2016届高三物理二轮复习 第一部分 诊断卷（十二）专题四 电路与电磁感应 第一讲 直流与交流电路

考点一交流电的产生及描述1.考查交流电的峰值、有效值 (2015·四川高考)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈绕OO匀速转动，如图1所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压()图1A峰值是e0B峰值是2e0C有效值是Ne0 D有效值是Ne02考查交变电流及其图像(多选)(2014·天津高考)如图2甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示，则()图2A两次t0时刻线圈平面均与中性面重合B曲线a、b对应的线圈转速之比为23C曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD曲线b表示的交变电动势有效值为10 v3考查描述交变电流的物理量(2015·盐城二模)图3甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一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正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈内阻为10 ，外接一只电阻为90 的灯泡，不计电路的其他电阻，则()图3At0时刻线圈平面与中性面垂直B每秒钟内电流方向改变100次C灯泡两端的电压为22 vD00.01 s时间内通过灯泡的电量为0考点二直流电路的动态分析4.考查并联电路、电流表的改装原理与读数 (多选)(2015·湖南十三校联考)如图4所示，电流表A1(03 A)和A2(00.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是()图4AA1、A2的读数之比为11BA1、A2的读数之比为51CA1、A2的指针偏转角度之比为11DA1、A2的指针偏转角度之比为155考查直流电路的动态分析(多选) (2015·盐城二模)如图5所示，在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，理想电压表、电流表的示数将发生变化，电压表v1、v2示数变化量的绝对值分别为U1、U2，已知电阻R大于电源内阻r，则()图5A电流表A的示数增大B电压表v2的示数增大C电压表v1的示数增大DU1大于U26考查直流电路的动态分析 (多选)(2015·揭阳二模)如图6，电源电动势为E，内阻为r，不管如何移动滑动变阻器的滑片，灯泡L、电表v1、v2、A均不会被烧坏，若将滑动变阻器的滑片P向上端移动时，则下列说法正确的是()图6AA的示数增大，灯泡L变暗Bv1的示数增大，灯泡L变暗Cv2增大，灯泡变亮D电源的总功率变小考点三交流电路的动态分析7.考查交流电图像、电路的动态分析(多选)调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图7乙所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节MN两端的输出电压，图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是()图7A由图甲可知MN两端输出交流电压不可能高于36 vB当滑动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大C当滑动变阻器滑片向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大D当滑动变阻器滑片向下滑动时，要保持电阻R2消耗的电功率不变，则应适当逆时针转动滑动触头P8考查交流电路的动态分析 (2015·苏锡常镇四市二模)如图8所示，理想变压器原、副线圈匝数比为101，输入电压u311sin(100t)v，L1和L2灯泡都正常发光，两电表可视为理想交流电表。则()图8A该交流电的频率为100 HzB电压表的示数为31.1 vC若将变阻器的滑片P向上滑动，则电流表的示数将变大D若将变阻器的滑片P向上滑动，则灯泡L1将变暗、灯泡L2将变亮9考查变压器、交流电路的动态分析 (多选)(2015·天津高考)如图9所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()图9A保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小10考查变压器、交流电路的动态分析 (多选)如图10所示，T为理想变压器，原副线圈匝数比为51。A1、A2为理想交流电流表，v1、v2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，原线圈两端电压u220sin 314t v，以下说法正确的是()图10A当光照增强时，电压表v1示数为44 v保持不变B当光照增强时，电压表v2示数变大C通过电流表A1的电流方向每秒变化100次D当光照增强时，电流表A1、A2示数同时变大考点四变压器与远距离输电11.