《2019年高考物理 考綱解讀與熱點(diǎn)難點(diǎn)突破 專題08 恒定電流和交變電流熱點(diǎn)難點(diǎn)突破》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考物理 考綱解讀與熱點(diǎn)難點(diǎn)突破 專題08 恒定電流和交變電流熱點(diǎn)難點(diǎn)突破(11頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題08 恒定電流和交變電流
1.如圖所示,水平銅盤半徑為r,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,銅盤繞通過(guò)圓盤中心的豎直軸以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng),銅盤的邊緣及中心處分別通過(guò)導(dǎo)線與理想變壓器的原線圈相連,該理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n∶1,變壓器的副線圈與電阻為R的負(fù)載相連,則( )
A.負(fù)載R兩端的電壓為
B.原線圈中的電流強(qiáng)度為通過(guò)R電流的
C.變壓器的副線圈磁通量為0
D.通過(guò)負(fù)載R的電流強(qiáng)度為0
【答案】D
2.在如圖所示的電路中,E為電源,電源內(nèi)阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變),○V 為理想電壓表,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)
2、變阻器,將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng),則( )
A.電壓表的示數(shù)變大
B.小燈泡消耗的功率變小
C.通過(guò)R2的電流變小
D.電源的內(nèi)耗電壓變大
【答案】B
【解析】將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大,電路中的總電阻增大,由閉合電路歐姆定律可得,電路中的電流減小,故R1兩端的電壓減小,并聯(lián)部分電壓增大,通過(guò)R2的電流變大,A、C錯(cuò)誤;由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,流過(guò)燈泡的電流一定減小,故由P=I2R可知,小燈泡消耗的功率變小,B正確;因電路中電流減小,故電源的內(nèi)耗電壓減小,D錯(cuò)誤.
7.如圖所示的變壓器,按如圖甲所示的交流電時(shí),燈泡正常發(fā)光,電容器能正常工
3、作,現(xiàn)將電源換成如圖乙所示的交流電,則( )
A.由于乙交變電流的周期短,因此燈泡比第一次亮
B.由于乙的頻率比甲的大,因此電容器有可能被擊穿
C.無(wú)論接甲電源,還是接乙電源,若滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng),燈泡都變暗
D.若將原線圈n1的匝數(shù)增加,燈泡消耗的功率將變大
【答案】C
8.
如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為21,a、b端接入一正弦式交流電源.L1、L2為兩只規(guī)格均為“22 V,6 W”的燈泡,兩電表為理想交流電表.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P處于中間位置時(shí),兩燈泡恰好都正常發(fā)光.下列說(shuō)法正確的是( )
A.電流表示數(shù)為0.27 A
B.電壓表示數(shù)為4
4、4 V
C.滑片P向下移動(dòng)時(shí),燈泡L2將變暗
D.滑片P向上移動(dòng)時(shí),燈泡L1將變暗
【答案】B
【解析】由于原、副線圈匝數(shù)比為2 :1,則原、副線圈電流比為1:2,因兩燈泡正常發(fā)光,所以原線圈電流為 A,則副線圈電流為 A=0.55 A,A錯(cuò).原、副線圈兩端電壓比為2:1,副線圈兩端電壓為22 V,所以原有線圈兩端電壓為44 V,B對(duì).滑片P向下移動(dòng)時(shí),副線圈電路的電阻變小,電流變大,則原線圈電路中電流也變大,即通過(guò)燈泡L2的電流變大,燈泡L2可能變亮或燒毀,C錯(cuò).滑片P向上移動(dòng)時(shí),通過(guò)燈泡L2的電流變小,原線圈兩端電壓變大,則副線圈兩端電壓也變大,燈泡L1可能變亮或燒毀,D錯(cuò).
