2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 電路與電磁感應(yīng) 4.11 恒定電流與交變電流課時(shí)作業(yè)

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 電路與電磁感應(yīng) 4.11 恒定電流與交變電流課時(shí)作業(yè) 一、選擇題 1.一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、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(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(　　) A. B. C．ρnev D. 解析：由電流微觀表達(dá)式可知I＝neSv.由電阻公式可知R＝ρ，則兩端電壓U＝IR＝ρnevL，棒內(nèi)電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，E＝＝ρnev，C正確． 答案：C 2．圖甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化．下列說(shuō)

2、法正確的是(　　) 甲 乙 A．圖甲表示交變電流，圖乙表示直流 B．兩種電壓的有效值都是220 V C．圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為 u＝220 sin100πt (V) D．圖甲所示電壓經(jīng)原、副線圈匝數(shù)比為10∶1的理想變壓器變壓后，功率不變 解析：根據(jù)交變電流的意義知A錯(cuò)誤；由有效值定義可知，題圖甲中電壓有效值為220 V，而題圖乙中電壓有效值為311 V，B錯(cuò)誤；題圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝311sin100πt(V)，C錯(cuò)誤；理想變壓器改變電壓，不改變功率，D正確． 答案：D 3.一電器中的變壓器可視為理想變壓器

3、，它將220 V交變電流改變?yōu)?10 V．已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈匝數(shù)為(　　) A．200 B．400 C．1 600 D．3 200 解析：由變壓器的變壓比＝，可知n2＝n1＝×800＝400，B正確． 答案：B 4.如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不計(jì)，三個(gè)小燈泡完全相同且外電路變化時(shí)每個(gè)燈泡兩端的電壓都不會(huì)超過(guò)其額定電壓，開始時(shí)只有S2閉合，當(dāng)S1也閉合后，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．燈泡L1變亮 B．燈泡L2變亮 C．電容器C的帶電荷量將增加 D．閉合S1的瞬間流過(guò)電流表的電流方向自左向右 解析：S1閉合前，L1與L2串聯(lián)，其電流I＝(R為小燈泡

4、燈絲電阻)，電容器兩極板的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，S1閉合后，L2與L3并聯(lián)再與L1串聯(lián)，UL1＝E＝E，UL2＝，可得L1變亮，L2變暗，A正確，B錯(cuò)誤；電容器兩極板間的電壓等于L1兩端電壓，即電容器兩極板間的電壓減小，由Q＝CU得電容器所帶電荷量減小，C錯(cuò)誤；S1閉合瞬間電容器放電，通過(guò)電流表的電流方向自右向左，D錯(cuò)． 答案：A 5.(多選)如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q來(lái)調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭．在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則(　　) A．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，

5、電流表讀數(shù)變大 B．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小 C．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大 D．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小 解析：保持Q位置不動(dòng)，則副線圈兩端電壓U2不變，P向上滑動(dòng)，則R增大，副線圈電流I2減小，由P1＝UI1＝U2I2，可知I1減小，電流表讀數(shù)減小，A錯(cuò)誤，B正確．保持P位置不動(dòng)，則R不變，Q向上滑動(dòng)，n2變大，根據(jù)＝得，U2＝U，則U2增大，由I2＝，知I2增大，由UI1＝U2I2，U不變，知I1增大，電流表讀數(shù)變大，所以C正確，D錯(cuò)誤．故選B、C. 答案：BC 6．小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)

6、中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示．則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) A．交變電流電壓的有效值為100 V B．交變電流電壓的瞬時(shí)值為100 V C．t＝0.02 s時(shí)刻線圈平面在中性面 D．交變電流的周期為0.03 s 解析：由題圖可知，交變電流的最大電壓Um＝100 V，有效值U＝50 V，故A錯(cuò)誤；正弦交變電流電壓的瞬時(shí)值不斷變化，故B錯(cuò)誤；t＝0.02 s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈平面在中性面，故C正確；由題圖可知，周期T＝0.02 s，故D錯(cuò)誤． 答案：C 7．圖甲所示是某種型號(hào)的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過(guò)裝置P使加在電熱絲上

