2020届高三高考物理二轮复习专题专练：直流电路和交流电路

2020届高三高考物理二轮复习专题专练：直流电路和交流电路

A．当电压为250 V时，电热丝中交流电的频率最大 B．当电压变化时变压器原、副线圈两端电压比值不变

C．当电路电压为220 V时，通过电热丝的电流为0.2 A，此时变压器原线圈中的电流为0.04 A D．当电路的电压增加时，原线圈的输入功率可能不变

14．(多选)(2019·河南联考)一浮桶式波浪发电灯塔的原理如图甲所示，浮桶内的磁体由支柱固定在暗礁上，内置线圈与阻值R＝15 Ω的灯泡相连，随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动且始终处于磁场中，其运动速度v＝0.8πsin πt(m/s)。浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中阴影部分)，其截面如图乙所示，匝数N＝100的圆形线圈所在处辐射磁场的磁感应强度大小恒为B＝0.2 T，线圈的直径D＝0.4 m，总电阻r＝1 Ω。取π＝10。则下列说法正确的是( )

2

A．线圈中产生电动势的瞬时值为e＝0.64sin πt(V) B．灯泡中电流的瞬时值为i＝4sin πt(A) C．灯泡两端电压的有效值为302 V D．灯泡的电功率为240 W

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参考答案

1．(多选)(2019·张掖三次诊断)图甲为风力发电的简易模型，在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，传感器显示电压如图乙所示，则( )

A．磁铁的转速为2 r/s

B．线圈两端电压的有效值为62 V

C．交变电流的电压表达式为u＝12sin 5πt V

D．该交变电流可以直接加在击穿电压为9 V的电容器上

11

BC [电流的周期为T＝0.4 s，故磁体的转速为n＝＝ r/s＝2.5 r/s，故A错误；通过题图乙可知电压的

T0.4最大值为12 V，故有效值U＝

Um

122π2π

＝ V＝62 V，故B正确；周期T＝0.4 s，故ω＝＝ rad/s＝5π rad/s，

T0.422

故电压的表达式为u＝12sin 5πt(V)，故C正确；电容器的击穿电压为交流电的最大值，而交流电的最大值大于电容器的击穿电压，故D错误。]

2．(多选)(2019·唐山二模)如图甲所示的电路，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2，电流表和电压表都是理想电表，当原线圈接图乙所示的交流电源时，电路正常工作。现将电源换成图丙所示的交流电源，则更换电源前后( )

A．电流表A1、A2的示数之比均为n1∶n2

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B．电压表V1、V2的示数之比均为n1∶n2 C．电压表V1示数不变，V2的示数变大 D．电流表A1、A2的示数均不变

BD [更换电源后，交流电的最大值不变，则有效值不变，电压表V1示数不变，V2的示数也不变，选项C错误；根据变压器原、副线圈的电流比等于匝数的倒数比，则电流表A1的示数与次级线圈电流之比为n2∶n1，选项A错误；电压表V1、V2分别测量原、副线圈两端的电压，则根据电压与匝数比的关系可知，电压表V1、V2的示数之比均为n1∶n2，选项B正确；次级电压有效值不变，则A2示数不变，则A1示数不变，选项D正确。]

3.(2019·河南洛阳模拟)如图所示，某电路上接有保险丝、交流电压表、“220 V 900 W”的电饭锅及“220 V 200 W”的抽油烟机。现接入u＝311sin 100πt(V)的交流电，下列说法正确的是( )

A．交流电压表的示数为311 V

B．1 s内流过保险丝的电流方向改变50次 C．电饭锅的热功率是抽油烟机的热功率的4.5倍 D．为保证电路正常工作，保险丝的额定电流不能小于5 A

D [现接入电压u＝311sin 100πt(V)的交流电，交流电压最大值Um＝311 V，交流电压表的示数为有效值U＝

3112π

V＝220 V，故A错误；接入u＝311sin 100πt(V)的交流电，故周期：T＝ s＝0.02 s，一个周期电流

100π2

方向改变2次，故1 s电流方向改变100次，故B错误；电饭锅是纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能，产生热量，而抽油烟机是非纯电阻用电器，消耗的电能部分转化为机械能，部分转化为内能产生热量，电饭锅发热功率是抽油烟机总功率的4.5倍，故C错误；电流的最大值为：I＝工作，保险丝的额定电流不能小于5 A，故D正确。]

4．(2019·山东青岛一模)如图所示为某小型水电站电能输送的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器

P1＋P2900 W＋200 W

＝＝5 A，故为保证电路正常U220 V

T1的原、副线圈匝数比为1∶20，降压变压器T2的原、副线圈匝数比为3∶1。升压变压器原线圈两端接入一电压u＝Umsin ωt的交流电源，用户的总电阻为R(可视为纯电阻)，输电线总电阻r＝R，不考虑其他因素的影响，用户获得的电压U为( )

A．22Um B．32Um C．4Um D．6Um B [升压变压器原线圈两端电压的有效值为U1＝

Um

2

，升压变压器副线圈两端的电压为U2＝20×

Um

＝102Um；

2

输电线路上损失的电压为ΔU＝Ir＝IR，故降压变压器原线圈的电压为U3＝U2－ΔU，降压变压器副线圈两端电压U- 7 - / 13

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1

＝U3，副线圈的电流I′＝3I，则U＝3IR，联立解得U＝32Um，故B正确。] 3

5．(2019·深圳模拟)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列说法正确的是( )

A．电流表的读数一定减小 B．R0的功率一定增大

C．电源的输出功率可能先减小后增大

D．电压表与电流表读数的比值一定先减小后增大

C [滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，变阻器并联总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知，电路中总电流I先减小后增大，则电流表的读数先减小后增大，A错误；电流表的读数先减小后增大，故

UIR0的功率P＝I2R0先减小后增大，B错误；路端电压先增大后减小，则电压表的读数先增大后减小，由于电源的内阻

与外电阻的关系未知，无法判断电源输出功率如何变化，可能先减小后增大，也可能先增大后减小，C正确；电流表的读数先减小后增大，电压表的读数先增大后减小，电压表与电流表读数的比值一定先增大后减小，D错误。]

6．(多选)如图所示，发电机内部线圈处于磁铁和圆柱形铁芯之间的径向磁场中，两半边间的过渡区域宽度很小，可忽略不计。线圈的总匝数为N、总电阻为r，每匝线圈的面积为S，线圈所在位置的磁感应强度大小为B。当线圈以角速度ω匀速转动时，额定电压为U、电阻为R的小灯泡在电路中恰能正常发光，则发电机产生的感应电动势的有效值是( )

A．NBSω C．U

B.

2

NBSω 2

D．

AD [线圈切割磁感线的两边在磁场中是垂直切割磁感线且切割线速度及磁场磁感应强度大小不变，因此，该

U发电机的感应电动势为恒定值ε＝NBωS，因此A正确。根据闭合电路欧姆定律：E＝U＋Rr＝

D正确。]

，因此

7．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，原线圈接正弦交变电流，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升。若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为( )

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