第15講、恒定電流與交變電流、電磁波與傳感器（解析版）-2023高考二輪復(fù)習(xí)

2024高考二輪復(fù)習(xí)二十五講第15講、恒定電流與交變電流、電磁波與傳感器第一部分織網(wǎng)點(diǎn)睛，綱舉目張1．直流電路中的基本規(guī)律2．直流電路中常見圖像公式圖像特例I＝eq\f(E,R＋r)短路：R＝0，I＝eq\f(E,r)斷路：R＝∞，I＝0U＝eq\f(ER,r＋R)短路：R＝0，U＝0，U內(nèi)＝E斷路：R＝∞，U＝E，U內(nèi)＝0U＝E－Ir短路：R＝0，I＝eq\f(E,r)，U＝0斷路：R＝∞，I＝0，U＝EP出＝eq\f(E2R,R＋r2)短路：I＝eq\f(E,r)，P出＝0斷路：I＝0，P出＝0當(dāng)R＝r時，P出最大，Pm＝eq\f(E2,4r)，電源效率η＝eq\f(P出,P總)×100%＝50%P出＝EI－I2r短路：I＝eq\f(E,r)，P出＝0斷路：I＝0，P出＝0當(dāng)I＝eq\f(E,2r)時，P出最大，Pm＝eq\f(E2,4r)，電源效率η＝eq\f(P出,P總)×100%＝50%3.純電阻電路和非純電阻電路的比較純電阻電路電功W＝UIt，電功率P＝UI，且電功全部轉(zhuǎn)化為電熱，有W＝Q＝UIt＝eq\f(U2,R)t＝I2Rt，P＝UI＝eq\f(U2,R)＝I2R非純電阻電路電功W＝UIt，電功率P＝UI，電熱Q＝I2Rt，電熱功率P熱＝I2R，電功大于電熱，即W>Q，故求電功、電功率只能用W＝UIt、P＝UI，求電熱、電熱功率只能用Q＝I2Rt、P熱＝I2R4.交變電流的產(chǎn)生與描述

5.抱負(fù)變壓器各物理量間的基本關(guān)系6．遠(yuǎn)距離輸電中的“三路、四計算”(1)三個回路回路1發(fā)電機(jī)回路：該回路中，通過線圈1的電流I1等于發(fā)電機(jī)中的電流I機(jī)；線圈1兩端的電壓U1等于發(fā)電機(jī)的路端電壓U機(jī)；線圈1輸入的電功率P1等于發(fā)電機(jī)輸出的電功率P機(jī)回路2輸送回路：I2＝I3＝IR，U2＝U3＋UR，P2＝PR＋P3回路3輸出回路：I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用(2)輸電線路功率損失的計算方法P損＝P1－P4P1為輸送的功率，P4為用戶得到的功率P損＝I線2R線I線為輸電線路上的電流，R線為線路電阻P損＝eq\f(ΔU2,R線)ΔU為輸電線路上損失的電壓，不要與U2、U3相混P損＝ΔU·I線留意：ΔU不要錯代入U2或U37.電磁振蕩(1)．LC振蕩電路：由電感線圈L和電容器C組成的電路，是最簡潔的振蕩電路，稱為LC振蕩電路。如圖所示。電磁振蕩：在LC振蕩電路中，電容器極板上的電荷量q，電路中的電流i，電容器里面的電場強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，都在周期性地變化著。這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。電磁振蕩中的能量變化(1)能量轉(zhuǎn)化：電容器放電過程中，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化。電容器充電過程中，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化。(2)無能量損失時，振蕩電路做等幅振蕩。(3)實(shí)際振蕩電路中有能量損失，通過適時補(bǔ)充能量給振蕩電路，可使振蕩電路做等幅振蕩。LC電路的周期和頻率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))。其中周期T、頻率f、電感L、電容C的單位分別是秒(s)、赫茲(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。實(shí)際電路中的晶體振蕩器：其工作原理與LC振蕩電路的原理基本相同。8.傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用過程包括三個環(huán)節(jié):感、傳、用。(1)“感”是指傳感器的敏感元件感應(yīng)信息,并轉(zhuǎn)化為電學(xué)量。(2)“傳”是指通過電路等將傳感器敏感元件獵取并轉(zhuǎn)化的電學(xué)信息傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。(3)“用”是指執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用傳感器傳來的信息進(jìn)行某種顯示或某種動作。其次部分實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練1、（2023學(xué)業(yè)水公平級考試上海卷）如圖所示電路中，有四個完全相同的小燈泡，不考慮電阻隨溫度的變化，則最亮的燈泡是A.燈泡1B.燈泡2C.燈泡3D.燈泡4【參考答案】A【名師解析】最亮的燈泡是實(shí)際電功率最大，通過的電流最大，依據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，最亮的燈泡是燈泡1，A正確。