考查变压器、交流电路的功率 (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11所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则()图11AU66 v，k BU22 v，kCU66 v，k DU22 v，k12考查变压器、交流电的图像 (多选)(2015·揭阳二模)如图12为理想变压器原线圈所接电源的电压波形图，副线圈连接一个阻值R11 ，额定功率为44 W的灯泡，灯泡正常发光，则下列说法正确的是()图12A变压器原副线圈的匝数比n1n2101B变压器原副线圈的匝数比n1n2101C变压器输出的交流电的频率为5 HzD电源的峰值为220 v 13考查变压器、远距离输电 (2015·福建高考)图13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n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压uUmsin t的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()图13A. B.C422r D422r14考查变压器、交流电的最大值和有效值 (多选)(2015·海南高考)如图14，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R11R0，是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 v，则()图14A此时原线圈两端电压的最大值约为34 vB此时原线圈两端电压的最大值约为24 vC原线圈两端原来的电压有效值约为68 vD原线圈两端原来的电压有效值约为48 v15考查变压器、交流电的图像(多选)(2015·广州二模)理想变压器与电阻R及交流电流表、电压表按图15甲所示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为n1n2101，电阻R22 ，原线圈两端输入电压U随时间变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是()图15A电压表的读数为220 vB通过R的电流频率为50 HzC电流表的读数为2 AD变压器的输入功率为22 W答 案1选D因每匝矩形线圈ab边和cd边产生的电动势的最大值都是e0，每匝中ab和cd串联，故每匝线圈产生的电动势的最大值为2e0。N匝线圈串联，整个线圈中感应电动势的最大值为2Ne0，因线圈中产生的是正弦交流电，则发电机输出电压的有效值ENe0，故选项D正确。2选AC由题图乙知t0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零，故A正确。由图乙知两次转动所产生的交变电动势的周期之比TaTb23，再由周期与转速的关系n得nanb32，故B错误。因Ta4×102 s，故fa25 Hz，C正确。因Ema15 V，而EmNBS，故EmbEma10 V，Eb5 V，D错误。3选B由图像乙可知t0时感应电动势为零，线圈平面处于中性面上，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，每秒电流方向改变100次，故B正确；由题图乙可知交流电电动势的最大值是Em31.1 V，有效值为：E22 V，根据闭合电路的分压特点得灯泡两端的电压为：UE×22 V19.8 V，故C错误；根据q得：00.01 s时间内通过灯泡的电量为qEmBSBS100BS代入数据联立得：q0.001 98 C，故D错误。4选BC电流表A1(03 A)和A2(00.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，都是并联电阻，在图中两电流计也是并联的，所以C正确；它们的量程之比为51，即总电阻之比为15，所以并联时读数之比为51。5选ACD据题理想电压表内阻无穷大，相当于断路。理想电流表内阻为零，相当短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2分别测量R、路端电压。当滑动变阻器滑片向左滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则电流表A的示数增大，故A正确；电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，所以V2的示数减小，故B错误；电路中电流增大，根据欧姆定律知，电压表V1的示数增大，故C正确；根据闭合电路欧姆定律，U1IR，U2Ir，由于Rr，则U1大于U2，故D正确。6选BD现将滑动变阻器R3的滑片P向上端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，外电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减少，所以灯泡L变暗；由于电流减少，内电压和灯泡L两端的电压减小，所以R2与滑动变阻器并联电压增大，所以V2增大。路端电压增大，则V1的示数增大。干路电流I减小，R2与滑动变阻器并联电压增大，所以通过R2的电流增大，则电流表的示数减少，故A、C错误，B正确。以上分析知，干路电流I减小，根据PEI得电源的总功率减少，故D正确。7选CD由题图甲可知，CD端输入的交变电压为36 V，输出端MN间线圈匝数可以小于、等于或大于CD间线圈匝数，因此变压器的输出电压可以高于36 V，A项错误；当变压器滑动触头P逆时针转动时，MN间线圈匝数增多，变压器输出电压升高，但频率与匝数无关且保持不变，B项错误；当滑动变阻器滑片向上滑动时，R3阻值增大，负载电阻增大，电流减小，电流表读数变小，电阻R1两端电压U1IR1减小，电压表读数UUMNU1增大，C项正确；当滑动变阻器滑片向下滑动时，R3阻值减小，负载电阻减小，电流增大，故R2两端电压减小，电功率减小，要保持其电功率不变，则应保持两端电压不变，由UUMNIR1可知应增大UMN，即增加PB间线圈匝数，滑动触头应该逆时针转动，D项正确。8选C电路中的变压器不改变交流电的频率，f Hz50 Hz，所以A错误。原线圈的电压的有效值为220 V，根据电压与匝数成正