2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題4 電磁感應(yīng)與電路 第2講 直流電路、交流電路練習(xí)

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1、第2講 直流電路、交流電路一、選擇題：每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14題只有一項(xiàng)符合題目要求，第57題有多項(xiàng)符合題目要求1(2019年河北石家莊模擬)在如圖所示的電路中，R0為定值電阻，R為光敏電阻(光照減弱時(shí)阻值增大)，C為電容器，現(xiàn)減弱對(duì)光敏電阻R光照的強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是()A電流表的示數(shù)減小B電容器C的電荷量減小C電壓表的示數(shù)變小D電源內(nèi)部消耗的功率變大【答案】A2(2019年黑龍江名校模擬)如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度繞對(duì)稱(chēng)軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框面積為S，線框電阻均不計(jì)，在OO左側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，外電路接有電阻R和理想電流表A，那么可以確定的是()A從圖示時(shí)刻起，線框產(chǎn)

2、生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為eNBSsin tB電流表的示數(shù)INBSCR兩端電壓有效值UNBSD一個(gè)周期內(nèi)R的發(fā)熱量為Q【答案】B【解析】由圖可知，線圈只有一半在磁場(chǎng)中，故產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmNB，故電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為esin t，A錯(cuò)誤；電流表的示數(shù)為INBS，B正確；R兩端電壓的有效值UENBS，C錯(cuò)誤；一個(gè)周期內(nèi)的發(fā)熱量QI2RT2R，D錯(cuò)誤3(2019年百校聯(lián)盟保溫金卷)如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，R1、R2、R3均是可變電阻，將S1、S2都閉合，下列說(shuō)法正確的是()A只將R1阻值調(diào)大，C1、C2的帶電量都增大B只將R3的阻值調(diào)大，C1的帶電量都減小C只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，C1、C2的帶

3、電量都增大D只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，C1、C2的帶電量均不變【答案】C4(2018年安徽馬鞍山二模)圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11 000，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1 0001，輸電線的總電阻為1 000 .若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，用戶(hù)端電壓為220 V下列說(shuō)法正確的是() A輸電線中的電流為3 AB電站輸出的功率為7 500 kWC輸電線路損耗功率為90 kWD用戶(hù)端交變電流的頻率為100 Hz【答案】B【解析】由圖乙知升壓變壓器輸入端電壓的最大值為Um250 V，有效值為U1250 V，根據(jù)，得副線圈兩端的電壓U2U1250 V2.50105 V；用戶(hù)端電壓

4、為220 V，根據(jù)，得降壓變壓器原線圈的電壓U3U4220 V2.2105 V，故輸電線上損失的電壓為UU2U33104 V，則輸電線上的電流為I A30 A，電站的輸出功率為P1P2U2I7 500 kW，輸電線路損耗功率為PI2R900 kW，由乙圖可知，原線圈交變電流的周期為T(mén)0.02 s，則頻率為f50 Hz.故用戶(hù)端交變電流的頻率為50 Hz.故ACD錯(cuò)誤，B正確5(2019年河北衡水模擬)如圖所示，邊長(zhǎng)L20 cm的單匝閉合正方形線框ABCD在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以2 rad/s的角速度繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框的電阻R2 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B01 T，方向與OO成30角斜向右下方，t

5、0時(shí)刻，線框平面與磁場(chǎng)方向平行，則下列說(shuō)法正確的是()A穿過(guò)線框的磁通量0.02sin(2t) WbB回路中電流的有效值為 ACt s至t s內(nèi)，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為2104 JD線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，0.5 s內(nèi)通過(guò)線框某截面電荷量的最大值為0.02 C【答案】AD【解析】將磁場(chǎng)分解為水平方向和豎直方向兩個(gè)分量，則穿過(guò)線圈的磁通量為0.02sin(2t) Wb，選項(xiàng)A正確；回路中電動(dòng)勢(shì)最大值emB0sin 30L20.04 V，回路中電流有效值為I A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t s至t s內(nèi)線框中電流有效值小于 A，產(chǎn)生的焦耳熱小于2104 J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；通過(guò)線框某截面的電荷量q，0.5 s內(nèi)通過(guò)線框磁通

