高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 考前復(fù)習(xí)方略 專題十 直流電路和交流電路限時訓(xùn)練-人教版高三全冊物理試題

專題十直流電路和交流電路1．(多選)(2015·湖南十三校二聯(lián))如圖所示，電流表A1(0～3A)和A2(0～0.6A)是由兩個相同的電流計改裝而成，現(xiàn)將這兩個電流表并聯(lián)后接入電路中．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器A．A1、A2的讀數(shù)之比為1∶1B．A1、A2的讀數(shù)之比為5∶1C．A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1D．A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶5解析：選BC.圖中A1、A2并聯(lián)，兩端電壓相等，又因A1、A2是由兩個相同的電流計改裝而成，所以A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同，即偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1，再結(jié)合其量程可知A1、A2的讀數(shù)之比為5∶1，B、C正確．2.(2015·高考安徽卷)一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為()A.eq\f(mv2,2eL) B.eq\f(mv2Sn,e)C．ρnev D.eq\f(ρev,SL)解析：選C.金屬棒的電阻R＝eq\f(ρL,S)，自由電子定向移動形成的電流I＝neSv，金屬棒兩端電壓U＝IR，故金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度E＝eq\f(U,L)＝eq\f(neSvρL,LS)＝nevρ，選項C正確．3．(多選)(2015·湖北八校二聯(lián))在如圖甲所示的電路中，電源電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計，L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，R為定值電阻，阻值為7.5Ω.當(dāng)開關(guān)S閉合后()A．L1的電阻為eq\f(1,12)ΩB．L1消耗的電功率為7.5WC．L2的電阻為7.5ΩD．L2消耗的電功率為0.3W解析：選CD.S閉合后，L1兩端的電壓為3.0V，由乙圖可知，I1＝0.25A，故P1＝0.75W，R1＝12Ω，A、B均錯誤；L2與R及電源串聯(lián)，把R和電源等效成電動勢為3V，內(nèi)阻為7.5Ω的新電源，在圖乙中作出新電源的I－U圖線，如圖，兩圖線的交點表示出了此時L2兩端的電壓與通過的電流的大小，由圖知U2＝1.5V，I2＝0.2A，所以R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(1.5,0.2)Ω＝7.5Ω，P2＝U2I2＝1.5×0.2W＝0.3W，C、D正確．4．(2015·河北冀州調(diào)研)如圖是磁報警裝置中的一部分電路示意圖，其中電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1、R2是定值電阻，RB是磁敏傳感器，它的電阻隨磁體的出現(xiàn)而減小，c、d接報警器．電路閉合后，當(dāng)傳感器RB所在處出現(xiàn)磁體時，則電流表的電流I，c、d兩端的電壓U將()A．I變大，U變小 B．I變小，U變大C．I變大，U變大 D．I變小，U變小解析：選A.此題考查電路的動態(tài)分析，由“串反并同”知當(dāng)傳感器處出現(xiàn)磁體，RB減小時，電流表示數(shù)變大，即I變大，U變小，故A對，B、C、D錯．5.(2015·江西八校聯(lián)考)如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r.當(dāng)滑動變阻器的滑片P從左端滑到右端時，理想電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2，干路電流為I，下列說法中正確的是(燈泡電阻不變)()A．小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B．ΔU1與ΔI的比值不變C．ΔU1<ΔU2D．ΔU1＝ΔU2解析：選B.題圖中L1與滑動變阻器串聯(lián)后與L3并聯(lián)，然后再與L2串聯(lián)，最后接在電源上構(gòu)成閉合電路，V1測并聯(lián)部分電壓，V2測L2兩端的電壓．當(dāng)滑動變阻器的滑片P右移，其連入電路的阻值變大，總阻值變大，由閉合電路的歐姆定律得，干路電流I變小，L2中電流變小，燈L2變暗，A錯；干路電流變小，內(nèi)電壓變小，L2兩端電壓變小，并聯(lián)部分電壓變大，由閉合電路知識得：ΔU1＝ΔUr＋ΔU2，兩邊同除以ΔI可得：eq\f(ΔU1,ΔI)＝eq\f(ΔUr,ΔI)＋eq\f(ΔU2,ΔI)＝r＋RL2，則C、D錯，B對．6.(2015·高考四川卷)小型手搖發(fā)電機(jī)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(qiáng)磁場，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示．矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓()A．