5、
12.如圖13所示為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器,發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變。閉合開(kāi)關(guān)S后( )
圖13
A.升壓變壓器的輸出電壓增大
B.降壓變壓器的輸出電流減小
C.輸電線上損耗的功率增大
D.輸電線上交流電的頻率減小
【答案】C
13.如圖14所示的理想變壓器中原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1,其中R1=100 Ω、R2=4 Ω分別代表輸電線的電阻。在副線圈上接有兩盞“8 V、4 W”的燈泡,若在a、b端輸入e=60sin 100πt(V)的交流電,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),燈泡L1正常發(fā)光,則( )
圖14
A.開(kāi)關(guān)閉合后,
6、燈泡L1會(huì)變亮
B.開(kāi)關(guān)閉合后,a、b端輸入功率變小
C.開(kāi)關(guān)閉合前,R1、R2消耗的功率相等
D.開(kāi)關(guān)閉合前,電源的輸出功率為5 W
【答案】C
【解析】開(kāi)關(guān)閉合后,副線圈電路中總電阻變小,副線圈中的電流I2變大,根據(jù)n1I1=n2I2可知,原線圈中的電流I1也變大,所以R1、R2上的電壓都變大,燈泡L1上的電壓變小,亮度變暗,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;原線圈中的電流I1變大,a、b端輸入功率變大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)閉合前,通過(guò)燈泡的電流I2==0.5 A,R2上消耗的功率為P2=IR2=1 W,根據(jù)n1I1=n2I2求得I1=0.1 A,R1上消耗的功率為P1=IR1=1 W,選項(xiàng)C正確;開(kāi)關(guān)閉
7、合前,電源的輸出功率為P總=1 W+1 W+4 W=6 W,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
14.如圖15所示為一理想變壓器通過(guò)二極管給某種型號(hào)的電池充電的簡(jiǎn)單原理圖,現(xiàn)在變壓器的原線圈接入有效電壓為220 V的正弦交變電流,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為110∶1,交流電流表的示數(shù)為 A,電池的內(nèi)阻為2 Ω,二極管具有單向?qū)щ娦?,下列說(shuō)法正確的是( )
圖15
A.電池的充電電壓為2 V
B.理想變壓器的輸入功率為 W
C.充電時(shí),電池的熱功率為 W
D.充電時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為(-) W
【答案】D
15.在如圖6所示的電路中,E為電源,電源內(nèi)阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻
8、可視為不變),為理想電壓表,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng),則( )
圖6
A.電壓表的示數(shù)變大
B.小燈泡消耗的功率變小
C.通過(guò)R2的電流變小
D.電源的內(nèi)耗電壓變大
【答案】B
16.如圖7所示,電路中燈泡L1和L2均正常發(fā)光,由于電路某處發(fā)生斷路故障,發(fā)現(xiàn)燈泡L1變暗,而燈泡L2變亮了。則下列判斷正確的是( )
圖7
A.R1斷路
B.R2斷路
C.S斷開(kāi)
D.發(fā)生故障后電容器C的帶電荷量減少
【答案】B
【解析】因?yàn)槭菙嗦?相當(dāng)于該處電阻增至無(wú)窮大),電路中電阻增大。此時(shí)電路中電流減小,路端電壓增大。
9、L1亮度比原來(lái)暗,說(shuō)明L1中電流減小,根據(jù)“串反并同”規(guī)律,斷路處必定與L1串聯(lián)或間接串聯(lián)。L2比原來(lái)亮,說(shuō)明L2中電流增大,根據(jù)“串反并同”規(guī)律,斷路處必定與L2并聯(lián)或間接并聯(lián)。分析題圖可知,R2出現(xiàn)了斷路故障,S斷開(kāi)不影響L1、L2。發(fā)生故障后,路端電壓增大,即C兩端電壓增大,所以電容器帶電荷量增加。
19.如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響,R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等.將滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng),則( )
A.R3上消耗的功率增大
B.電流表讀數(shù)減小,電壓表讀數(shù)增大
C.電源的輸出功率增大
D.質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)
【
10、答案】CD
20.如圖(甲)所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=2:1,電壓表和電流表均為理想電表,二極管為理想二極管,燈泡電阻R=55 Ω,原線圈兩端加如圖(乙)所示的電壓,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電流表的讀數(shù)為 A
B.電壓表的讀數(shù)為110 V
C.燈泡L的功率為110 W
D.副線圈兩端電壓為110 V
【答案】AC
21.如圖所示,有一矩形線圈的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計(jì),繞OO′軸在水平方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),矩形線圈通過(guò)銅滑環(huán)接理想變壓器原線圈,副線圈接有固定電阻R0和滑動(dòng)變阻器R,下列