2.（2023高考全國乙卷）黑箱外有編號為1、2、3、4的四個接線柱，接線柱1和2、2和3、3和4之間各接有一個電阻，在接線柱間還接有另外一個電阻R和一個直流電源。測得接線柱之間的電壓U12=3.0V，U23=2.5V，U34=－1.5V。符合上述測量結(jié)果的可能接法是（）A.電源接在1、4之間，R接在1、3之間B.電源接在1、4之間，R接在2、4之間C.電源接1、3之間，R接在1、4之間D.電源接在1、3之間，R接在2、4之間【參考答案】CD【命題意圖】本題考查黑箱檢測及其相關(guān)學(xué)問點(diǎn)。【解題思路】由題意，U12=φ1-φ2=3.0V，U23=φ2-φ3=2.5V，U34=φ3-φ4=-1.5V，可知φ1＞φ2＞φ4＞φ3，所以1接電源正極，3接電源負(fù)極，電源接在1、3之間，R可以接在1、4之間，可以接在2、4之間，選項CD正確?！舅悸伏c(diǎn)撥】依據(jù)題述，正確得出四個接線柱電勢凹凸關(guān)系，是解題的關(guān)鍵。3.（2023高考海南卷）如圖所示電路，已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，電容器電容為C，閉合開關(guān)K，待電路穩(wěn)定后，電容器上電荷量為（）A.CE B. C. D.【參考答案】C【名師解析】電路穩(wěn)定后，由于電源內(nèi)阻不計，則整個回路可看成3R、2R的串聯(lián)部分與R、4R的串聯(lián)部分并聯(lián)，若取電源負(fù)極為零電勢點(diǎn)，則電容器上極板的電勢為電容器下極板的電勢為則電容兩端的電壓則電容器上的電荷量為，C正確。4.（2023高考湖南卷）某同學(xué)自制了一個手搖溝通發(fā)電機(jī)，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為的正方形，共匝，總阻值為。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為的燈泡。假設(shè)發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為B.燈泡兩端電壓有效值為C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則燈泡變得更亮【參考答案】AC【名師解析】依據(jù)大輪與小輪半徑之比為4?1，由v=ωr可知發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4ω，A正確；發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為Em1=nBL2·4ω，有效值為E1==，燈泡兩端電壓有效值為U1=E1/2=，B錯誤；若用總長為原來兩倍的相同漆包線繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則線圈電阻為2R，匝數(shù)為2n，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為Em2=2nBL2·4ω，有效值為E2==，燈泡兩端電壓有效值為U2=E2/3=，C正確；若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢減小，燈泡變暗，D錯誤。5．（2023年6月高考浙江選考科目）我國1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將溝通變換成直流，用戶端用“逆變”設(shè)備再將直流變換成溝通。下列說法正確的是（）A．送電端先升壓再整流B．用戶端先降壓再變溝通C．1100kV是指溝通電的最大值D．輸電功率由送電端電壓打算【參考答案】A【名師解析】由于只有溝通電才能通過變壓器變壓，所以送電端先升壓在整流，用戶端先變溝通電在降壓，A正確B錯誤；特高壓輸電1100kV是指直流電壓，C錯誤；輸電功率由用戶端電壓打算，D錯誤。6.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水公平級考試）某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4=50：1，輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，全部變壓器均為抱負(fù)變壓器。下列說法正確的是（）A.發(fā)電機(jī)的輸出電流為368A B.輸電線上損失的功率為4.8kWC.輸送給儲能站的功率為408kW D.升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2=1：44【參考答案】C【名師解析】由題知，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW，則有，A錯誤；由題知，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，則有，P′=U4I4聯(lián)立解得：I4=400A，I3=8A，U3=11000V則輸電線上損失的功率為P損=I32R=4kW且U2=U3＋I(xiàn)3R=11500V再依據(jù)，解得，BD錯誤；依據(jù)抱負(fù)變壓器無功率損失有P=U2I3＋P儲代入數(shù)據(jù)有P儲=408kW，C正確。