峰值是e0 B．峰值是2e0C．有效值是eq\f(\r(2),2)Ne0 D．有效值是eq\r(2)Ne0解析：選D.因每匝矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的電動勢的最大值都是e0，每匝中ab和cd串聯(lián)，故每匝線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為2e0.N匝線圈串聯(lián)，整個線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為2Ne0，因線圈中產(chǎn)生的是正弦交流電，則發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值E＝eq\r(2)Ne0，故選項D正確．7．(多選)(2015·河南八市質(zhì)檢)理想變壓器原線圈a匝數(shù)n1＝200匝，副線圈b匝數(shù)n2＝100匝，線圈a接在u＝44eq\r(2)sin314tV交流電源上，“12V，6W”的燈泡恰好正常發(fā)光．電阻R2＝16Ω，電壓表V為理想電表．下列推斷正確的是()A．交變電流的頻率為100HzB．穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為eq\f(\r(2),5)Wb/sC．電壓表V的示數(shù)為22VD．R1消耗的功率是1W解析：選BD.由u＝44eq\r(2)sin314tV，知f＝eq\f(1,T)＝eq\f(ω,2π)＝50Hz，A錯誤；燈泡正常發(fā)光，由P＝UI得燈泡中的電流I2＝eq\f(6,12)A＝0.5A，電壓表的示數(shù)U2＝12V＋0.5×16V＝20V，C錯誤；穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(20\r(2),100)Wb/s＝eq\f(\r(2),5)Wb/s，B正確；根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得U1＝40V，則R1兩端電壓UR1＝44V－40V＝4V，由原、副線圈的電流與匝數(shù)成反比，可得通過R1的電流I1＝0.25A，則R1的功率P＝UR1I1＝1W，D正確．8.(2015·高考廣東卷)如圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器．原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V．調(diào)節(jié)前后()A．副線圈中的電流比為1∶2B．副線圈輸出功率比為2∶1C．副線圈的接入匝數(shù)比為2∶1D．原線圈輸入功率比為1∶2解析：選C.根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)，U2由220V降至110V，副線圈上的電流變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，即調(diào)節(jié)前后，副線圈上電流之比為2∶1，選項A錯誤；根據(jù)P＝UI知，U、I均變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)時，副線圈上輸出的功率變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，即調(diào)節(jié)前后副線圈的輸出功率之比為4∶1，選項B錯誤；根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，當(dāng)U2由220V降至110V時，n2變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，即調(diào)節(jié)前后副線圈接入的匝數(shù)比為2∶1，選項C正確；根據(jù)理想變壓器P入＝P出，所以原線圈輸入功率等于副線圈的輸出功率，即調(diào)節(jié)前后原線圈輸入功率之比為4∶1，選項D錯誤．9.(2015·高考全國卷Ⅰ，T16，6分)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(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖所示．設(shè)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＝66V，k＝eq\f(1,9) B．U＝22V，k＝eq\f(1,9)C．U＝66V，k＝eq\f(1,3) D．U＝22V，k＝eq\f(1,3)解析：選A.設(shè)原、副線圈中的電流分別I1、I2，則eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,3)，故k＝eq\f(Ieq\o\al(2,1)R,Ieq\o\al(2,2)R)＝eq\f(1,9).設(shè)原線圈兩端的電壓為U1，則eq\f(U1,U)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(3,1)，故U1＝3U，而原線圈上電阻分擔(dān)的電壓為eq\f(1,3)U，故eq\f(U,3)＋3U＝220V，解得U＝66V．選項A正確．10．(2015·高考安徽卷)如圖所示電路中，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．