11、判斷正確的是( )
A.矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt
B.矩形線圈從圖示位置經(jīng)過(guò)時(shí)間內(nèi),通過(guò)電流表A1的電荷量為0
C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過(guò)程中,電流表A1和A2示數(shù)都變小
D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過(guò)程中,電壓表V1示數(shù)不變,V2和V3的示數(shù)都變小
【答案】AC
【解析】初始位置是與中性面垂直的平面,則矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt,選項(xiàng)A正確;是四分之一個(gè)周期,由Q=可得,通過(guò)電流表A1的電荷量不為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器的阻值變大,電路總電阻變大,電流表A
12、2示數(shù)變小,結(jié)合=可得,電流表A1示數(shù)也變小,選項(xiàng)C正確;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過(guò)程中,電壓表V1示數(shù)不變,結(jié)合=,V2示數(shù)也不變,電壓表V3示數(shù)變大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
22.如圖所示,MN、PQ是兩條水平、平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的右端接理想變壓器的原線圈,變壓器的副線圈與電阻R=20 Ω組成閉合回路,變壓器的原副線圈匝數(shù)之比n1:n2=1:10,導(dǎo)軌寬L=5 m.質(zhì)量m=2 kg、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直MN、PQ放在導(dǎo)軌上,在水平外力F作用下,從t=0時(shí)刻開(kāi)始在圖示的兩虛線范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律是v=2sin20πt(m/s).垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
13、B=4 T.導(dǎo)軌、導(dǎo)線和線圈電阻均不計(jì).求:
(1)ab棒中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式;ab棒中產(chǎn)生的是什么電流?
(2)電阻R上的電熱功率P.
(3)從t=0到t1=0.025 s的時(shí)間內(nèi),通過(guò)外力F所做的功.
【答案】(1)見(jiàn)解析
(2)4×103 W (3)104 J
(3)由以上分析可知,該正弦交流電的周期T==0.1 s.從t=0到t1=0.025 s,經(jīng)歷了四分之一個(gè)周期.設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q,則Q=·=100 J
在t1=0.025 s時(shí)刻,ab棒的速度為v,則
則v=2sin20πt1=2 m/s
由能量守恒定律可得這段時(shí)間內(nèi)外力F做的功
14、W=Q+mv2=104 J
23.如圖11甲所示,長(zhǎng)、寬分別為L(zhǎng)1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi),其匝數(shù)為n,總電阻為r,可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng),線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過(guò)電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,其中B0、B1和t1均為已知。在0~t1時(shí)間內(nèi),線框保持靜止,且線框平面和磁場(chǎng)垂直;t1時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求:
圖11
(1)0~t1時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R的電流大??;
(2)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后,在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中電流
15、通過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量;
(3)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后,從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量。
【答案】(1) (2)πRω()2 (3)
【解析】在0~t1時(shí)間內(nèi),金屬線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E1=n=
故ab棒中產(chǎn)生的是正弦交變電流.
(3)由以上分析可知,該正弦交流電的周期T==0.1 s.從t=0到t1=0.025 s,經(jīng)歷了四分之一個(gè)周期.設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q,則Q=·=100 J
在t1=0.025 s時(shí)刻,ab棒的速度為v,則
則v=2sin20πt1=2 m/s
由能量守恒定律可得這段時(shí)間內(nèi)外力F做的功
W=Q+mv2=104 J
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