7.（2023高考海南卷）下圖是工廠利用的溝通電給照明燈供電的電路，變壓器原線圈匝數(shù)為1100匝，下列說法正確的是（）A.電源電壓有效值為 B.交變電流的周期為C.副線圈匝數(shù)為180匝 D.副線圈匝數(shù)為240匝【參考答案】BC【名師解析】電源電壓的有效值，選項A錯誤；溝通電的周期，選項B正確；．依據(jù)變壓器變壓公式可得副線圈匝數(shù)匝，選項C正確，D錯誤。8.（2022天津?qū)W業(yè)水平選擇性考試）如圖所示，兩抱負(fù)變壓器間接有電阻R，電表均為抱負(fù)溝通電表，a、b接入電壓有效值不變的正弦溝通電源。閉合開關(guān)S后（）A.R發(fā)熱功率不變 B.電壓表的示數(shù)不變C.電流表的示數(shù)變大 D.電流表的示數(shù)變小【參考答案】BC【命題意圖】本題考查變壓器、動態(tài)電路及其相關(guān)學(xué)問點(diǎn)?！久麕熃馕觥块]合開關(guān)S后，負(fù)載電阻減小，匝數(shù)為的線圈輸出功率變大，匝數(shù)為的線圈輸入功率也變大，a、b兩端電壓有效值不變，由可知電流表的示數(shù)變大，依據(jù)因比值不變，變大，變大，因此，R的發(fā)熱功率變大，故A錯誤，C正確；依據(jù)抱負(fù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比可知輸出電壓不變，電壓表的示數(shù)不變，故B正確；依據(jù)抱負(fù)變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系可得，由于匝數(shù)均保持不變，增大，所以、增大，故電流表的示數(shù)變大，故D錯誤。9.（2022新高考福建卷）某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠(yuǎn)距離輸電．圖中溝通電源電壓為，定值電阻，小燈泡、的規(guī)格均為“”，抱負(fù)變壓器、原副線圈的匝數(shù)比分別為1∶3和3∶1．分別接通電路Ⅰ和電路Ⅱ，兩電路都穩(wěn)定工作時，（）A.與一樣亮 B.比更亮C.上消耗的功率比的大 D.上消耗的功率比的小【參考答案】BC【命題意圖】此題考查遠(yuǎn)距離電能輸送、變壓器、電功率及其相關(guān)學(xué)問點(diǎn)?！久麕熃馕觥咳糸_關(guān)接cd端，則若電源電壓為，抱負(fù)變壓器、的匝數(shù)比為用戶電阻為，輸電線電阻為，由變壓器工作原理和歐姆定律。升壓變壓器次級電壓降壓變壓器初級電壓降壓變壓器次級電壓可得輸電功率為輸電線上損耗的電功率為用戶得到的電功率為若開關(guān)接ab端，則負(fù)載得到的功率輸電線上損耗的電功率為將，，k=3帶入可知可得即比更亮；,上消耗的功率比的大。故選BC。10．（2023高考北京卷）自制一個原、副線圈匝數(shù)分別為600匝和190匝的變壓器，原線圈接的正弦溝通電源，副線圈接額定電壓為的小燈泡．實(shí)際測得小燈泡兩端電壓為．下列措施有可能使小燈泡正常發(fā)光的是（）A．僅增加原線圈匝數(shù)B．僅增加副線圈匝數(shù)C．將原、副線圈匝數(shù)都增為原來的兩倍D．將兩個小燈泡并聯(lián)起來接入副線圈【參考答案】B【名師解析】原線圈接的正弦溝通電源，副線圈接額定電壓為的小燈泡．實(shí)際測得小燈泡兩端電壓為．下列措施有可能使小燈泡正常發(fā)光的是：僅增加副線圈匝數(shù)，僅減小原線圈匝數(shù)，ACD錯誤B正確。6.（2023高考天津卷）下圖為輸電線為用戶輸電的情景，電路中升壓變壓器和降壓變壓器都認(rèn)為是抱負(fù)變壓器，中間輸電電路電阻為R，下列說法正確的有（）A.輸出電壓與輸入電壓相等B.輸出功率大于輸入功率C.若用戶接入的用電器增多，則R功率降低D.若用戶接入的用電器增多，則輸出功率降低【參考答案】B【名師解析】由于輸電過程中電阻R要產(chǎn)生熱量，會損失功率，故輸出功率大于輸入功率；輸出電壓大于輸入電壓，故A錯誤，B正確；由于輸入電壓不變，所以變壓器的輸出變壓不變，隨著用戶接入的用電器增多，導(dǎo)致用戶端的等效電阻變小，則電流變大，依據(jù)可知R功率增大；故C錯誤；用戶接入電路的用電器越多，用電器消耗功率增大，即輸出功率增大，故D錯誤。6．（2023廣東卷）用一臺抱負(fù)變壓器對電動汽車充電．該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，輸出功率為，原線圈的輸入電壓．關(guān)于副線圈輸出電流的有效值和頻率正確的是（）A．B．C．D．【參考答案】A【名師解析】依據(jù)原線圈的輸入電壓，可知原線圈輸入電壓為220V，頻率為50Hz。依據(jù)變壓器變壓公式可知輸出電壓為440V，由P=UI可知副線圈輸出電流的有效值20A，選項A正確。7.（2020年1月浙江選考）如圖所示，單刀雙擲開關(guān)Sa端電容器布滿電。t0Sb端，t0.02s時，LC回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達(dá)到最大值。則LC回路中的周期為LC回路中電流最大時電容器中電場能最大t時線圈中磁場能最大D．