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

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。