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2019届高考物理(全国通用)二轮专题复习高分冲刺文档:专题10 直流电路与交流电路 Word版含答案.docx

2019届高考物理(全国通用)二轮专题复习高分冲刺文档:专题1…

MR杨
2019-03-20 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《2019届高考物理(全国通用)二轮专题复习高分冲刺文档:专题10 直流电路与交流电路 Word版含答案docx》,可适用于高中教育领域

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip名校名师推荐helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip考题一 直流电路的分析明确个定律、个关系()闭合电路的欧姆定律:I=()路端电压与电流的关系:U=E-Ir()路端电压与负载的关系U=IR=E=E路端电压随外电阻的增大而增大随外电阻的减小而减小直流电路动态分析的种常用方法方法:程序法R局I总=U内=I总rU外=E-U内确定U支、I支方法:结论法mdashmdashldquo串反并同rdquoldquo串反rdquo:指某一电阻增大(减小)时与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)ldquo并同rdquo:指某一电阻增大(减小)时与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)方法:极限法因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端使电阻最大或电阻为零去讨论例 如图所示图甲中M为一电动机当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示已知电流表读数在A以下时电动机没有发生转动不考虑电表对电路的影响以下判断正确的是(  )图A电路中电源电动势为VB变阻器的触头向右滑动时V读数逐渐减小C此电路中电动机的最大输出功率为WD变阻器的最大阻值为Omega解析 由题图甲知电压表V测量路端电压电流增大时内电压增大路端电压减小所以最上面的图线表示V的电压与电流的关系此图线斜率的绝对值大小等于电源的内阻为r=Omega=Omega当电流I=A时U=V则电源的电动势E=U+Ir=V+timesV=V故A错误变阻器的触头向右滑动时R阻值变大总电流减小内电压减小路端电压即为V读数逐渐增大故B错误由题图乙可知电动机的电阻rM=Omega=Omega当I=A时U=V电动机的输入功率最大最大输入功率为P=UI=timesW=W则最大输出功率一定小于W故C错误当I=A时电路中电流最小变阻器的电阻为最大值所以R=-r-rM=(--)Omega=Omega故D正确答案 D变式训练(middot全国甲卷middot)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时C所带的电荷量为Q闭合开关S电流再次稳定后C所带的电荷量为QQ与Q的比值为(  )图ABCD答案 C解析 S断开时等效电路图如图甲所示电容器两端电压为U=timesRtimes=ES闭合时等效电路图如图乙所示电容器两端电压为U=timesR=E由Q=CU得==故选项C正确  甲         乙(middot江苏middot)如图所示的电路中电源电动势为V内阻为Omega四个电阻的阻值已在图中标出闭合开关S下列说法正确的有(  )图A路端电压为VB电源的总功率为WCa、b间电压的大小为VDa、b间用导线连接后电路的总电流为A答案 AC解析 外电路的总电阻R=Omega=Omega总电流I==A则路端电压U=IR=VA对电源的总功率P总=EI=WB错a、b间电压大小为Uab=timesV-timesV=VC对a、b间用导线连接后外电路的总电阻为Rprime=timesOmega=Omega电路中的总电流I=asympAD错误考题二 交变电流的产生及描述线圈通过中性面时的特点()穿过线圈的磁通量最大()线圈中的感应电动势为零()线圈每经过中性面一次感应电流的方向改变一次交变电流ldquo四值rdquo的应用()最大值:Em=nBSomega分析电容器的耐压值()瞬时值:E=Emsinomegat(由中性面开始计时)计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况()有效值:电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流()平均值:E=n计算通过电路截面的电荷量例 图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OOprime(OOprime沿水平方向)匀速转动线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=Omega连接与电阻R并联的交流电压表为理想电压表示数为V图乙是矩形线圈中磁通量Phi随时间t变化的图象则(  )图A此交流发电机的电动势平均值为VBt=s时R两端的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u=cos(pit)VD当ab边速度方向向上时它所受安培力的方向也向上解析 矩形线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动产生正弦交流电外电阻R=Omega电压表示数V说明=V即Em=V根据题图乙t=时磁通量等于可判断t=时R两端的电压最大所以R两端的电压随时间变化的规律为u=cosomegat=cos(pit)V选项C对t=s代入电动势的表达式此刻u=V选项B错根据楞次定律感应电流总是阻碍线圈的转动所以当ab边速度方向向上时它所受安培力的方向向下选项D错电动势平均值为磁通量和时间的比值而该比值最大为Em=V所以平均值一定比Em=V小选项A错答案 C变式训练如图所示单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中线框面积为S电阻为R线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度omega从中性面开始匀速转动线框转过时的感应电流为I下列说法正确的是(  )图A线框中感应电流的有效值为IB线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C从中性面开始转过的过程中通过导线横截面的电荷量为D线框转一周的过程中产生的热量为答案 BC解析 由Em=nBSomega中性面开始计时则电流i=sinomegat当omegat=时电流为I则I=则I=由=I为电流的最大值则线框中感应电流的有效值为=I故A错误转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为BS=因n=则B正确中性面开始转过的过程中通过导线横截面的电荷量为t==则C正确电流的有效值为I则Q=(I)Rmiddot=则D错误如图甲为风力发电的简易模型在风力的作用下风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动转速与风速成正比某一风速时线圈中产生的正弦式电流如图乙所示则(  )图A电流的表达式为i=sin(pit)AB磁铁的转速为rsC风速加倍时电流的表达式为i=sin(pit)AD风速加倍时线圈中电流的有效值为A答案 A解析 通过题图乙可知电流的最大值为A周期T=s故omega==pirads故电流的表达式为i=sin(pit)A故A正确电流的周期为T=s故磁体的转速为n==rs故B错误风速加倍时角速度加倍根据Em=nBSomega可知产生的感应电动势加倍形成的感应电流加倍故风速加倍时电流的表达式为i=sin(pit)A故C错误根据分析形成的感应电流Im=A故有效值为I==A故D错误考题三 变压器及远距离输电理想变压器的基本关系式()功率关系:P入=P出()电压关系:=若n>n为降压变压器若n<n为升压变压器()电流关系:只有一个副线圈时=有多个副线圈时UI=UI+UI+helliphellip+UnIn原、副线圈中各量的因果关系()电压关系:U决定U()电流关系:I决定I()功率关系:P出决定P入输电过程的电压关系输电过程功率的关系例 (middot全国乙卷middot)一含有理想变压器的电路如图所示图中电阻R、R和R的阻值分别为Omega、Omega和Omega为理想交流电流表U为正弦交流电压源输出电压的有效值恒定当开关S断开时电流表的示数为I当S闭合时电流表的示数为I该变压器原、副线圈匝数比为(  )图ABCD思维规范流程设变压器原、副线圈匝数比为kS断开S闭合rArrU=kmiddotI+IrArrU=kmiddotI+I即:kmiddotI+I=kmiddotI+I得k=变式训练(middot天津middot)如图所示理想变压器原线圈接在交流电源上图中各电表均为理想电表下列说法正确的是(  )图A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时R消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时电压表V示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时电流表A示数变大D若闭合开关S则电流表A示数变大A示数变大答案 B解析 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时接入电路的阻值变大变压器副线圈两端电压不变副线圈中的电流减小则R消耗的功率及其两端电压均变小故电压表的示数变大选项A错误B正确当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时副线圈中的电流减小则原线圈中的电流也减小电流表A示数变小选项C错误若闭合开关S副线圈电路中总电阻减小副线圈中的电流变大R两端电压变大R两端电压减小电流表A示数减小原线圈中的电流也变大电流表A示数变大选项D错误如图所示理想变压器副线圈、之间的匝数是总匝数的一半二极管D具有单向导电性(正向电阻为零反向电阻为无穷大)R是可变电阻K是单刀双掷开关原线圈接在电压不变的正弦交流电源上下列说法正确的是(  )图A若R阻值不变当K分别接和时电压表读数之比为∶B若R阻值不变当K分别接和时电压表读数之比为∶C若K分别接和时R消耗功率相等则R阻值之比为∶D若K分别接和时R消耗功率相等则R阻值之比为∶答案 BC解析 设原线圈与副线圈的匝数分别为n、n原线圈输入电压为U副线圈两端电压为U当K接时:=此时电压表示数与副线圈两端的电压相等即U=U=U功率为P=若K与相连则=此时电压表的示数为Uprime则middot=middotT得Uprime=此时的功率为:P=由上分析知:电压表的示数之比为∶电阻值之比为∶B、C对如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器图中电表均为理想交流电表)设发电厂输出的电压一定两条输电线总电阻用R表示变阻器R相当于用户用电器的总电阻当用电器增加时相当于R变小则当用电进入高峰时(  )图A电压表V、V的读数均不变电流表A、A的读数均增大B电压表V、V的读数均减小电流表A的读数也减小C电压表V、V的读数之差与电流表A的读数的比值不变D发电厂的输出功率增大答案 ACD解析 电压表V、V的读数均不变因为输入电压和匝数都不变用电高峰期电阻减小电流增大根据电流与匝数成反比知电流都增大故A正确输电线上的电压损失增大故电压表V、V的读数均减小电流表A的读数增大电流表A的读数增大故B错误电压表V、V的读数之差与电流表A的读数的比值不变等于输电线的电阻值变压器的输入功率等于输出功率都增大故C、D正确专题规范练(多选)(middot全国丙卷middot)如图理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b当输入电压U为灯泡额定电压的倍时两灯泡均能正常发光下列说法正确的是(  )图A原、副线圈匝数比为∶B原、副线圈匝数比为∶C此时a和b的电功率之比为∶D此时a和b的电功率之比为∶答案 AD解析 设灯泡的额定电压为U两灯泡均能正常发光所以原线圈输出端电压为U=U副线圈两端电压为U=U故===A正确B错误根据公式=可得=由于灯泡两端的电压相等所以根据公式P=UI可得灯泡a和b的电功率之比为∶C错误D正确(多选)如图所示A为巨磁电阻当它周围的磁场增强时其阻值增大C为电容器当有磁铁靠近A时下列说法正确的有(  )图A电流表的示数减小B电容器C的电荷量增大C电压表的示数变小D电源内部消耗的功率变大答案 AB解析 当有磁铁靠近A时它周围的磁场增强其阻值增大则外电路电阻变大干路电流减小电流表的示数减小选项A正确电源内阻上的电压减小故路端电压变大则电压表的示数变大选项C错误根据Q=CU可知电容器C的电荷量增大选项B正确根据P内=Ir可知I减小则电源内部消耗的功率变小选项D错误故选A、B(middot江苏middot)一自耦变压器如图所示环形铁芯上只绕有一个线圈将其接在a、b间作为原线圈通过滑动触头取该线圈的一部分接在c、d间作为副线圈在a、b间输入电压为U的交变电流时c、d间的输出电压为U在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中(  )图AUUU降低BUUU升高CUUU降低DUUU升高答案 C解析 由=nn知UU滑动触头从M点顺时针旋转至N点过程n减小则U降低C项正确图为远距离输电示意图两变压器均为理想变压器升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n、n在T的原线圈两端接入一电压u=Umsinomegat的交流电源若输送电功率为P输电线的总电阻为r不考虑其他因素的影响则输电线上损失的电功率为(  )图A()B()C()()rD()()r答案 C解析 输入电压为:U=由=得:U=又由P=IU输电线上损失的电功率为:Pr=Imiddotr=()()rC对(多选)(middot海南middot)如图(a)中理想变压器的原、副线圈的匝数比为∶RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻R为定值电阻电压表和电流表均为理想交流电表原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化如图(b)所示下列说法正确的是(  )图A变压器输入、输出功率之比为∶B变压器原、副线圈中的电流之比为∶Cu随t变化的规律为u=sin(pit)VD若热敏电阻RT的温度升高则电压表的示数不变电流表的示数变大答案 BD解析 由题意知变压器是理想变压器故变压器输入、输出功率之比为∶故选项A错误变压器原、副线圈中的电流之比与匝数成反比即==故选项B正确由题图(b)可知交流电压最大值Um=V周期T=s可由周期求出角速度的值为omega=pirads则可得交流电压u的表达式u=sin(pit)V故选项C错误RT处温度升高时阻值减小电流表的示数变大电压表示数不变故选项D正确(多选)在如图所示的电路中电表均为理想电表闭合开关S将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后下列结论正确的是(  )图A灯泡L变亮B电压表读数变大C电容器C上电荷量减少D电流表读数变小答案 BD解析 滑动变阻器的滑片P向左移动变阻器R接入回路的电阻增加回路中的总阻值增大由I=知回路中的电流减小灯泡L变暗电流表的示数变小A错D对由U=E-Ir知电流减小路端电压增大电压表的示数增大B对由UR=E-I(r+rL)知R两端的电压增大电容器C上的电荷量增加C错(多选)(middot上海middot)如图所示电路中电源内阻忽略不计闭合开关电压表示数为U电流表示数为I在滑动变阻器R的滑片P由a端滑到b端的过程中(  )图AU先变大后变小BI先变小后变大CU与I比值先变大后变小DU变化量与I变化量比值等于R答案 BC解析 据题意由于电源内阻不计电压表的示数总是不变故选项A错误滑片滑动过程中电阻R的阻值先增大后减小电压不变所以电流表示数先减小后增大故选项B、C正确由于电压表示数没有变化故选项D错误(多选)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗如图为汽车启动原理图在打开车灯的情况下电动机未启动时电流表读数为A电动机启动时电流表读数为A若电源电动势为V内阻为Omega电动机内阻为Omega电流表内阻不计则电动机启动时(  )图A车灯的电压为VB通过电动机的电流为AC电动机的功率为WD电动机输出的机械功率为W答案 AD解析 当电动机未启动时此时U外=E-Ir=V-timesV=V则车灯的电阻为:R==Omega=Omega当电动机启动后:U外=E-Ir=V-timesV=V由于电动机和车灯并联故车灯的电压为V即选项A正确则此时通过车灯的电流为I灯==A故通过电动机的电流为I机=A-A=A故选项B错误此时电动机的功率为:P=I机U外=timesW=W故选项C错误此时电动机输出的机械功率为:P出=P-Ir机=W故选项D正确如图所示在匀强磁场中匀速转动的单匝纯电阻矩形线圈的周期为T转轴OO垂直于磁场方向线圈电阻为Omega从线圈平面与磁场方向平行时开始计时线圈转过deg时的感应电流为A下列说法正确的是(  )图A线圈消耗的电功率为WB线圈中感应电流的有效值为AC任意时刻线圈中的感应电动势为e=costD任意时刻穿过线圈的磁通量为Phi=sint答案 D解析 从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=Imcostheta则电流的最大值为:Im==A线圈消耗的电功率为:P=Ir=(Im)r=W故A错误有效值为:I==A故B错误感应电动势的最大值为:Em=Imr=timesV=V任意时刻线圈中的感应电动势为:e=Emcost=cost故C错误任意时刻穿过线圈的磁通量为:Phi=Phimsint根据公式Em=NBSomega=NPhim可得:Phim=故Phi=sint故D正确如图所示矩形闭合导线框ABCD处于可视为水平方向的匀强磁场中线框绕垂直于磁场的轴OOprime匀速转动并与理想变压器原线圈相连副线圈接有一只ldquoV,Wrdquo的灯泡当灯泡正常发光时变压器输入电压u=cos(pit)V下列说法正确的是(  )图A图示位置可能是计时起点B图示位置线框中产生的磁通量变化率最小C变压器原、副线圈匝数之比为∶D通过电流表A的电流为A答案 B解析 根据瞬时值表达式可知线框转动的计时起点是线框平面与磁感线平行的位置不是图示的位置选项A错误图示位置线框中的磁通量最大磁通量的变化率最小选项B正确变压器原线圈的电压有效值为V副线圈电压为V根据=则变压器原、副线圈匝数之比为∶选项C错误根据输出功率与输入功率相等可知通过电流表A的电流为I==A=A选项D错误(多选)如图所示图线①表示某电池组的输出电压-电流关系图线②表示其输出功率-电流关系根据图线可以求出(  )图A电源电动势B电源内阻C电池组的输出电压为V时输出功率为WD电池组的输出功率为W时电路消耗的总功率为W答案 ABD解析 U-I图线与U轴交点表示电路处于断路状态则电源的电动势E=U=V电源的内阻等于图线斜率绝对值大小则有r=||=Omega=Omega故A、B正确电池组的输出电压为V时内电压为V故电流为=A故输出功率为:P=UI=VtimesA=W故C错误电池组的输出功率为W时由P-I图线读出电流I=A故电路消耗的总功率为P=EI=VtimesA=W故D正确如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比n∶n=∶原线圈接u=sin(pit)V的交流电电阻R=R=OmegaD为理想二极管则(  )图A通过电阻R的电流为AB二极管的反向耐压值应大于VC原线圈的输入功率为WD通过原线圈的电流为A答案 B解析 由原线圈接u=sinpitV与原、副线圈的匝数比n∶n=∶根据=可知副线圈的电压为U=timesV=V通过电阻R的电流为IR==A故A错误变压器副线圈电压最大值为Um=U=V故二极管的反向耐压值应大于V选项B正确R消耗的功率为PR=UIR=W故原线圈消耗的功率大于W选项C错误通过电阻R的电流为IR=A则通过原线圈的电流应该大于I=IR=A选项D错误

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