（新課標(biāo)）高考物理二輪復(fù)習(xí)簡(jiǎn)易通 第8講 直流與交流電路

專題四電路與電磁感應(yīng)第8講直流與交流電路(1～6題為單項(xiàng)選擇題，7～10題為多項(xiàng)選擇題)1.如圖4－8－21所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，合上開關(guān)S后各電燈都能發(fā)光．若某一時(shí)刻電燈L1的燈絲斷了(此時(shí)其余各電燈均不會(huì)被燒毀)，則下列判斷正確的是()．圖4－8－21A．L2、L4變亮，L3變暗B．L2、L3變亮，L4變暗C．L3變亮，L2、L4變暗D．L3、L4變亮，L2變暗解析電燈L1的燈絲斷了，整個(gè)電路的外電阻增大，路端電壓增大，L4變亮，L3變暗，L2變亮，選項(xiàng)A正確．答案A2．為了減少輸電線路中電能損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電所升壓后通過遠(yuǎn)距離輸送，再經(jīng)變電所將高壓變?yōu)榈蛪海匙冸娝鶎㈦妷簎0＝11000eq\r(2)sin100πt(V)的交流電降為220V供居民小區(qū)用電，則變電所變壓器()．A．原、副線圈匝數(shù)比為50∶1B．副線圈中電流的頻率是100HzC．原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗D．輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和答案A3．(2012·海南單科，4)如圖4－8－22，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20∶1，兩個(gè)標(biāo)有“12V，6W”的小燈泡并聯(lián)在副線圈的兩端．當(dāng)兩燈泡都正常工作時(shí)，原線圈電路中電壓表和電流表(可視為理想的)的示數(shù)分別是()．圖4－8－22A．120V,0.10A B．240V,0.025AC．120V,0.05A D．240V,0.05A解析副線圈電壓U2＝12V，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U1＝240V，副線圈中電流I2＝2·eq\f(P,U)＝1A，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I1＝0.05A.答案D4．一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶5，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖4－8－23所示，副線圈僅接入一個(gè)10Ω的電阻，則()．圖4－8－23A．流過電阻的最大電流是20AB．與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是141VC．變壓器的輸入功率是1×103WD．在交變電流變化的一個(gè)周期內(nèi)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱是2×103J解析由圖象知，輸入電壓的最大值為220eq\r(2)V，周期為0.02s，由電壓與匝數(shù)比的關(guān)系知，輸出電壓最大值為100eq\r(2)V，流過電阻的電流最大值為10eq\r(2)A，輸出電壓有效值為100V，電壓表示數(shù)為100V，電流有效值為10A，輸出功率為1000W，電阻在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為20J，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．答案C5．在某交變電流電路中，有一個(gè)正在工作的理想變壓器，如圖4－8－24所示．它的原線圈匝數(shù)n1＝600匝，交流電源的電動(dòng)勢(shì)e＝311sin(100πt)V(不考慮其內(nèi)阻)，電壓表和電流表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì)，原線圈串聯(lián)一個(gè)額定電流為0.2A的保險(xiǎn)絲，副線圈匝數(shù)n2＝120匝，為保證保險(xiǎn)絲不被燒斷，則()．圖4－8－24A．負(fù)載功率不能超過62WB．副線圈電流最大值不能超過1AC．副線圈電路中的電阻R不能小于44ΩD．副線圈電路中電壓表的讀數(shù)為62V解析由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U2＝44V，D錯(cuò)；由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I2≤1A，所以負(fù)載功率最大為P2＝U2I2≤44W，A錯(cuò)；副線圈中的電流最大值為Im＝eq\r(2)I2＝eq\r(2)A，故B錯(cuò)；由R＝eq\f(U\o\al(2,2),P2)得R≥44Ω，C對(duì)．答案C6.如圖4－8－25，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，V與A分別為電壓表和電流表．初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則()．圖4－8－25A．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小B．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大C．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小D．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大解析將S斷開后，閉合電路的總電阻增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I＝eq\f(E,R＋r)，干路電流I減小，路端電壓U＝E－Ir變大，電阻R3兩端的電壓U3＝E－I(R1＋r)增大，通過電阻R3的電流I3＝eq\f(U3,R3)變大，選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤．答案D7.如圖4－8－26所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1.電池和交變電源的電動(dòng)勢(shì)都為6V，內(nèi)阻均不計(jì)．下列說法正確的是()．圖4－8－26A．S與a接通的瞬間，R中無感應(yīng)電流B．S與a接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為0C．S與b接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為3VD．S與b接通穩(wěn)定后，原、副線圈中電流的頻率之比為2∶1解析S與a接通的瞬間，副線圈有瞬間的感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；S與a接通穩(wěn)定后，理想變壓器的原線圈電流穩(wěn)定不變，副線圈電壓為零，B正確；S與b接通穩(wěn)定后，根據(jù)U1∶U2＝n1∶n2可得R兩端的電壓為3V，C正確；原、副線圈的頻率相同，D錯(cuò)誤．