新高考物理二轮复习讲与练专题4.1 直流电路和交变电流（练）（原卷版）

专题四电路和电磁感应（练）专题4.1直流电路和交变电流第一部分：练真题【2022年真题】1、（2022·北京卷·T13）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于SKIPIF1<0时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于SKIPIF1<0（SKIPIF1<0、SKIPIF1<0为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0为压力传感器C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高2、（2022·北京卷·T9）利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是（）A．充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定B．充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定C．放电过程中，电流表的示数均匀减小至零D．放电过程中，电压表的示数均匀减小至零3、（2022·江苏卷·T2）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0电源电动势SKIPIF1<0，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<04、（2022·浙江6月卷·T12）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为SKIPIF1<0时，输出电功率为SKIPIF1<0，风速在SKIPIF1<0范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为SKIPIF1<0，空气密度为SKIPIF1<0，风场风速为SKIPIF1<0，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（）A.该风力发电机的输出电功率与风速成正比B.单位时间流过面积SKIPIF1<0的流动空气动能为SKIPIF1<0C.若每天平均有SKIPIF1<0的风能资源，则每天发电量为SKIPIF1<0D.若风场每年有SKIPIF1<0风速在SKIPIF1<0的风能资源，则该发电机年发电量至少为SKIPIF1<05、（2022·浙江1月卷·T12）某节水喷灌系统如图所示，水以SKIPIF1<0的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（）A.每秒水泵对水做功为75JB.每秒水泵对水做功为225JC.水泵输入功率为440WD.电动机线圈的电阻为10SKIPIF1<06、（2022·重庆卷·T3）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“SKIPIF1<0”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为SKIPIF1<0的交流电后能正常工作，则（）A.卤素灯两端的电压有效值为SKIPIF1<0 B.变压器原、副线圈的匝数比为55∶3C.流过卤素灯的电流为SKIPIF1<0 D.卤素灯的电阻为SKIPIF1<07、（2022·北京卷·T4）某理想变压器的原线圈接在SKIPIF1<0的正弦交流电源上，副线圈输出电压为SKIPIF1<0，输出电流为SKIPIF1<0。该变压器（）A．原、副线圈的匝数之比为100∶1B．输入电流为SKIPIF1<0C．输入电流的最大值为SKIPIF1<0D．原、副线圈交流电的频率之比为1∶1008、（2022·海南卷·T5）一个有N匝的矩形线框，面积为S，以角速度SKIPIF1<0从如图所示的位置开始，在匀强磁场B中匀速转动，则产生的感应电动势随时间变化的图像是（）A．B．C．D．9、（2022·湖南卷·T6）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头SKIPIF1<0初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻SKIPIF1<0的阻值为SKIPIF1<0，滑动变阻器SKIPIF1<0的最大阻值为SKIPIF1<0，滑片SKIPIF1<0初始位置在最右端。理想电压表V的示数为SKIPIF1<0，理想电流表A的示数为SKIPIF1<0。下列说法正确的是（）A.保持SKIPIF1<0位置不变，SKIPIF1<0向左缓慢滑动的过程中，SKIPIF1<0减小，SKIPIF1<0不变B.保持SKIPIF1<0位置不变，SKIPIF1<0向左缓慢滑动的过程中，SKIPIF1<0消耗的功率增大C.保持SKIPIF1<0位置不变，SKIPIF1<0向下缓慢滑动的过程中，SKIPIF1<0减小，SKIPIF1<0增大D.保持SKIPIF1<0位置不变，SKIPIF1<0向下缓慢滑动的过程中，SKIPIF1<0消耗的功率减小10、（2022·山东卷·T4）如图所示的变压器，输入电压为SKIPIF1<0，可输出SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0电压，匝数为SKIPIF1<0的原线圈中电随时间变化为SKIPIF1<0．单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为SKIPIF1<0。将阻值为SKIPIF1<0的电阻R接在SKIPIF1<0两端时，功率为SKIPIF1<0。下列说法正确的是（）A.n1为1100匝，SKIPIF1<0为SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0间线圈匝数为120匝，流过R的电流为SKIPIF1<0C.若将R接在SKIPIF1<0两端，R两端的电压为SKIPIF1<0，频率为SKIPIF1<0D.若将R接在SKIPIF1<0两端，流过R的电流为SKIPIF1<0，周期为SKIPIF1<011、（2022·浙江6月卷·T5）下列说法正确的是（）A.恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向C.正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大D.升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率12、（2022·浙江1月卷·T9）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（）A.甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场B.乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场C.甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电D.乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电【2021年真题】1、（2021·江苏卷·T2）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为SKIPIF1<0的电容器，在SKIPIF1<0内细胞膜两侧的电势差从SKIPIF1<0变为SKIPIF1<0，则该过程中跨膜电流的平均值为（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<02、（2021·重庆卷·T6）某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两端的电压为220V，副线圈两端的电压为4.4V，副线圈的电流为1.0A，若将该变压器视为理想变压器，则A.