6、量變化量的最大值為2B0sin 30L20.04 Wb，故0.5 s內(nèi)通過(guò)線框某截面電荷量的最大值為0.02 C，選項(xiàng)D正確6(2019年江西師大附中聯(lián)考)某課外探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，如圖所示，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(guò)滑動(dòng)觸頭調(diào)節(jié)，副線圈接有定值電阻R0和壓敏電阻R(R的阻值會(huì)隨壓力的增大而變小)，物塊m置于壓敏電阻上，保持原線圈輸入電壓不變，則()A原、副線圈電流之比為n1n2B只使n2增大，電流表示數(shù)變大C只增大物塊對(duì)R的壓力，電流表示數(shù)變大D只增大物塊對(duì)R的壓力，原線圈的輸入功率變小【答案】BC7(2019年武漢武昌調(diào)研)如圖甲

7、所示的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為21，L1、L2、L3是規(guī)格均為“10 V5 W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表閉合開(kāi)關(guān)S后，該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖象如圖乙以下說(shuō)法正確的是() Aab輸入端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為Uab20sin 100tBab輸入端輸入功率Pab15 WC電流表的示數(shù)為1 A，且三只燈泡均正常發(fā)光D若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，電壓表V的示數(shù)將變小【答案】BC【解析】由cd輸入端交變電壓最大值為20 V，有效值是U20 V，副線圈電壓為UU10 V，所以副線圈兩只燈泡均能正常發(fā)光燈泡的額定電流I0 A0.5 A；電流表的讀數(shù)為I22I01 A，原線圈電流為I1I20.5 A

8、，所以原線圈的燈泡也能正常發(fā)光，ab輸入端電壓為UabUUL320 V10 V30 V；輸入端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為uab30sin(100t) V，A錯(cuò)誤，C正確三個(gè)燈泡都正常發(fā)光，所以ab輸入端輸入功率Pab300.5 W15 W，故B正確；若將S斷開(kāi)，則副線圈上的輸出電流將減小，所以原線圈的輸入電流也減小，則流過(guò)燈泡L3的電流減小，L3上消耗的電壓減小，原線圈上的電壓降減小，所以電壓表V讀數(shù)將變大，故D錯(cuò)誤二、非選擇題8(2019年蘇州模擬)如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，極板長(zhǎng)l80 cm，兩板間的距離d40 cm，電源電動(dòng)勢(shì)E40 V，內(nèi)電阻r1 ，電阻R15 ，閉合開(kāi)關(guān)

9、S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負(fù)電的小球從B板左端且非?？拷麭板的位置以初速度v04 m/s水平向右射入兩板間，該小球可視為質(zhì)點(diǎn)若小球帶電荷量q1102 C，質(zhì)量為m2102 kg，不考慮空氣阻力，電路中電壓表、電流表均是理想電表若小球恰好從A板右邊緣射出(g取10 m/s2)求：(1)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；(2)此時(shí)電流表、電壓表的示數(shù)；(3)此時(shí)電源的輸出功率【答案】(1)24 (2)1 A39 V(3)39 W【解析】(1)設(shè)小球在板間飛行時(shí)間為tt s0.2 s根據(jù)dat2得小球在電場(chǎng)中的飛行加速度a m/s220 m/s2對(duì)小球根據(jù)牛頓第二定律得qmgma，解得UAB V24 V所以滑

