)誤；電路中的總電阻變大，干路電流I變小，B正確；電源總功率P總EI變小，C正確；因不知內(nèi)電阻和外電阻的大小關(guān)系，故外

7、電路消耗功率無法判斷，D錯(cuò)誤。 9(2013福建理綜)如圖，實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r1.0，外接R9.0的電阻。閉合開關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e102sin10t(V)，則 ( ) A該交變電流的頻率為10Hz B該電動(dòng)勢(shì)的有效值為2V C外接電阻R所消耗的電功率為10W D電路中理想交流電流表 D 根據(jù)題意知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度10，又2f，則該交流電的頻率f5Hz，A項(xiàng)錯(cuò) Em誤；該交變電流電動(dòng)勢(shì)最大值正Em102V，則有效值E10V，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆2 E定律可得，電路中電流I1.0A，即電流表的示數(shù)為1.0A，電阻R消耗的電功率PI2RRr 9.0W

8、，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 10(2013湖北八市二模)如圖所示，理想變壓器MN原線圈接一交流電源，副線圈回路中有一定值電阻R0和兩個(gè)小燈泡L1、L2，電表為理想電表。最初開關(guān)S是斷開的，現(xiàn)閉合開關(guān)S ，則( ) 的示數(shù)為1.0A A副線圈兩端電壓變大 B燈泡L1變亮 C電流表A1示數(shù)變大 D電阻R0中的電流變小 C U1n1n2 根據(jù)U2n2，U2n1U1，故U2不變，A錯(cuò)誤；閉合開關(guān)S，副線圈回路中的電阻減小， I1n2n2電流I2增大，D錯(cuò)誤；根據(jù)I2n1I1n1，所以電流表A1示數(shù)變大，C正確；R0兩 U2L端電壓增大，UL減小，燈泡L1消耗的功率PLRL故功率PL減小，燈泡L1變暗，B錯(cuò)

9、誤。 11如圖所示，邊長(zhǎng)為l的正方形線圈abcd的匝數(shù)為n，線圈電阻為r，外電路的電阻為R，ab的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線OO恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)在線圈以O(shè)O為軸，以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求： (1)閉合電路中電流瞬時(shí)值的表達(dá)式； (2)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量； (3)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中電阻R上通過的電荷量； (4)電阻R上的最大電壓。 nBl2n2B2l4R (1)int 2Rr16Rr2 nBl2nBl2R(3) 2Rr2Rr (1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，總有一條邊切割磁感線，且ad邊和bc邊轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小相等，當(dāng)線 11圈平行于磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生

10、的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，為EmnBlv22nBl2. nBl2由閉合電路歐姆定律可知ImR的電流表達(dá)2Rr式為： iImsintnBl2 2RrT(2)在線圈由圖示位置勻速轉(zhuǎn)過90的過程中，用有效值來計(jì)算電阻R上產(chǎn)生的熱量Q4其中IImnBl222Rr2，TTn2B2l4R即QI2R416Rr2 (3)在轉(zhuǎn)過90的過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為： 1nBl22nBl2Et， 2 EnBl2流過R的平均電流I， RrRr 所以流過R的電荷量 TnBl2nBl2qI4Rr22RrnBl2R(4)由部分電路歐姆定律可知電阻R上的最大電壓為：UmImR. 2Rr12發(fā)電機(jī)的端電壓為220 V，輸出電功率為44

11、kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 ，如果用初、次級(jí)線圈匝數(shù)之比為110的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用初、次級(jí)匝數(shù)比為101的降壓變壓器降壓供給用戶。 (1)畫出全過程的線路圖； (2)求用戶得到的電壓和功率； (3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓。 (1)略 (2)219.6 V 43.92 kW (3)36 kW 180 V (1)線路圖如圖所示： (2)升壓變壓器次級(jí)的輸出電壓 n2U2n1U12 200 V n1升壓變壓器次級(jí)輸出電流I2n2I1 升壓變壓器初級(jí)輸入電流，由PU1I1得 P44103I1U1220 A200 A n1P44103所以I2n2U1102

12、20 A20 A 輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為 URI2R4 V PRI22R0.08 kW 加到降壓變壓器初級(jí)線圈上的輸入電流和電壓 I3I220 A U3U2UR2 196 V 降壓變壓器的輸出電壓和電流 n4U4n3U3219.6 V n3I4n4200 A 用戶得到的功率 P4U4I443.92 kW (3)若不采用高壓輸電，線路損失電壓為 URI1R40 V 用戶得到的電壓 UU1UR180 V 用戶得到的功率為PUI136 kW。 13如圖所示，線圈面積為0.05m2，共100匝，線圈總電阻為1，與外電阻R9相連。 2當(dāng)線圈在B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO以轉(zhuǎn)速n300r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求： (1)若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，寫出電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式； (2)兩電表、的示數(shù)； 1(3)線圈轉(zhuǎn)過60s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值； 1(4)線圈轉(zhuǎn)過30s的過程中，通過電阻R的電荷量； (5)線圈勻速轉(zhuǎn)一周外力做的功。 (1)100sin10t(V) 2V (3)50V 1(4)2C (5)100J (1)因?yàn)镋mNBS，2n，其中n300r/min5r/s，代入數(shù)據(jù)可得10rad/s，Em100V 若從線圈處于中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，則eEmsint，所以電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為：e100sin10t(V)。 EEm(2)