t時回路中的電流沿順時針方向【答案】C【解析】LC所以周期為T0.04s，故選C。第三部分思路歸納，內(nèi)化方法1.動態(tài)電路問題的處理方法(1)電路動態(tài)分析(2)程序法分析動態(tài)電路(3)含容電路的分析2.對電源輸出功率極值問題的兩點(diǎn)說明(1)對于求電源輸出功率極值的問題，可以接受數(shù)學(xué)中求極值的方法，也可以接受電源的輸出功率隨外電路電阻阻值的變化規(guī)律來求解。(2)假如待求的最大功率對應(yīng)的電阻值不能等于等效電源的內(nèi)阻，那么當(dāng)外電路電阻阻值最接近等效電源的內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大。3.留意電源I-U圖線與電阻I-U圖線的交點(diǎn)電源I-U圖線與電阻I-U圖線的交點(diǎn)表示電源的路端電壓與用電器兩端的電壓相等，通過電源的電流與通過用電器的電流相等，即該交點(diǎn)表示該電源單獨(dú)對該用電器供電時的電壓和電流。4.非純電阻電路(1)非純電阻電路中，計算電功用公式W＝UIt，計算電熱用公式Q＝I2Rt，計算電功率用公式P＝UI，計算電熱功率用公式P＝I2R。(2)非純電阻電路中，電功部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，另一部分不行避開地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，W＞Q，即IUt＞I2Rt，I＜eq\f(U,R)，歐姆定律不再成立；純電阻電路中，電功全部轉(zhuǎn)化為電熱，即W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t。5.交變電流的產(chǎn)生和描述(1)結(jié)合圖像分析交變電流的產(chǎn)生緣由，值得留意的是：①磁場視為勻強(qiáng)磁場；②線框轉(zhuǎn)動的特點(diǎn)是勻速轉(zhuǎn)動；③切割邊的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動時ad邊和bc邊不切割，只有ab邊和cd邊切割，且切割速度在變化，所以n匝線框從中性面開頭轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢為e＝n×2Blabvsinωt＝2nBlab×eq\f(1,2)ωladsineq\f(2π,T)t＝nBSeq\f(2π,T)sineq\f(2π,T)t。(2)在線框轉(zhuǎn)動時穿過線框的磁通量發(fā)生變化，若從中性面開頭計時，有Φ＝BScoseq\f(2π,T)t，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有e＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nBSeq\f(2π,T)sineq\f(2π,T)t。6.非正弦交變電流有效值的計算(1)求出交變電流在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q交；(2)設(shè)交變電流的有效值為I或電壓的有效值為U(也可設(shè)為直流電相應(yīng)的物理量)，寫出同樣時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q＝I2RT或Q＝eq\f(U2,R)T；(3)依據(jù)Q交＝Q列等式，計算I或U。7.計算有效值的留意事項(1)計算有效值時，要依據(jù)電路中“相同時間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”列式求解。(2)分段計算電熱并求和得出一個周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量。8.抱負(fù)變壓器原線圈串聯(lián)或并聯(lián)負(fù)載時分析思路(1)變壓器原、副線圈間的電壓關(guān)系、電流關(guān)系與匝數(shù)關(guān)系仍舊滿足變壓器原理，原線圈的輸入功率仍舊等于副線圈的輸出功率。(2)原線圈端串聯(lián)分壓電阻時，輸入端前端電壓等于分壓電阻電壓和變壓器輸入電壓之和，分壓電阻上電壓通過電流比建立聯(lián)系。若并聯(lián)分流電阻與原線圈并聯(lián)，輸入端前端電流等于分流電阻電流與原線圈電流之和。9.電能輸送中三種電壓和三種電功率的區(qū)分三種電壓計算公式三種電功率計算公式輸電電壓若輸電功率為P，輸電線中電流為I線，則輸電電壓U＝eq\f(P,I線)輸電功率P輸送輸電電壓與輸電電流的乘積輸電線上損失的電壓若輸電線中電流為I線，輸電線電阻為R，則輸電線上損失的電壓為ΔU＝I線R輸電線上損失的電功率P損若輸電線中電流為I線，輸電線電阻為R，則輸電線上損失的電功率為P損＝I線2R用戶得到的電壓降壓變壓器的輸出電壓用戶得到的電功率P用用戶電壓與電流的乘積10.LC振蕩電路充、放電過程的推斷方法(1)依據(jù)電流流向推斷：當(dāng)電流流向帶正電的極板時，電容器的電荷量增加，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化，處于充電過程；反之，當(dāng)電流流出帶正電的極板時，電荷量削減，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，處于放電過程。