原、副线圈匝数之比为25׃1B.原线圈的电流为0.02AC.副线圈两端的电压最大值为5VD.原、副线圈的功率之比为50׃13、（2021·浙江1月卷·T19）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于______。A.平面abcd B.平面abfe C.平面abgh D.平面aehd4、（2021·浙江1月卷·T16）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（）A.框内电流方向不变 B.电动势的最大值为UmC.流过电阻的电荷SKIPIF1<0 D.电阻产生的焦耳热SKIPIF1<05、（2021·北京卷·T5）一正弦式交变电流的i-t图像如图所示。下列说法正确的是（）A.在tSKIPIF1<00.4s时电流改变方向 B.该交变电流的周期为0.5sC.该交变电流的表达式为SKIPIF1<0 D.该交变电流的有效值为SKIPIF1<06、（2021·广东卷·T7）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是（）A.交流电的频率为10HzB.副线圈两端电压最大值为3VC.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率7、（2021·海南卷·T9）如图，理想变压器原线圈接在SKIPIF1<0的交流电源上，副线圈匝数可通过滑片P来调节。当滑片P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比SKIPIF1<0，为了使图中“SKIPIF1<0，SKIPIF1<0”的灯泡能够正常发光，下列操作可行的是（）A.仅将滑片P向上滑动B.仅将滑片P向下滑动C.仅在副线圈电路中并联一个阻值为SKIPIF1<0的电阻D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为SKIPIF1<0的电阻8、（2021·河北卷·T8）如图，发电机的矩形线圈长为SKIPIF1<0、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，两个副线圈分别接有电阻SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，当发电机线圈以角速度SKIPIF1<0匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（）A.通过电阻SKIPIF1<0的电流为SKIPIF1<0 B.电阻SKIPIF1<0两端的电压为SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0与SKIPIF1<0的比值为SKIPIF1<0 D.发电机的功率为SKIPIF1<09、（2021·湖北卷·T6）如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（）A.电流表A1示数减小 B.电流表A2示数增大C.原线圈输入功率先增大后减小 D.定值电阻R消耗的功率先减小后增大10、（2021·湖南卷·T6）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为SKIPIF1<0，输入端SKIPIF1<0、SKIPIF1<0接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻SKIPIF1<0的阻值相同。在滑动变阻器SKIPIF1<0的滑片从SKIPIF1<0端滑动到SKIPIF1<0端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（）A.L1先变暗后变亮，L2一直变亮B.L1先变亮后变暗，L2一直变亮C.L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗D.L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗11、（2021·辽宁卷·T5）如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为L，线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO′以角速度ω匀速转动，ab边距轴SKIPIF1<0。线图中感应电动势的有效值为（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<012、（2021·天津卷·T3）如图所示，闭合开关后，SKIPIF1<0的电阻两端的交流电压为SKIPIF1<0，电压表和电流表均为理想交流电表，则（）A.该交流电周期为SKIPIF1<0 B.电压表的读数为SKIPIF1<0C.电流表的读数为SKIPIF1<0 D.电阻的电功率为SKIPIF1<013、（2021·浙江省6月卷·T5）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值SKIPIF1<0相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<014、（2021·山东卷·T9）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为SKIPIF1<0的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为SKIPIF1<0。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为SKIPIF1<0；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P。以下判断正确的是（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<015、（2021·福建卷·T3）某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器增加时，图中各电表的示数变化情况是（）A．A1增大，V2不变，V3增大B．A1增大，V2减小，V3增大C．A2增大，V2增大，V3减小D．A2增大，V2不变，V3减小16、（2021·江苏卷·T12）贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为SKIPIF1<0，线圈的匝数为100、面积为SKIPIF1<0，电阻为SKIPIF1<0，若磁体转动的角速度为SKIPIF1<0，线圈中产生的感应电流为SKIPIF1<0。求：（1）线圈中感应电动势的有效值E；（2）线圈的输出功率P。17、（2021·北京卷·T19）类比是研究问题的常用方法。（1）情境1：物体从静止开始下落，除受到重力作用外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力SKIPIF1<0（k为常量）的作用。其速率v随时间t的变化规律可用方程SKIPIF1<0（①式）描述，其中m为物体质量，G为其重力。求物体下落的最大速率SKIPIF1<0。