2019届高考物理二轮复习第一部分专题四电路与电磁感应第一讲直流电路与交流电路课后“高仿”检测卷.doc

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1、1专题四第一讲 直流电路与交流电路课后“高仿”检测卷一、高考真题集中演练明规律1(2016全国卷)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 Q1；闭合开关 S，电流再次稳定后， C 所带的电荷量为 Q2。 Q1与Q2的比值为( )A. B.25 12C. D.35 23解析：选 C 断开 S 和闭合 S 后等效电路分别如图甲、乙所示。根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U1 E， U2 E， C 所带的电荷量 Q CU，则 Q1 Q235，选项 C 正确。15 132 多选(201

2、6全国卷)如图， M 为半圆形导线框，圆心为OM； N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线 OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框 M、 N 在 t0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过 OM和 ON的轴，以相同的周期 T 逆时针匀速转动，则( )A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于 TC在 t 时，两导线框中产生的感应电动势相等T8D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等解析：选 BC 两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变，选项 A 错误；导线框

3、的转动周期为 T，则感应电流的周期也为 T，选项 B 正确；在 t 时，切割磁感线T8的有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项 C 正确； M 导线框中一直有感应电流， N 导线框中只有一半时间内有感应电流，所以两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值不相等，选项 D 错误。 3.(2016全国卷)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电2阻 R1、 R2和 R3的阻值分别为 3 、1 和 4 ， 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 4I。该变压器原、副线圈匝数比为( )A2 B3C4

4、D5解析：选 B 设原、副线圈的匝数比为 k，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，则原线圈电流为 I 时，副线圈电流为 kI；原线圈电流为 4I 时，副线圈电流为 4kI。根据变压器的输入功率等于输出功率得UI I2R1( kI)2(R2 R3)4UI(4 I)2R1(4 kI)2R2联立两式代入数据解得 k3选项 B 正确。4.多选(2016全国卷)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 10 倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )A原、副线圈匝数比为 91B原、副线圈匝数比为 19C此时 a 和 b 的电功率之比为 91

5、D此时 a 和 b 的电功率之比为 19解析：选 AD 设灯泡的额定电压为 U0，输入电压为灯泡额定电压的 10 倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的输入电压为 9U0，变压器原、副线圈的匝数比为 91，选项 A 正确，选项 B 错误；由 9U0Ia U0Ib得，流过 b 灯泡的电流是流过 a 灯泡电流的 9 倍，根据P UI，a、b 灯泡的电功率之比为 19，选项 C 错误，选项 D 正确。5.(2015全国卷)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 220 V 的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为 U，原

6、、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k，则( )A U66 V， k B U22 V， k19 19C U66 V， k D U22 V， k13 13解析：选 A 设原、副线圈中的电流分别 I1、 I2，则 ，故 k 。设原I1I2 n2n1 13 I12RI22R 19线圈两端的电压为 U1，则 ，故 U13 U，而原线圈上电阻分担的电压为 U，故U1U n1n2 31 1333 U220 V，解得 U66 V。选项 A 正确。U3二、名校模拟重点演练知热点6.(2018四川绵阳三诊)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 21，原线圈接有定值电阻 R0，副线圈接有两个阻值均为 R 的定

7、值电阻，且 R02 R。输入稳定的正弦交流电 U0，下列说法正确的是( )A R0与 R 的电压比为 21B R0与 R 的电压比为 11C R0与 R 消耗的电功率比为 41D R0与 R 消耗的电功率比为 14解析：选 A 设原线圈电流为 I，则副线圈中电流 I2 I2 I，则副线圈中每个电阻n1n2上的电流为 I；则 R0与 R 的电压比为 ； R0与 R 消耗的电功率比为 ，IR0IR R0R 21 I2R0I2R R0R 21故 A 正确，B、C、D 错误。7.(2018东北三省四市二模)如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比 n1 n2