(2)依據(jù)物理量的變化趨勢推斷：當(dāng)電容器的帶電荷量q(電壓U、場強(qiáng)E)增大或電流i(磁感應(yīng)強(qiáng)度B)減小時，處于充電過程；反之，處于放電過程。(3)依據(jù)能量推斷：電場能增加時充電，磁場能增加時放電。11.對“LC振蕩電路”固有周期和固有頻率的理解(1)LC振蕩電路的周期、頻率都由電路本身的特性(L和C的值)打算，與電容器極板上電荷量的多少、極板間電壓的凹凸、是否接入電路中等因素?zé)o關(guān)，所以稱為LC振蕩電路的固有周期和固有頻率。(2)使用周期公式時，肯定要留意單位，T、L、C、f的單位分別是秒(s)、亨利(H)、法拉(F)、赫茲(Hz)。(3)電感L和電容C在LC振蕩電路中既是能量的轉(zhuǎn)換器，又打算著這種轉(zhuǎn)換的快慢，L或C越大，能量轉(zhuǎn)換時間也越長，故固有周期也越長。(4)電路中的電流i、線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電容器極板間的電場強(qiáng)度E的變化周期等于LC電路的振蕩周期，即T＝2πeq\r(LC)，在一個周期內(nèi)上述各量方向轉(zhuǎn)變兩次；電容器極板上所帶的電荷量，其變化周期也等于振蕩周期，即T＝2πeq\r(LC)，極板上電荷的電性在一個周期內(nèi)轉(zhuǎn)變兩次；電場能、磁場能也在做周期性變化，但是它們的變化周期是振蕩周期的一半，即T′＝eq\f(T,2)＝πeq\r(LC)。第四部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試力量1.（2023年7月安徽蚌埠期末）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A.電磁波不能在真空中傳播 B.電磁波是在空間傳播的周期性變化的電磁場C.電場或磁場隨時間變化時肯定會產(chǎn)生電磁波 D.麥克斯韋第一次用試驗證明白電磁波的存在【參考答案】B【名師解析】電磁波的傳播不需要介質(zhì)，則電磁波能在真空中傳播，故A錯誤；周期性變化的電場產(chǎn)生磁場，周期變化的磁場產(chǎn)生電場，由近及遠(yuǎn)地傳播形成電磁場，故B正確；均勻變化的電場（磁場）產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場（電場），則不能形成電場波，故C錯誤；赫茲第一次用試驗證明白電磁波的存在，故D錯誤。2.（2024山西三重教育聯(lián)盟9月聯(lián)考）如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為R，L1和L2為相同的燈泡，每個燈泡的電阻和定值電阻的阻值均為R，電表均為抱負(fù)電表，S為單刀雙擲開關(guān)，當(dāng)開關(guān)由1位置打到2位置時，忽視燈泡電阻的變化。下列說法中正確的是（）A電壓表讀數(shù)將變小 B.L1將變亮，L2將變暗C.L1亮度不變，L2將變亮 D.電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率將變小【參考答案】AC【名師解析】開關(guān)在位置1時，外電路總電阻電壓表示數(shù)每個燈泡兩端電壓電源內(nèi)阻發(fā)熱功率為開關(guān)在位置2時，外電路總電阻電壓表示數(shù)燈泡L1的電壓L2的電壓電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率為綜上所述，電壓表讀數(shù)變小，L1亮度不變，L2將變亮，電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率將變大。故選AC。3.(2023重慶期末)如圖所示為一個外電阻R和電源組成的閉合電路。在正常工作時，若1C正電荷從負(fù)極B移到正極A的過程中，非靜電力做功，將3J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，同時靜電力做功0.5J。則此時該電路中電源電動勢E，電源內(nèi)電壓U內(nèi)，電源端電壓U外大小分別為（）A.E=2.5V，U外=0.5V B.E=3V，U外=0.5VC.E=2.5V，U內(nèi)=0.5V D.E=3V，U外=2.5V【參考答案】D【名師解析】電源的電動勢為內(nèi)電壓為外電壓為，故選D。4.(2023重慶巴蜀中學(xué)期末)某力敏電阻的阻值隨著壓力的增大而線性減小。一同學(xué)利用該力敏電阻設(shè)計了推斷小車在水平方向上運(yùn)動狀態(tài)的裝置。其工作原理如圖甲所示，將力敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，之間放置一個光滑絕緣重物M，重物與擋板之間通過輕彈簧連接。某次試驗中，電壓表示數(shù)隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，已知時間內(nèi)，小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A.