答案BC8.如圖4－8－27所示，一理想變壓器的原線圈匝數(shù)為n1，連接一理想電流表；副線圈接入電路的匝數(shù)n2可以通過滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié)，副線圈接有燈泡L和光敏電阻R(光照加強(qiáng)時(shí)，R的阻值會(huì)減小)，則()．圖4－8－27A．原、副線圈電流之比為n1∶n2B．只使Q向上滑動(dòng)，燈泡變亮C．只加強(qiáng)光照，電流表讀數(shù)增大D．只加強(qiáng)光照，原線圈的輸入功率減小解析對(duì)理想變壓器有U1I1＝U2I2，又eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)，所以I1∶I2＝n2∶n1，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；只使Q向上滑動(dòng)，副線圈匝數(shù)增加，輸出電壓增大，燈泡變亮，選項(xiàng)B正確；只加強(qiáng)光照時(shí)，R的阻值變小，輸出功率增大，原線圈電流增大，即電流表讀數(shù)增大，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤．答案BC9．如圖4－8－28所示是通過街頭變壓器降壓給用戶供電的示意圖．輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng)．輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，每條輸電線總電阻用R0表示．當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，則()．圖4－8－28A．電壓表的讀數(shù)減小B．電流表的讀數(shù)減小C．電流表的讀數(shù)減小D．電壓表、的讀數(shù)之差增大解析輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，不隨負(fù)載增加而變化，變壓器原副線圈的匝數(shù)不變，由變壓器的原理eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，可得電壓表的示數(shù)U2保持不變，當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，意味著并聯(lián)了更多的用電器，即負(fù)載的總阻值減小，而I2＝eq\f(U2,2R0＋R載)，所以副線圈電流增大，即電流表的示數(shù)增大，根據(jù)變壓器的原理P出＝P入，即U2I2＝U1I1，由于輸出功率增大，輸入電流I1增大，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；由于輸電導(dǎo)線與負(fù)載串聯(lián)，隨負(fù)載阻值減小電流增大，導(dǎo)線R0上的電壓U0＝I2R0增大，所以負(fù)載的電壓U載＝U2－U0減小，即電壓表的示數(shù)減小，選項(xiàng)A正確；電壓表與電壓表示數(shù)之差為導(dǎo)線上的電壓，即U0＝I2·2R0變大，選項(xiàng)D正確．答案AD10.如圖4－8－29所示的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻均為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞cd軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，c、d兩點(diǎn)與外電路相連，外電路中連接一定值電阻r，則下列說法中正確的是()．圖4－8－29A．此線圈產(chǎn)生的電流為恒定電流B．此線圈產(chǎn)生的電流為交變電流C．當(dāng)S斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為eq\f(\r(2),2)BωL2D．當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為eq\f(\r(2)BωL2,14r)解析本題考查的是交變電流，意在考查學(xué)生對(duì)交變電流的產(chǎn)生的理解以及對(duì)電路的識(shí)別．本題產(chǎn)生的電流是交變電流，e＝BL2ωcosωt，電動(dòng)勢(shì)有效值E＝eq\f(\r(2),2)BωL2；當(dāng)S斷開時(shí)，ab、bc、ad三邊的電阻之和為電源內(nèi)阻，cd邊為外電阻，電壓表的示數(shù)為cd兩端電壓，即eq\f(\r(2),8)BωL2；S閉合后，ab、bc、ad三邊的電阻之和為電源內(nèi)阻，cd邊與定值電阻并聯(lián)作為外電阻，電流I＝eq\f(\r(2)BωL2,2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3r＋\f(r,2))))，電流表的示數(shù)為eq\f(I,2)＝eq\f(\r(2)BωL2,14r)，故B、D選項(xiàng)正確．答案BD11．某電站輸送電壓為U＝6000V，輸送功率為P＝500kW，這時(shí)安裝在輸電線路的起點(diǎn)和終點(diǎn)的電能表一晝夜里讀數(shù)相差4800kW·h(即4800度電)，試求：(1)輸電線的電阻；(2)若要使輸電損失的功率降到輸送功率的2%，電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？解析(1)因?yàn)閮傻氐碾娔鼙碜x數(shù)之差即為線路損失的電能，由此可求線路損失的功率：P損＝eq\f(W損,t)＝eq\f(4800kW·h,24h)＝200kW又由P損＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2R得：R＝eq\f(P損,P2)U2＝eq\f(200000,5000002)×60002Ω＝28.8Ω.(2)要使輸電損失的功率降到輸送功率的2%，則有P損′＝500kW×2%＝10kW由上面的式子可知U′＝Peq\r(\f(R,P損′))＝500000×eq\r(\f(28.8,10000))V≈2.68×104V.答案(1)28.8Ω(2)2.68×104V12．交流發(fā)電機(jī)的原理如圖4－8－30甲所示，閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖4－8－30乙所示，已知線圈的電阻為R＝2.0Ω，求：圖4－8－30(1)通過線圈導(dǎo)線的任一個(gè)橫截面的電流的最大值是多少？(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期是多少？(3)線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率是多少？(4)保持線圈勻速運(yùn)動(dòng)，1min內(nèi)外界對(duì)線圈做的功是多少？