8、n3为( )A111 B321C621 D221解析：选 B 灯泡规格相同，且全部正常发光，可知流经每个灯泡的电流都相等，设为 I，每个灯泡两端电压都相等，设为 u，则 U22 u， U3 u；根据输入功率等于输出功率知： U1I U2I U3I，得 U13 u，再根据电压与匝数成正比知n1 n2 n3 U1 U2 U3321。故 B 正确，A、C、D 错误。8.(2019 届高三衡水中学模拟)电动机的内电阻 r2 ，与R8 的电阻串联接在发电机线圈上，如图所示，已知线圈面积为m2，共 100 匝，线圈的电阻为 2 ，线圈在磁感应强度 B T 220 2的匀强磁场中绕垂直磁感线的轴 OO以转速

9、 n600 r/min 匀速转动时，在合上开关 S 后电动机正常工作，电压表的示数为 100 V，下列说法正确的是( )A电路中电流的最大值为 5 A2B电路中电流的最大值为 10 A2C电动机正常工作时的输出功率为 1 000 WD电动机正常工作时的输出功率为 800 W2解析：选 B 线圈转动时的角速度： 2 n210 rad/s20 rad/s；线圈转动时产生的电动势的最大值为： Em NBS 100 20 V200 V；有效值为：2 220 24E 200 V；设线圈的电阻为 r，则电路中的电流 I A10 A，故Em2 E UR r 200 1008 2电路中最大电流为 10 A，故

10、 A 错误，B 正确。电动机正常工作时的输出功率为：2P UI I2r10010 W10 22 W800 W，故 C、D 错误。9(2018江西重点中学联考)如图所示，边长为 L，匝数为N，电阻不计的正方形线圈 abcd，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕转轴 OO以角速度 匀速转动，轴 OO垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为 12，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是( )A交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为 e NBL 2sin tB变压器的输入功率与负载电阻消耗功率之比为 12

11、C电压表示数为 NBL 2D若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表的示数增大解析：选 C 从垂直于中性面位置开始计时，正方形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e NBL2 cos t ，故 A 错误；变压器的输入与输出功率之比为 11，故 B 错误；交流电在一个周期内有半个周期通过二极管，原线圈交流电压的最大值等于 NBL 2，副线圈电压最大值为 Um22 NBL 2，根据电流的热效应可得 T，解得 U NBL 2，(Um22)2R T2 U2R故 C 正确；当滑动变阻器的滑片向下滑动时， R 增大，根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表 V 的示数不变，电阻消耗的功率变小，故电流表示数

12、变小，故 D 错误。10.(2019 届高三济宁五校联考)智能手机无线充电器的原理类似于变压器，由发射器和接收器组成，分别有一发射线圈和接收线圈。现将部分电路等效成如图所示的电路图，发射、接收线圈匝数比 n1 n2221，接收线圈右侧连接有 4 个理想二极管，若 A、 B 端输入电压为u311sin 100 t(V)，下列说法中正确的是( )A C 端永远是负极B C、 D 端输出电压的有效值为 10 VC C、 D 端输出的交流电频率是 50 HzD当 A、 B 端输入恒定直流电时， C、 D 端输出的也是直流电解析：选 B 当 A、 B 端输入交流电时，由于二极管的作用是只允许正向的电流通

13、过，所以 C 端永远是正极， D 端永远是负极，所以 C、 D 端输出的是直流电，故 A、C 错误。当A、 B 端输入电压为 u311sin 100 t(V)时，即原线圈电压的有效值是 220 V，根据电压与匝数成正比得副线圈的电压是 10 V，副线圈右侧连接有 4 个理想二极管，二极管具有单5向导电性，图中四个二极管左右两侧的正负极位置相反，所以不管交变电流方向怎样，C、 D 端就相当于接了副线圈两端，所以 C、 D 端输出电压的有效值为 10 V，故 B 正确。当A、 B 端输入恒定直流电时，变压器不起作用， C、 D 端无电流，故 D 错误。11(2018山东省实验中学一模)如图所示，理

