2020届物理高考二轮专题复习与测试:专题强化练(十一) 直流电路与交流电路 Word版含解析.pdf
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1、第 - 1 - 页 共 11 页 专题强化练专题强化练(十一十一) 考点考点 1 直流电路的动态分析 直流电路的动态分析 1(多选多选)(2019潍坊联考潍坊联考)如图所示的如图所示的 U-I 图象中,图线图象中,图线 I 为某电 源的路端电压与电流的关系图线,图线为某一电阻 为某电 源的路端电压与电流的关系图线,图线为某一电阻 R 的的 U-I 图 线用该电源直接与电阻 图 线用该电源直接与电阻 R 连接成闭合电路,由图象可知连接成闭合电路,由图象可知( ) AR 的阻值为的阻值为 1.5 B电源电动势为电源电动势为 3 V,内阻为,内阻为 0.5 C电源的输出功率为电源的输出功率为 3.0
2、 W D电源内部消耗功率为电源内部消耗功率为 1.5 W 解析:解析:由于电源的路端电压与电流的关系图线和电阻由于电源的路端电压与电流的关系图线和电阻 R 的的 U-I 图线都为直线,所以电源的路端电压与电流的关系图线的斜率的 绝对值等于电源内阻, 图线都为直线,所以电源的路端电压与电流的关系图线的斜率的 绝对值等于电源内阻,r1.5 ;电阻;电阻 R 的的 U-I 图线的斜率等于电 阻 图线的斜率等于电 阻 R 的阻值,的阻值,R1.5 ,选项,选项 A 正确,正确,B 错误;电源的路端电压与电 流的关系图线和电阻 错误;电源的路端电压与电 流的关系图线和电阻 R 的的 U-I 图线交点纵、
3、横坐标的乘积表示电源的 输出功率,电源的输出功率为 图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的 输出功率,电源的输出功率为 PUI1.51.0 W1.5 W,选项,选项 C 错 误;由 错 误;由 EIPPr解得电源内部消耗的功率为解得电源内部消耗的功率为 PrEIP3.01.0 W1.5 W1.5 W,选项,选项 D 正确正确 答案:答案:AD 2 (2019广州四校联考广州四校联考)图为测量某电源电动势和内阻时得到的图为测量某电源电动势和内阻时得到的 U- I 图线 用此电源与三个阻值均为图线 用此电源与三个阻值均为 3 的电阻连接成电路, 测得路端电 压为 的电阻连接成电路, 测得路端电 压为
4、4.8 V则该电路可能为则该电路可能为( ) 第 - 2 - 页 共 11 页 解析:解析:由上图可知电源电动势为由上图可知电源电动势为 E6 V,电源内阻为,电源内阻为 r 64 4 0.5, 由电压的分配原理得,解得由电压的分配原理得,解得 R外 外 2 . EU端 端 r U端 端 R外 外 选项选项 A 三个电阻并联三个电阻并联 R外 外 1 , 选项, 选项 B 两个电阻串联完再与第三 个电阻并联 两个电阻串联完再与第三 个电阻并联 R外 外 2 ,选项,选项 C 三个电阻串联三个电阻串联 R外 外 9 ,选项,选项 D 两个 电阻并联完再与第三个电阻串联 两个 电阻并联完再与第三个
5、电阻串联 R外 外 4.5 ,故,故 B 正确正确 答案:答案:B 3(2019信阳模拟信阳模拟)如图所示,电源电动势为如图所示,电源电动势为 4 V,内阻,内阻 1 ,电 阻 ,电 阻 R13 ,R2R34 ,R48 ,电容器,电容器 C6.0 F,闭合,闭合 S 电路 达稳定状态后,电容器极板所带电量为 电路 达稳定状态后,电容器极板所带电量为( ) A1.510 5 C B3.010 5 C C2.010 5 C D2.110 5 C 解析:解析:由电路结构可知,电路中的总电阻为由电路结构可知,电路中的总电阻为 R总 总 R1r 8 ,电路中的电流为,电路中的电流为 I0.5 A,电容器