現(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A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A，A．電壓表V1示數(shù)增大B．電壓表V2、V3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的方向滑動解析：選D.電壓表V1的示數(shù)和a、b間電壓的有效值相同，滑片滑動時V1示數(shù)不變，選項A錯誤；電壓表V2測量的電壓為副線圈兩端的電壓，原、副線圈匝數(shù)不變，輸入電壓不變，故V2示數(shù)不變，V3示數(shù)為V2示數(shù)減去R0兩端電壓，兩線圈中電流增大，易知R0兩端電壓升高，故V3示數(shù)減小，選項B錯誤；理想變壓器U1I1＝U2I2，則U1ΔI1＝U2ΔI2，ΔI2>ΔI1，故U2＜U1，變壓器為降壓變壓器，選項C錯誤；因I2增大，故知R減小，變阻器滑片是沿c→d的方向滑動，選項D正確．11．(2014·高考浙江卷)如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡化電路圖．發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2.則()A．用戶端的電壓為eq\f(I1U1,I2)B．輸電線上的電壓降為UC．理想變壓器的輸入功率為Ieq\o\al(2,1)rD．輸電線路上損失的電功率為I1U解析：選A.根據(jù)變壓器的工作原理、歐姆定律和電功率公式解決問題．根據(jù)理想變壓器的工作原理，得I1U1＝I2U2，所以用戶端的電壓U2＝eq\f(I1U1,I2)，選項A正確；輸電線上的電壓降U′＝I1r＝U－U1，選項B錯誤；變壓器的輸入功率P1＝I1U－Ieq\o\al(2,1)r＝I1U1，選項C錯誤；輸電線路上損失的功率P′＝Ieq\o\al(2,1)r＝I1(U－U1)，選項D錯誤．12．(2015·江西十校二模)如圖甲為理想變壓器，其原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，原線圈接圖乙所示的正弦交流電．圖甲中RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表．則下列說法正確的是()A．圖乙所示電壓的瞬時值表達(dá)式為u＝51sin50πtVB．變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4C．變壓器輸入、輸出功率之比為1∶4D．RT處溫度升高時，電壓表和電流表示數(shù)均變大解析：選B.題圖乙所示電壓的瞬時值表達(dá)式為u＝51sin100πtV，A錯誤；根據(jù)eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)可知，原、副線圈中的電流之比與匝數(shù)之比成反比，理想變壓器的輸入、輸出功率相等，B正確，C錯誤；RT處溫度升高時，RT的阻值減小，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大，所以D錯誤．13．(2015·河北保定4月模擬)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2＝2∶1，電表均為理想電表，兩個電阻的阻值均為1Ω，C是電容器，其擊穿電壓為eq\f(\r(2),2)V．圖乙為原線圈兩端的輸入電壓與時間的關(guān)系圖象．下列說法正確的是()A．輸入電壓的頻率為50Hz，經(jīng)過變壓器后通過電阻的交流電頻率為25HzB．S斷開時電壓表的示數(shù)為1.41V，電流表的示數(shù)為0.35AC．S斷開時電壓表的示數(shù)為1V，電流表的示數(shù)為0.25AD．閉合開關(guān)S，電容器將被擊穿解析：選C.由題圖乙知T＝0.02s，則f＝eq\f(1,T)＝50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以輸出的交流電的頻率仍為50Hz，故A錯誤．當(dāng)S斷開時，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，電壓表的示數(shù)U2＝eq\f(n2,n1)U1＝1V，I2＝eq\f(U2,2R)＝0.5A，又eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，則電流表示數(shù)I1＝eq\f(n2,n1)I2＝0.25A，所以B錯誤，C正確．開關(guān)S閉合前，右端電阻R兩端電壓最大值為eq\f(\r(2),2)V，開關(guān)S閉合后，電容器C與右端電阻R并聯(lián)，則并聯(lián)總電阻小于1Ω，電容器兩端的最大電壓小于eq\f(\r(2),2)V，因為電容器的擊穿電壓為eq\f(\r(2),2)V，所以電容器不會被擊穿，D錯誤．14．(多選)(2015·浙江寧波十校聯(lián)考)如圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩極M、N間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為理想交流電流表，V為理想交流電壓表，內(nèi)阻不計的矩形線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變變壓器副線圈的輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R，從圖示位置開始計時，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是(