（2）情境2：如图1所示，电源电动势为E，线圈自感系数为L，电路中的总电阻为R。闭合开关S，发现电路中电流I随时间t的变化规律与情境1中物体速率v随时间t的变化规律类似。类比①式，写出电流I随时间t变化的方程；并在图2中定性画出I-t图线。（3）类比情境1和情境2中的能量转化情况，完成下表。情境1情境2物体重力势能的减少量物体动能的增加量电阻R上消耗的电能【2020年真题】1、（2020·全国=1\*ROMANI卷·T17）图（a）所示电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（）A.B.C. D.2、（2020·全国=2\*ROMANII卷·T19）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则（）A.∆P′=SKIPIF1<0∆P B.∆P′=SKIPIF1<0∆P C.∆U′=SKIPIF1<0∆U D.∆U′=SKIPIF1<0∆U3、（2020·浙江1月卷·T6）小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱（）A.通过的电流增大B.两端的电压增大C.阻值增大为原来的1.2倍D.电功率增大为原来的1.44倍4、（2020·江苏卷·T6）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（）A.车灯的电流变小 B.路端电压变小C.电路的总电流变小 D.电源的总功率变大5、（2020·浙江7月卷·T16）如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动。现有质量为SKIPIF1<0、额定功率为SKIPIF1<0的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过SKIPIF1<0到达SKIPIF1<0高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为SKIPIF1<0，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，则（）A.空气对无人机的作用力始终大于或等于SKIPIF1<0B.直流电源对无人机供电的额定电流为SKIPIF1<0C.无人机上升过程中消耗平均功率为SKIPIF1<0D.无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功6、（2020·北京卷·T12）图甲表示某金属丝的电阻SKIPIF1<0随摄氏温度SKIPIF1<0变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（）A.SKIPIF1<0应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系B.SKIPIF1<0应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系C.SKIPIF1<0应标在电流较大刻度上，且温度与电流是线性关系D.SKIPIF1<0应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系7、（2020·海南卷·T4）一车载加热器（额定电压为SKIPIF1<0）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，则（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<08、（2020·海南卷·T3）图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用SKIPIF1<0和SKIPIF1<0表示甲和乙两电流的有效值，则（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<09、（2020·全国=3\*ROMANIII卷·T20）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10SKIPIF1<0，R3=20SKIPIF1<0，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（）A.所用交流电频率为50Hz B.电压表的示数为100VC.电流表的示数为1.0A D.变压器传输的电功率为15.0W10、（2020·山东卷·T5）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=22：3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15Ω，额定电压为24V。定值电阻R1=10Ω、R2=5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（）A.1Ω B.5Ω C.6Ω D.8Ω11、（2020·天津卷·T6）手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（）A.送电线圈中电流产生磁场呈周期性变化B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D.手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失12、（2020·浙江1月卷·T10）如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为SKIPIF1<0，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为SKIPIF1<0，电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（）

A.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0，SKIPIF1<013、（2020·江苏卷·T2）电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（）A.是一种降压变压器B.能测量直流电路的电流C.原、副线圈电流的频率不同D.副线圈的电流小于原线圈的电流14、（2020·浙江7月卷·T11）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率SKIPIF1<0，发电机的电压SKIPIF1<0，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻SKIPIF1<0，在用户端用降压变压器把电压降为SKIPIF1<0。已知输电线上损失的功率SKIPIF1<0，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A.发电机输出的电流SKIPIF1<0B.输电线上的电流SKIPIF1<0C.降压变压器的匝数比SKIPIF1<0D.用户得到的电流SKIPIF1<015、（2020·北京卷·T9）如图所示，理想变压器原线圈接在SKIPIF1<0的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后（）

A.电流表SKIPIF1<0的示数减小B.电压表SKIPIF1<0的示数减小C.电压表SKIPIF1<0的示数不变D.电流表SKIPIF1<0的示数不变第二部分：练新题1、（2023·北京市房山区高三上学期期末）利用电流表和电压表测一节干电池的电