時間內(nèi)，彈簧處于原長狀態(tài)B.時間內(nèi)，小車的加速度隨時間均勻增大C.時間內(nèi)，小車做勻變速直線運(yùn)動D.時間內(nèi)，小車肯定向左做勻加速直線運(yùn)動【參考答案】B【名師解析】．0-t1時間內(nèi)電壓表示數(shù)不變，說明力敏電阻所受壓力不變，由題意可知，彈簧上肯定有力，M處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零，力敏電阻對M的彈力水平向左，彈簧對M彈力水平向右，所以在0-t1時間內(nèi)彈簧也可能處于壓縮狀態(tài)，故A錯誤；．t1-t2時間內(nèi)，R兩端電壓均勻減小，電路中電流均勻減小，力敏電阻阻值變大，設(shè)時電路中總電阻為，電路中電流為，由閉合電路的歐姆定律得解得由圖可知解得力敏電阻所受M的彈力與小車所受彈簧的彈力大小相等，所以小車的加速度由于E、R0、m、k0為定值所以小車的加速度隨時間均勻增大，故B正確，C錯誤；D．t2-t3時間內(nèi)，電流不變，力敏電阻上所受壓力不變，但小于彈簧彈力，所以M受到彈簧向右的力，小車受到彈簧向左的力，小車加速度水平向左，但不知道小車的速度方向，所以小車可能向右做勻減速直線運(yùn)動或向左做勻加速直線運(yùn)動，故D錯誤。。5.（2023年重慶部分重點(diǎn)高中期末聯(lián)考）在如圖所示的電路中，E為電源電動勢，r為電源內(nèi)阻，為定值電阻，R為滑動變阻器。、為水平放置的兩個平行金屬板，二者之間的電場可以視為勻強(qiáng)電場，虛線平行于金屬板。當(dāng)R的滑片在中點(diǎn)時，閉合開關(guān)S，帶電小球以從O點(diǎn)沿飛入，剛好從點(diǎn)飛出。若帶電小球都能夠從平行金屬板右側(cè)飛出，下列說法正確的是（）A.若滑動變阻器R的滑片向右移動一段距離后不動，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，則飛出點(diǎn)在點(diǎn)B.若滑動變阻器R的滑片向右移動一段距離后不動，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，則飛出點(diǎn)在點(diǎn)下方C.若金屬板平行上移一小段距離，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，則小球?qū)⒃邳c(diǎn)飛出D.若金屬板平行下移一小段距離仍在上方，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，則小球?qū)⒃邳c(diǎn)飛出【參考答案】C【名師解析】滑動變阻器R的滑片向右移動一段距離后，滑動變阻器電阻R減小，總電流變大，兩端電壓變大，即電容器電壓變大，粒子受到向上的電場力變大，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，飛出點(diǎn)在點(diǎn)上方，AB錯誤；C．若金屬板MN平行上移一小段距離，電容器電容變小，電容器電壓不變，所以電容器電量減小，但由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器電量無法減小，其電量不變，由，，可得可知場強(qiáng)E不變，粒子受到向上的電場力不變，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，將在點(diǎn)飛出，C正確；D．若金屬板平行下移一小段距離，電容器電容變大，電容器電壓不變，所以電容器電量變大，由可知場強(qiáng)E變大，粒子受到向上的電場力變大，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，將在點(diǎn)上方飛出，D錯誤。6.（2023年7月浙江九校期末聯(lián)考）我國新能源汽車進(jìn)展快速，部分新能源汽車使用磷酸鐵鋰電池供電。某磷酸鐵鋰電池的電池容量為，平均工作電壓3.2V，平均工作電流為2A，則下列說法正確的是（）A.該電池的平均輸出功率為6.4WB.該電池可以正常工作41.6hC.該電池最多可以儲存的電能為93600JD.該電池最多可以儲存的電荷量為93600C【參考答案】AD【名師解析】．該電池的平均輸出功率為故A正確；該電池可以正常工作故B錯誤；該電池最多可以儲存的電能為故C錯誤；該電池最多可以儲存的電荷量為故D正確。7.(2023年7月浙江寧波期末)智能手機(jī)耗電量大，移動充電寶應(yīng)運(yùn)而生，它是能直接為移動設(shè)備充電的儲能裝置，但使用不當(dāng)可能會造成過充、短路等平安隱患，出于平安緣由，中國民航總局規(guī)定當(dāng)單塊移動電源的額定能量值不超過“100W·h”才可在乘機(jī)時隨身攜帶．某一款移動充電寶，其參數(shù)見右表，（充電寶的轉(zhuǎn)換率是指充電寶放電總量占充電寶容量的比值）下列說法正確的是（）輸入DC5V2.0A輸出DC5V2.1A容量10000mA·h轉(zhuǎn)換率>85%A.該充電寶能帶上飛機(jī)B.充電寶充電時將電能轉(zhuǎn)化為熱能C.該充電寶電荷量從零到完全布滿所用時間為4.8小時D.