14、想变压器原线圈接电压为 220 V 的正弦交流电，开关 S 接 1 时，原、副线圈的匝数比为111，滑动变阻器接入电路的阻值为 10 ，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是( )A变压器输入功率与输出功率之比为 111B1 min 内滑动变阻器上产生的热量为 40 JC仅将 S 从 1 拨到 2，电流表示数变小D仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小解析：选 C 根据理想变压器的特点可知，变压器的输入功率与输出功率之比为11，故 A 错误；原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为U2 U1 220 V20 V，则 1 min 内产生的热量为 Q t 60 J2 400

15、 J，n2n1 111 U22R 20210故 B 错误；若只将 S 从 1 拨到 2，副线圈的电压减小，副线圈中电流减小，原线圈中电流即电流表示数减小，故 C 正确；将滑动变阻器的滑片向下滑动，接入电路中的阻值变大，电流表的读数变小，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，故 D 错误。12.(2018河南南阳一中模拟)如图所示，一个匝数为 N100 匝，电阻不计的线框以固定转速 50 r/s 在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为 n1 n2101 的理想变压器给阻值 R20 的电阻供电，已知电压表的示数为 20 V，从图示位置开始计时，下列说法正确的是( )A t0

16、时刻线框内的电流最大B变压器原线圈中电流的有效值为 10 AC穿过线框平面的最大磁通量为 Wb250D理想变压器的输入功率为 10 W解析：选 C t0 时刻线框在中性面位置，故感应电动势为零，感应电流为零，故 A错误；副线圈中的电流 I2 A1 A，根据电流与匝数成反比， ，原线圈中U2R 2020 I1I2 n2n1电流的有效值 I1 I2 1 A0.1 A，故 B 错误；根据电压与匝数成正比，原线圈两n2n1 110端的电压 U1200 V，角速度 2 n100 rad/s，线圈产生最大感应电动势为 200 2V，由 Em NBS ，得最大磁通量 BS Wb，故 C 正确；理想EmN 2

17、002100100 2506变压器输出功率 P2 U2I2201 W20 W，输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率为 20 W，故 D 错误。13(2018陕西榆林模拟)图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为图乙中的正弦曲线。已知发电机线圈的内阻为 5 ，外接灯泡的电阻为 95 ，其他电阻不计，则( )A t0.005 s 时穿过线圈的磁通量最大B1 s 内线圈中的电流方向改变 50 次C灯泡两端的电压为 19 VD00.01 s 内通过灯泡的电荷量为零解析：选 C 由题图乙可知 t0.005 s 时感应电动势

18、最大，穿过线圈的磁通量为零，故 A 错误；由题图乙可知周期 T0.02 s，线圈每转一周，电流方向改变两次，每秒钟电流方向改变 100 次，故 B 错误；由题图乙可知交流电电动势的最大值是 Em20 V，有效2值为： E 20 V，根据闭合电路的分压特点得灯泡两端的电压为：Em2U E 20 V19 V，故 C 正确；根据 q 得，00.01 s 时间内通过灯泡RR r 9595 5 n R r的电荷量为 q ， Em BS BS 100 BS，代入数据联立得： q C，故 D2BSR r 2T 2250错误。14(2018齐齐哈尔一模)如图所示的理想变压器电路中，变压器原、副线圈的匝数比为

19、12，在 a、 b 端输入正弦交流电压 U，甲、乙、丙三个灯泡均能正常发光，且三个灯泡的额定功率相等，则下列说法正确的是( )A乙灯泡的额定电流最大 B甲灯泡的额定电压为 U13C丙灯泡的电阻最小 D乙灯泡的额定电压最小解析：选 B 设原线圈中电流为 I1，根据电流比与变压器匝数成反比可知，副线圈中的电流为 I1，即丙灯泡的额定电流为 I1，设原线圈两端的电压为 U1，则副线圈两端的电12 12压为 2U1，由于三个灯泡的额定功率相等，则 U 甲 (I 乙 I1) U1I 乙 U1I1，可见乙灯的额定电流为 I1，甲灯的额定电流为 I 甲 I 乙 I12 I1，A 错误； U 甲 U1 U，B 正确；由电12 131阻定义式 R 甲 ， R 乙 ， R 丙 ，C 错误；甲灯的额定电压最小，D 错12U12I1 U14I1 U1I12U112I1 4U1I1误。