2020版高考物理大二轮培优通用版专题强化练:(十三) 直流电路和交流电路 Word版含解析.docx
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1、专题强化练(十三)直流电路和交流电路(满分:100分时间:35分钟)选择题(共13小题,14题每题7分,513题每题8分,共100分)1.(考点1)(2018甘肃河西五市联考)如图所示,R1、R2是两个定值电阻,R是滑动变阻器,L为小灯泡,电源的内阻为r,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,则()A.电压表示数不变B.小灯泡变亮C.电容器处于充电状态D.电源的电功率变大解析当滑动变阻器的滑片P向上移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大,由闭合电路欧姆定律知,电路中的电流减小,小灯泡变暗,选项B错误;电压表测路端电压,由U=E-Ir知,路端电压变大,电压表示数变大,选项A错误;电容器两端
2、的电压等于R1和R两端电压之和,由UC=E-I(RL+r)知,UC变大,由C=QU知,电容器带的电荷量变大,电容器处于充电状态,选项C正确;由P=IE知,电源的电功率变小,选项D错误。答案C2.(考点1)(2018广东深圳模拟)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UI一定先减小后增大解析滑动变阻器的滑片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
3、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R0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。答案C3.(考点1)(2018吉林长春模拟)如图所示,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.质点P将向上运动B.电流表读数减小C.电压表读数减小D.R3上消耗的
4、功率逐渐增大解析由图可知,R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联,再与R1串联接在电源两端。电容器与R3并联,当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小。由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大,路端电压减小,同时R1两端的电压增大,故并联部分的电压减小;由欧姆定律可知流过R3的电流减小,流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大,故B错误;因并联部分电压减小,而R2中电压增大,故电压表示数减小,故C正确;因R3两端的电压减小,由公式P=U2R可知,R3上消耗的功率减小,故D错误;因电容器两端电压减小,电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,电荷向下运动,故A错误,故选C。答案
5、C4.(考点1)(多选)(2019河南八市重点高中联盟三模)如图所示,电源电动势E=3 V,内阻不计,R1、R2、R3为定值电阻,阻值分别为1 、0.5 、9 ,R4、R5为电阻箱,最大阻值均为99.9 ,右侧竖直放置一个电容为1.510-3 F的理想平行板电容器,电容器板长0.2 m,板间距为0.125 m。一带电粒子以0.8 m/s的速度沿平行板中线进入,恰好匀速通过,不计空气阻力,此时R4、R5阻值分别为1.8 、1 。下列说法正确的是()A.此粒子带正电B.带电粒子匀速穿过电容器时,电容器的电荷量为310-9 CC.欲使粒子向上偏转但又不打到电容器的上板,R4阻值不得超过5.7 D.欲
6、使粒子向下偏转但又不打到电容器的下板,R4阻值不得低于1.4 解析上极板与电源的正极相连,极板间电场方向向下,粒子所受的电场力方向向上,故粒子带负电,故A错误;电容器与R2、R3、R4这部分电路并联,当粒子匀速穿过电容器时,R2、R3、R4这部分电路的总电阻为2 ,根据串联电路分压特点可得这部分的电压U0=2 V,电容器的电荷量为Q0=CU0=1.510-92 C=310-9 C,故B正确;当粒子匀速穿过电容器时,有qE0=mg,粒子在电容器中的运动时间t=lv0=0.20.8 s=0.25 s。当粒子向上偏转且刚好经过上极板最右端时,在竖直方向上,有y=12at2,解得:a=2 m/s2。由
7、牛顿第二定律得qE1-mg=ma,可得E0E1=56,并可得U0U1=E0E1=56,由此得R2、R3、R4这部分电路总电压U1=2.4 V,R1的电压UR1=E-U1=0.6 V,电流I1=UR1R1=0.61 A=0.6 A,可得R2、R3、R4这部分电路总电阻R总=U1I1=2.40.6 =4 ,由R总=R2+R3R4R3+R4,由此算出R45.7 ,所以欲使粒子向上偏转但又不打到电容器的上板,R4阻值不得超过5.7 ,故C正确;同理,粒子经过下极板最右端时的加速度a=2 m/s2。电容器极板间电压U2=1.6 V,解得:R40.69 ,故D错误。答案BC5.(考点2)(2019东北三省
8、三校二模)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示。已知发电机线圈电阻为10 ,外接一只阻值为90 的电阻,不计电路的其他电阻,则()A.电流表的示数为0.31 AB.线圈转动的角速度为50 rad/sC.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中,外电阻产生的热量约为0.087 J解析在交流电路中电流表的示数为有效值,E有效=Em2=22 V,电流表的示数I=E有效R总=22100 A=0.22 A,A错误;从图象可知线圈转动的周期
9、为0.02 s,则线圈转动的角速度=2T=100 rad/s,B错误;0.01 s时线圈的电压为0,因此线圈在中性面处,C错误;外电阻产生热量应用电流的有效值进行计算,则产生热量Q=I2Rt=(0.22)2900.02 J0.087 J,D正确。答案D6.(考点2、3)(2019辽宁重点协作体模拟)图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为31,图乙是K闭合时该变压器cd输入端交变电压的图象,L1、L2、L3、L4为四只规格均为“12 V,6 W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表。以下说法正确的是()A.ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab=362sin 100t(V)B.电流表的示数为1.5 A,
10、L1能正常发光C.ab输入端输入功率Pab=18 WD.断开K,L2中的电流不变解析由输入端交变电压U图象,可知其最大值为362 V,有效值是U1=36 V,副线圈电压为:U2=13U1=12 V,所以副线圈三只灯泡均能正常发光。灯泡的额定电流:I0=PLUL=612 A=0.5 A,电流表的读数为I2=30.5 A=1.5 A,原线圈电流为I1=n2n1I2=0.5 A,所以原线圈的灯泡L1也能正常发光,ab输入端电压为Uab=U+3U2=12 V+36 V=48 V,输入端电压的瞬时值表达式为Uab=482sin 100t(V),故A错误,B正确;四个灯泡都正常发光,所以ab输入端输入功率
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