7、的電壓的波形如圖乙所示．此時(shí)接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)約為(　　) 　 甲 乙 A．110 V B．156 V C．220 V D．311 V 解析：電壓表的讀數(shù)是交變電流電壓的有效值，從u－t圖象看出，每個(gè)周期的前半周期是正弦圖形，其有效值為U1＝220 V；后半周期電壓為零．根據(jù)有效值的定義，T＝·＋0，得U＝156 V，選B. 答案：B 8．(多選)如圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，其輸入電壓如圖乙所示，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100 Ω.降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原

8、理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)溫度升高時(shí)其阻值變小．電壓表V顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)．未出現(xiàn)火警時(shí)，升壓變壓器的輸入功率為750 kW，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 　 甲 乙 A．降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為50 Hz B．遠(yuǎn)距離輸電線路損耗功率為180 kW C．當(dāng)出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表V的示數(shù)變小 D．當(dāng)出現(xiàn)火警時(shí)，輸電線上的電流變小 解析：由題圖乙知交變電流的周期為0.02 s，所以頻率為50 Hz，A正確；由題圖乙知升壓變壓器輸入電壓有效值為250 V，根據(jù)變壓比公

9、式知升壓變壓器副線圈兩端電壓為25 000 V，所以輸電線中的電流為30 A，輸電線損失的電壓為ΔU＝IR＝30×100 V＝3 000 V，輸電線路損耗功率為ΔP＝ΔU·I＝90 kW，B錯(cuò)誤；當(dāng)出現(xiàn)火警時(shí)傳感器R2阻值減小，降壓變壓器副線圈中電流增大，輸電線上電流變大，電壓變大，降壓變壓器輸入、輸出電壓都變小，定值電阻的分壓增大，電壓表V的示數(shù)變小，C正確，D錯(cuò)誤． 答案：AC 二、非選擇題 9．如圖甲所示為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過(guò)它的電流變化關(guān)系曲線．由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故．參考這條曲線回答下列問題(不計(jì)電流表和電池的內(nèi)阻)． 　

10、 甲 乙 (1)若把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后，接到電動(dòng)勢(shì)為12 V的電源上，求流過(guò)燈泡的電流和每個(gè)燈泡的電阻； (2)如圖乙所示，將兩個(gè)這樣的電燈并聯(lián)后再與10 Ω的定值電阻R0串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為8 V的電源上，求通過(guò)電流表的電流值以及每個(gè)電燈的實(shí)際功率． 解析：(1)把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后，每只電燈得到的實(shí)際電壓為 V＝4 V. 由圖甲可知，每只電燈加上4 V的實(shí)際電壓時(shí)的工作電流均為I＝0.4 A， 由此可以求出此時(shí)每只電燈的實(shí)際電阻R＝＝ Ω＝10 Ω. (2)如圖乙所示的混聯(lián)電路中，設(shè)每只電燈上的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U和I.在這個(gè)閉

11、合電路中，E＝U＋2IR0.代入數(shù)值并整理得U＝8－20I(V) 這是一個(gè)反映電路的直線方程，把該直線在圖甲的坐標(biāo)系中畫出，如圖所示． 這兩條曲線的交點(diǎn)U＝2 V，I＝0.3 A，同時(shí)滿足了電路結(jié)構(gòu)和元件的要求，此時(shí)通過(guò)電流表的電流值IA＝2I＝0.6 A 每只燈泡的實(shí)際功率P＝UI＝2×0.3 W＝0.6 W 答案：(1)0.4 A　10 Ω　(2)0.6 A　0.6 W 10．如圖所示為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個(gè)接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的u－t圖象如圖乙所示．若只在ce間接一只Rce＝400 Ω的電阻，或只在de間接一只Rde＝225

12、 Ω的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W. 　 甲 乙 (1)請(qǐng)寫出原線圈輸入電壓瞬時(shí)值uab的表達(dá)式； (2)求只在ce間接400 Ω電阻時(shí)，原線圈中的電流I1； (3)求ce和de間線圈的匝數(shù)比. 解析：(1)由題圖乙知ω＝200π rad/s，電壓最大值為400 V，故電壓瞬時(shí)值uab＝400sin 200πt(V)． (2)只在ce間接400 Ω電阻時(shí)，電壓有效值U1＝200 V 理想變壓器P1＝P2 原線圈中的電流I1＝ 解得I1＝ A. (3)設(shè)ab間匝數(shù)為n1，則＝ 同理＝ 由題意知＝ 解得＝ 代入數(shù)據(jù)得＝. 答案：(1)uab＝400sin(200πt) V　 (2) A　(3)