6、两极板间,电容器两极板间 R4(R2R3) R2R3R4 E R总 总 第 - 3 - 页 共 11 页 的电势差为的电势差为UCUR1UR2IR1 R22.5 V, 电容器极板所带电量为, 电容器极板所带电量为Q I 2 CUC1.510 5 C,故 ,故 A 正确,正确,B、C、D 错误错误 答案:答案:A 考点考点 2 交变电流的产生 交变电流的产生 4 (2019郑州模拟郑州模拟)如图, 实验室一台手摇交流发电机, 内阻如图, 实验室一台手摇交流发电机, 内阻 r1. 0 ,外接,外接 R9.0 的电阻闭合开关的电阻闭合开关 S,当发电机转子以某一转速匀 速转动时,产生的电动势 ,当发
7、电机转子以某一转速匀 速转动时,产生的电动势 e10sin 10t(V),则,则( )2 A该交变电流的频率为该交变电流的频率为 10 Hz B该电动势的有效值为该电动势的有效值为 10 V2 C外接电阻外接电阻 R 所消耗的电功率为所消耗的电功率为 10 W D电路中理想交流电流表电路中理想交流电流表 A 的示数为的示数为 1.0 A 解析:解析:正弦式交流电电动势瞬时表达式为正弦式交流电电动势瞬时表达式为 eEmsin t,由此可知,由此可知 Em10 V,10 rad/s,则该交变电流的频率,则该交变电流的频率 f5 Hz; 该电; 该电2 2 动势的有效值为动势的有效值为 E V10
8、V,则,则 A、B 错误;电路中理想交流错误;电路中理想交流 10 2 2 电流表电流表 A的示数的示数 I A1 A; 外接电阻; 外接电阻 R所消耗的电功率所消耗的电功率 E Rr 10 91 PI2R129 W9 W,故,故 C 错误,错误,D 正确正确 答案:答案:D 5(2019成都模拟成都模拟)如图,匀强磁场中,一单匝矩形金属线框绕与 磁感线垂直的转轴匀速转动,线框中产生的交变电动势瞬时值随时间 如图,匀强磁场中,一单匝矩形金属线框绕与 磁感线垂直的转轴匀速转动,线框中产生的交变电动势瞬时值随时间 第 - 4 - 页 共 11 页 变化的规律为变化的规律为 e20sin 100t
9、V下列说法正确的是下列说法正确的是( )2 A该线框转动的频率是该线框转动的频率是 100 Hz B该线框产生的交变电动势最大值是该线框产生的交变电动势最大值是 20 V Ct0.005 s 时刻,线框平面与中性面重合时刻,线框平面与中性面重合 Dt0.05 s 时刻,穿过线圈的磁通量变化率为时刻,穿过线圈的磁通量变化率为 0 解析 :解析 : 该线框转动的频率是该线框转动的频率是 f Hz50 Hz, 选项, 选项 A 错误 ;错误 ; 2 100 2 该线框产生的交变电动势最大值是该线框产生的交变电动势最大值是 20 V,选项,选项 B 错误;错误;t0.005 s2 时刻,线框转过的角度
10、为时刻,线框转过的角度为 1000.005 ,此时平面与中性面垂直, ,此时平面与中性面垂直, 2 选项选项 C 错误;错误;t0.05 s 时刻,电动势的瞬时值为时刻,电动势的瞬时值为 0,此时穿过线圈的 磁通量变化率为 ,此时穿过线圈的 磁通量变化率为 0,选项,选项 D 正确正确 答案:答案:D 6(多选多选)(2019太原一模太原一模)图图 1 中,单匝矩形线圈中,单匝矩形线圈 abcd 在匀强磁场 中绕垂直磁场的轴转动改变线圈的转速,穿过该线圈的磁通量随时 间分别按图 在匀强磁场 中绕垂直磁场的轴转动改变线圈的转速,穿过该线圈的磁通量随时 间分别按图2中图线甲、 乙的规律变化 设线圈
