高考物理命题猜想与仿真押题：专题10直流与交流电路命题猜想解析版

1、【考向解读】 1预测2019高考命题特点：(1)交流电路部分主要考查交变电流的产生和描述、交流电有效值、变压器的规律及动态分析、远距离输电等知识点(2)直流电路部分主要考查电路的简化，直流电路的动态分析，电路故障的分析与判断，含容电路的分析和计算，直流电路中能量转化问题等等22019年命题趋势高考对电路知识的单独考查主要是交流电路部分，特别是变压器与远距离输电相结合的动态分析问题是命题热点，而直流电路内容的考查通常与实验结合在一起，一般不单独命题【命题热点突破一】直流电路的分析1闭合电路动态分析的常用方法(1)利用结论法：即“串反并同”法“串反”即某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电

2、阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都减小(增大)；“并同”即某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都增大(减小)(2)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论2电路中的电功、电热、电功率和热功率(1)纯电阻电路：QWUItI2RtPUII2R(2)非纯电阻电路WQ(WQE其他)P电P热(P电P热P其他)例1(多选)如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，电流表A的示数变为零，若电路中故障发生在灯L、电阻R上，用一根导线来判断电路故障，则下列判断正确的是()

3、A将导线并联在R两端，电流表无示数，一定是L断路B将导线并联在L两端，电流表无示数，一定是R断路C将导线并联在R两端，电流表有示数，一定是R断路D将导线并联在L两端，电流表有示数，一定是L断路答案CD【变式探究】 如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1100 ，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化的图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的则下列说法正确的是()A该电源的电动势为16 VB定值电阻R2的阻值为10 C滑动变阻器的最大阻值为300 D在滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端的过程中，

4、该电源的最大输出功率为10 W解析乙图中AB延长线交U轴于(0,20 V)处，交I轴于(1.0 A,0)处，所以电源的电动势E20 V，A错误；内阻r20 .当滑片P滑到R3的右端时，电路参数对应乙图中的B点，即U24 V、I20.8 A，得R25 ，B错误；当滑片P滑到R3的左端时，由乙图知此时U外16 V，I总0.2 A，所以R外80 .因为R外R2，所以滑动变阻器的最大阻值为R3300 ，C正确；Pmax5 W，D错误答案C【命题热点突破二】交变电流的产生及描述两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，SB，最大，0，e0，i0，电流方向将发生改变(2)线圈平面与中性面垂直时，SB

5、，0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变例2(多选)某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示，输出功率是20 kW，现用5 000 V高压输电，输电线上的总电阻是40 ，再利用n1n2221的降压变压器降压后供给用户，则下列说法正确的是()A交变电流的频率为100 HzB发电机输出电压的有效值为220 VC流过高压输电线的电流为125 AD降压变压器输出电压的有效值为220 V答案BD【变式探究】如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转动时的感应电流为I，下列说法正确的

6、是()A线框中感应电流的有效值为2IB线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为D线框转一周的过程中，产生的热量为线圈转一周产生的热量QI2RT，代入解得QR，故选项D错误中华资源库答案BC【命题热点突破三】理想变压器及远距离输电例3一理想变压器、原线圈接uUmsin t(V)的交流电，副线圈所接的电路如图4913所示，电表均为理想的交流电表，开始开关S是闭合的当开关S断开后，下列说法正确的是()图4913AV2的读数变小、A3的读数变大BV2的读数不变、A3的读数变小CA1的读数变小、A2的读数变小DV1的读数变大、A1的读数变大解析理想变压

7、器的电压与匝数成正比，由于理想变压器原线圈接的电压不变，所以V1的读数不变，副线圈电压不变，所以V2的读数不变当S断开之后，并联电路的电阻变大，副线圈的电阻变大，由于副线圈电压不变，所以副线圈的总电流变小，即A2的读数变小，由于原、副线圈的匝数比不变，所以当副线圈的电流变小时，原线圈的电流也要变小，所以A1的读数变小，由于副线圈的总电流变小，R1的电压变小，并联电路的电压增大，所以R3中的电流增大，A3的读数变大，所以C正确答案C来源：【变式探究】 (多选)(2014山东卷，17)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接

8、在正弦交变电源上闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n2113答案BD【命题热点突破四】交变电流、理想变压器的综合问题分析例4、如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是()图49

9、16A矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBScos tB矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为0C当P位置不动，R增大时，电压表读数也增大D当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小解析计时起点，线圈内的感应电动势为最大值EmNBS，所以感应电动势的瞬时值表达式为eNBScos t，A选项正确矩形线圈从图示位置经过时间，线圈磁通量的变化量为BS，故通过电流表的电荷量qN，即不为0，B选项错误电压表示数是线圈产生的感应电动势的有效值，即总是，C选项错误当P位置向上移动，输出电压升高，R不变时，输出功率增大，电流表读数增大，选项D错误答案A【变式探究】如图所示，匝数为100匝

10、的矩形线圈abcd位于磁感应强度B T的水平匀强磁场中，线圈面积S0.5 m2，内阻不计线圈绕垂直于磁场的轴以角速度10 rad/s匀速转动线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12 V，12 W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是()A通过灯泡的交变电流的频率是50 Hz来源：B变压器原、副线圈匝数之比为101C矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 VD若将灯泡更换为“12 V,24 W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速答案B【高考真题解读】1(2015新课标全国16)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31，在原、副线圈

11、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220V的正弦交流电源上，如图1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1AU66V，kBU22V，kCU66V，kDU22V，k2(2015四川理综4)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2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2A峰值是e0B峰值是2e0C有效值是Ne0D有效值是Ne0【答案】D【解析】矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势

12、的最大值都为e0，所以发电机的电动势峰值为2Ne0，A、B错误；由于不计线圈的电阻，所以发电机的输出电压峰值为2Ne0，故有效值为Ne0，故D正确 3(多选)(2015天津理综6)如图3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3A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4(2015福

13、建理综15)图4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uUmsint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4A() B()C4()2()2rD4()2()2r【答案】C【解析】原线圈电压的有效值：U1，根据可得U2，又因为是理想变压器，所以T的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率P，所以输电线上的电流I，输电线上损失的电功率为PI22r4r22，所以C正确，A、B、D错误5(2015江苏单科1)一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电流改变

14、为110V已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为()A200B400C1600D3200【答案】B【解析】根据变压器的变压规律得，n2n1800400，选项B正确 6(2015广东理综15)如图17为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220V降至110V，调节前后()图17A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为127(多选)(2015海南单科10)如图22所示，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

15、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5.0V，则()图22A此时原线圈两端电压的最大值约为34VB此时原线圈两端电压的最大值约为24VC原线圈两端原来的电压有效值约为68VD原线圈两端原来的电压有效值约为48V8. (2014天津卷，2)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是()A增大R1的阻值B增大R2的阻值C

16、增大两板间的距离D断开电键S解析根据电路结构，电容器两极电压等于R1两端电压与R2大小无关，即UCUR1E，对油滴由平衡条件得qmg，油滴静止不动，说明电场强度不发生变化，即R1的电压不变即可，故改变R2时对电路工作状态无影响，选B. 答案B9(多选)(2014广东卷，19)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是()A P向下滑动时，灯L变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变 CP向上滑动时，变压器的输入电流变小 DP向上滑动时，变压器的输出功率变大解析由于理想变压器输入电压不变，据公式，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，则A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故B正确；滑片P上滑，电阻减小，电流I2增大，据则原线圈输入电流I1也增大，故C错误；此时变压器输出功率P2U2I2将变大，故D正确Z答案