該移動電源在布滿電的狀況下，能為一個“10W，5V”的USB風(fēng)扇供電時長為5小時【參考答案】A【名師解析】該充電寶布滿電后，具有的電能為可知該充電寶能帶上飛機(jī)，故A正確；充電寶充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B錯誤；該充電寶電荷量從零到完全布滿所用時間為故C錯誤；該移動電源在布滿電的狀況下，轉(zhuǎn)換率大于百分之85小于百分之百，故能為一個“10W，5V”的USB風(fēng)扇供電時長滿足故D錯誤。8.（2024年1月安徽皖豫名校其次次考試）國家為節(jié)省電能，執(zhí)行峰谷分時電價政策，引導(dǎo)用戶錯峰用電。為了解錯峰用電的好處，建立如圖所示的電網(wǎng)僅為3戶家庭供電”模型，3戶各有功率相同的用電器，接受兩種方式用電：方式一為同時用電1小時，方式二為錯開單獨(dú)用電各1小時，若用戶電壓恒為220V，除了輸電線總電阻以外不計其他電阻，變壓器為抱負(fù)變壓器，則兩種方式用電時（）A.電網(wǎng)供應(yīng)的總電能之比為B.變壓器原線圈中的電流之比為C.變壓器原線圈兩端電壓之比為D.輸電線路總電阻損耗的電能之比為【參考答案】B【名師解析】設(shè)每個用電器的功率為，工作電流，則副線圈的電流為（用戶的數(shù)量），輸電線電流為所以變壓器原線圈中電流之比為，故B正確；C．當(dāng)多用戶同時用電時，由于用戶電壓恒定且各用戶并聯(lián)，則副線圈電壓不變，由電壓與線圈匝數(shù)關(guān)系可知，原線圈電壓不變，即變壓器原線圈兩端電壓之比為，故C錯誤；AD．依據(jù)題意，結(jié)合上述分析可知，方式一輸電線總電阻消耗的電能方式二輸電線總電阻消耗的電能則輸電線路總電阻損耗的電能之比為，方式一電網(wǎng)供應(yīng)的總電能方式二電網(wǎng)供應(yīng)的總電能由于可知即電網(wǎng)供應(yīng)的總電能之比不是，故AD錯誤。9.（2023山東泰安高二期末）如圖所示為電餅鐺自動控溫電路。電路中的和，其中一個是定值電阻，另一個是溫度傳感器(可等效為可變電阻)。溫度越高，溫度傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于U1時，把握開關(guān)自動閉合開頭加熱；當(dāng)a、b兩端的電壓小于(、為定值)時，把握開關(guān)斷開停止加熱。下列說法正確的是（）A.為溫度傳感器B.定值電阻的阻值越小，電餅鐺停止加熱時的溫度越低C.定值電阻的阻值越小，電餅鐺停止加熱時的溫度越高D.<【參考答案】C【名師解析】若為溫度傳感器，則當(dāng)溫度上升時，其電阻值減小，回路電流變大，則R1兩端的電壓變大，當(dāng)a、b兩端的電壓大于U1時，把握開關(guān)自動閉合開頭加熱，則與裝置功能不相符，則為溫度傳感器，選項A錯誤；電阻R1的分壓因當(dāng)U=U2時電餅鐺停止加熱，則在U肯定時，定值電阻阻值越小，則R1越小，溫度越高，即電餅鐺停止加熱時的溫度越高，選項B錯誤，C正確；D．當(dāng)R1兩端的電壓大于U1時，把握開關(guān)自動閉合開頭加熱，此時R1的電阻比較大，則此時的電壓更大，即U1＞U2，故D錯誤。10.（2024廣東名校開學(xué)考試）如圖所示，直流電源（不計內(nèi)阻）與阻值為的定值電阻、滑動變阻器以及水平放置的平行板電容器構(gòu)成閉合回路，平行板電容器的板間距為d、板長為，板間存在垂直紙面對外的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、帶電量為的小球以某一水平初速度從電容器下極板左邊緣無碰撞的進(jìn)入電容器。已知重力加速度大小為g，電源電動勢，小球向右飛入電容器的初速度為，不計電場、磁場邊緣效應(yīng)，不計空氣阻力。（1）若滑動變阻器接入電路中的阻值，且小球恰好做勻速直線運(yùn)動，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；（2）若小球在板間恰好做勻速圓周運(yùn)動，且能從兩極板間飛出，求接入電路中的阻值，以及磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍；（3）若滑動變阻器接入電路的阻值，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，求小球在板間運(yùn)動過程中偏離下極板的最大距離H。公眾號：全元高考【參考答案】（1）；（2），或；（3）【名師解析】（1）依據(jù)歐姆定律有解得極板間電場強(qiáng)度大小小球恰好做勻速直線運(yùn)動，依據(jù)力的平衡解得（2）小球恰好做勻速圓周運(yùn)動，則重力與電場力平衡定值電阻兩端的電壓依據(jù)閉合電路中的分壓關(guān)系有聯(lián)立解得小球恰好從兩板間右側(cè)飛出時，設(shè)其圓周運(yùn)動的半徑為，由幾何學(xué)問可得公眾號：全元高考解得小球恰好從兩板間左側(cè)飛出時，設(shè)其圓周運(yùn)動的半徑為，則依據(jù)洛倫茲力供應(yīng)向心力有圓周運(yùn)動的半徑取值范圍為或則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍為或（3）依據(jù)（1）可知當(dāng)時小球所受電場力大小方向豎直向上，設(shè)小球最高點(diǎn)時速度大小為，依據(jù)動能定理有小球向上偏轉(zhuǎn)，設(shè)到最高點(diǎn)所用時間為，這段時間內(nèi)豎直方向平均速度為，則對應(yīng)洛倫茲力水平方向分力的沖量為依據(jù)水平方向的動量定理，以水平向左為正方向，有聯(lián)立解得11.