11、的电阻为中图线甲、 乙的规律变化 设线圈的电阻为1.0 , 则, 则( ) A图线甲对应线圈在图线甲对应线圈在 t0 时产生的感应电动势最大时产生的感应电动势最大 B图线甲、乙对应的线圈在图线甲、乙对应的线圈在 t2.0 s 时,线圈平面均平行于磁感 线 时,线圈平面均平行于磁感 线 C图线甲、乙对应的线圈转速之比为图线甲、乙对应的线圈转速之比为 54 第 - 5 - 页 共 11 页 D图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为 2.5 A 解析 :解析 : 在在 t0 时,时, 甲 甲最大, 则产生的感应电动势最小, 故 最大, 则产生的感应电动势最小, 故 A
12、错误 ; 因为在 错误 ; 因为在 t0.2 s102.0 s 时,时,甲 甲 乙 乙 0,所以线圈平面均平行于 磁感线,故 ,所以线圈平面均平行于 磁感线,故 B 正确;由图正确;由图(b)可知甲、乙图线对应的周期之比为可知甲、乙图线对应的周期之比为 45, 而线圈的转速 , 而线圈的转速 n ,所以图线甲、乙对应的线圈转速之比为 ,所以图线甲、乙对应的线圈转速之比为 54, 1 T 故故 C 正确 ; 甲图线对应的线圈中交流电压的峰值正确 ; 甲图线对应的线圈中交流电压的峰值 EmBSm0.4 V5 V电流的峰值电流的峰值 Im5 A,故,故 D 项错误项错误 2 0.16 Em R 答案
13、:答案:BC 7 (2019珠海模拟珠海模拟)图甲是小型交流发电机的示意图, 两磁极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,间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A 为交流电流表,线圈绕垂直 于磁场的水平轴 为交流电流表,线圈绕垂直 于磁场的水平轴 OO沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时, 产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,以下判断正确的是 沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时, 产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,以下判断正确的是 ( ) A交流电的频率是交流电的频率是 100 Hz B电流表的示数为电流表的示数为 20 A C
14、0.02 s 时穿过线圈的磁通量最大时穿过线圈的磁通量最大 D0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行时线圈平面与磁场方向平行 解析:解析:由乙图知周期由乙图知周期 T0.02 s,则频率,则频率 f Hz50 Hz, 1 T 1 0.02 故故 A 错误;电流表的示数为有效值错误;电流表的示数为有效值 I A10 A,故,故 B 错误;错误; Im 2 10 2 2 由乙图知由乙图知 0.02 s 时线框中感应电流最大,说明线框与磁场平行,磁通时线框中感应电流最大,说明线框与磁场平行,磁通 第 - 6 - 页 共 11 页 量为零,故量为零,故 C 错误;错误;0.01 s 时线圈产生的感应电
15、动势最大,说明线框 与磁场平行,磁通量为零,故 时线圈产生的感应电动势最大,说明线框 与磁场平行,磁通量为零,故 D 正确正确 答案:答案:D 8(2019惠州六校联盟惠州六校联盟)图甲为风力发电的简易模型在风力作用 下,风叶带动与杆固连的永磁铁转动,磁铁下方的线圈与电压传感器 相连在某一风速时,传感器显示如图乙所示,以下正确的是 图甲为风力发电的简易模型在风力作用 下,风叶带动与杆固连的永磁铁转动,磁铁下方的线圈与电压传感器 相连在某一风速时,传感器显示如图乙所示,以下正确的是( ) A磁铁的转速为磁铁的转速为 2.5 r/s B线圈两端电压的有效值为线圈两端电压的有效值为 6 V C交变电
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