10、動(dòng)變阻器兩端電壓U滑UAB24 V設(shè)通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為I，由歐姆定律得I A1 A滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R滑24 .(2)此時(shí)電流表的示數(shù)為1 A電壓表的示數(shù)為UEIr(4011) V39 V.(3)電源的輸出功率P出IU39 W.9如圖甲所示，光滑金屬導(dǎo)軌abcdef由水平平行導(dǎo)軌abef和半徑為r的四分之一圓弧導(dǎo)軌bcde組成，兩導(dǎo)軌在b、e處平滑連接，導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)在軌道的頂端c、d間接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.現(xiàn)有一根長(zhǎng)度也為L(zhǎng)、質(zhì)量為m且電阻不計(jì)的金屬棒，在水平拉力F作用下從水平軌道的af處由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在水

11、平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0；接著通過(guò)調(diào)節(jié)拉力使金屬棒沿圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至cd處，已知金屬棒在af和be之間運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示(其中F0、t0為已知量)求：(1)金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大??；(2)金屬棒沿四分之一圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中拉力做的功【答案】(1)a(2)Wmgr【解析】(1)金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得Fma即Fmat由圖象可知，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0時(shí)，F(xiàn)F0代入解得a.(2)金屬棒沿四分之一圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，感應(yīng)電流Icost且v0at0則此過(guò)程中電路產(chǎn)生的焦耳熱為Q2R由能量守恒得Wmgrmgr.10(2019年棗陽(yáng)模擬)如圖甲

12、所示，發(fā)光竹蜻蜓是一種常見(jiàn)的兒童玩具，它在飛起時(shí)能夠持續(xù)閃爍發(fā)光某同學(xué)對(duì)竹蜻蜓的電路作如下簡(jiǎn)化：如圖乙所示，半徑為L(zhǎng)的導(dǎo)電圓環(huán)繞垂直于圓環(huán)平面、通過(guò)圓心O的金屬軸O1O2以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)上接有電阻均為r的三根金屬輻條OP、OQ、OR，輻條互成120角在圓環(huán)左半部分分布著垂直圓環(huán)平面向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)軸O1O2與圓環(huán)的邊緣之間通過(guò)電刷M、N與一個(gè)LED燈相連(假設(shè)LED燈電阻恒為r)其他電阻不計(jì)，從輻條OP進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)(1)在輻條OP轉(zhuǎn)過(guò)60的過(guò)程中，求通過(guò)LED燈的電流；(2)求圓環(huán)每旋轉(zhuǎn)一周， LED燈消耗的電能；(3)為使LED燈閃爍發(fā)光時(shí)更亮，可采取哪些改進(jìn)措施

13、？(請(qǐng)寫(xiě)出三條措施)提示：由n個(gè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻都相同的電池連成的并聯(lián)電池組，它的電動(dòng)勢(shì)等于一個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)，它的內(nèi)電阻等于一個(gè)電池的內(nèi)電阻的n分之一【答案】(1)(2)(3)增大角速度，增強(qiáng)磁場(chǎng)，增加輻條的長(zhǎng)度，減小輻條的電阻等等【解析】(1)在輻條OP轉(zhuǎn)過(guò)60的過(guò)程中， OP、OQ均處在磁場(chǎng)中，電路的電動(dòng)勢(shì)為EBL2電路的總電阻為Rr由閉合電路歐姆定律，電路的總電流為I通過(guò)LED燈的電流I1I.(2)設(shè)圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的周期為T(mén)，在輻條OP轉(zhuǎn)過(guò)60的過(guò)程中，LED燈消耗的電能Q1Ir在輻條OP轉(zhuǎn)過(guò)60120的過(guò)程中，僅OP處在磁場(chǎng)中，電路的電動(dòng)勢(shì)為EBL2電路的總電阻為Rrr由閉合電路歐姆定律，電路的總電流為I通過(guò)LED燈的電流I2I LED燈消耗的電能Q2Ir圓環(huán)每旋轉(zhuǎn)一周，LED燈珠消耗的電能發(fā)生三次周期性變化所以Q3(Q1Q2).(3)例如：增大角速度，增強(qiáng)磁場(chǎng)，增加輻條的長(zhǎng)度，減小輻條的電阻等- 8 -