（2024黑龍江大慶第一次質(zhì)檢）風(fēng)力發(fā)電有清潔、可再生等優(yōu)點(diǎn)，某風(fēng)力發(fā)電廠輸出有效值恒定的正弦式交變電流。如圖所示，抱負(fù)變壓器原、副線圈匝數(shù)比，原線圈通過抱負(fù)溝通電流表A接入該正弦式交變電流，副線圈兩端接阻值為的電阻，已知電流表的示數(shù)為，下列說法正確的是（）A.電阻R中的電流的最大值為B.原線圈接入的正弦式交變電流的電壓的有效值為C.電阻R消耗的電功率為D.當(dāng)通過電流表的電流增大時，通過電阻R的電流減小【參考答案】BC【名師解析】由于是抱負(fù)變壓器，所以有由于電流表的示數(shù)為，所以電阻R中的電流為，但是由于電流表中顯示的是有效值，所以最大值為故A項錯誤；電阻R兩邊的電壓有效值為依據(jù)抱負(fù)變壓器有解得故B項正確；電阻R消耗的功率為故C項正確；由于是抱負(fù)變壓器，所以有整理有由于電流表示數(shù)變大，即變大，所以通過電阻R電流也增大，故D項錯誤。12．（2023山東濱州期末）（8分）如圖甲，振蕩電路電容器的電容為，線圈自感系數(shù)為。電容器兩極板電壓與時間的關(guān)系為余弦函數(shù)如圖乙。求：（1）電磁振蕩的周期T；（2）到時間內(nèi)平均振蕩電流（保留3位有效數(shù)字）；（3）時刻的振蕩電流?！久麕熃馕觥浚?）振蕩電路的周期①代入數(shù)值解得：②（2）電容器兩極板電壓③時，電容器帶電量④時，電容器帶電量平均電流⑤代入數(shù)值解得⑥（3）振蕩電流⑦當(dāng)時，⑧賦分標(biāo)準(zhǔn)：①~⑧，每式1分，共8分。13.（14分）(2023山東聊城期末)如圖所示，為一溝通發(fā)電機(jī)和外接負(fù)載的示意圖，發(fā)電機(jī)電樞為n=200匝的正方形線圈，邊長L=20cm。線圈繞OO'軸在磁感強(qiáng)度B=0.5T的磁場中以角速度ω=10rad/s轉(zhuǎn)動，已知線圈電阻r=2Ω，外電路負(fù)載電阻R=6Ω，不計一切摩擦。試求：（1）由圖示位置開頭計時，轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式；（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢及通過電阻的電荷量（結(jié)果可以根式表示）；（3）正方形線圈轉(zhuǎn)一周的過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱?！緟⒖即鸢浮?（14分）（1） （2）， （3）【名師解析】：（1）該溝通電的峰值①開頭位置與磁感線平行，瞬時值表達(dá)式②解得，由圖示位置開頭轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為③（2）轉(zhuǎn)60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢大?、芷渲孝茛藿獾?，由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為⑦由閉合電路的歐姆定律得⑧通過電阻R中流過的電量為⑨解得⑩（3）轉(zhuǎn)動過程中，溝通電的有效值為?由閉合電路歐姆定律可得，感應(yīng)電流由焦耳定律可得電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為??解得?評分標(biāo)準(zhǔn)：①~?式，每式1分14．(2024廣東七校第一次聯(lián)考)在我國北方部分地區(qū)經(jīng)常消滅低溫雨雪冰凍天氣，高壓輸電線因結(jié)冰而造成嚴(yán)峻損毀，如圖所示。為消退高壓輸電線上的冰凌，有人設(shè)計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰。在正常供電時，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱耗功率為；若輸電功率和輸電線電阻不變，除冰時，需要輸電線上熱耗功率為，則除冰時（）A．輸電電流為 B．輸電電流為9IC．輸電電壓為3U D．輸電電壓為【參考答案】D【名師解析】依據(jù)△P=I2r，導(dǎo)線上的熱損失功率變?yōu)樵瓉淼?倍，電流應(yīng)增加為原來的3倍，即為3I；由P=UI知，則輸送電壓變?yōu)?。故選D。15.(2023重慶巴蜀中學(xué)期末)如圖甲所示是一個簡易發(fā)電機(jī)模型，發(fā)電機(jī)通過抱負(fù)變壓器對外工作，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，電路中小燈泡完全相同且電阻恒定為R，電壓表為抱負(fù)電壓表，若線圈以恒定角速度轉(zhuǎn)動，線圈電阻忽視不計，閉合開關(guān)S后，四盞燈都能發(fā)光，副線圈輸