2025届高考物理二轮复习专项突破训练：直流电路和交流电路

PAGEPAGE1直流电路和沟通电路1．(多选)如图1所示的电路中，电表均为志向电表，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至某一位置，与移动前相比，下列说法正确的是()图1A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变亮C．电源的输出功率肯定变大D．电容器C所带的电荷量削减2．(多选)如图2，一带电小球垂直于电场线方向射入极板区域后，偏向A极板，为使小球沿射入方向做直线运动，可以采纳的方法是()图2A．将变阻器滑片P适当向右滑动B．将变阻器滑片P适当向左滑动C．适当减小小球所带电荷量D．将极板间距适当增大3．如图3所示电路中，电流表A和电压表V均可视为志向电表．闭合开关S后，将滑动变阻器R1的滑片向右移动，下列说法正确的是()图3A．电流表A的示数变大B．电压表V的示数变大C．电容器C所带的电荷量削减D．电源的效率增加4．如图4所示，电源的电动势为30V，内电阻为1Ω，一个标有“6V,12W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联．开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为()A．36W B．44WC．48W D．60W5．图5甲为小型旋转电枢式沟通发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′(OO′沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10Ω连接，与电阻R并联的沟通电压表为志向电压表，示数是10V．图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变更的图象．线圈内阻不计，则()图5A．此沟通发电机的电动势平均值为10eq\r(2)VB．t＝0.02s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压u随时间t变更的规律是u＝10eq\r(2)cos(100πt)VD．当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上6．(多选)如图6所示为某山区小型水电站的电能输送示意图，发电机输出的电压和输电线路上的电阻恒定，用电器均为纯电阻元件，当用电高峰来临时，下列推断正确的是()图6A．用电器等效电阻R0变大B．升压变压器T1的输出电压变大C．降压变压器T2的输出电压变小D．输电线路总电阻R上消耗的功率变大7．(多选)如图7所示，志向变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝10∶1，电阻R＝10Ω，两只相同小灯泡L1、L2的规格均为“3V,1.5W”，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦沟通电源．当S1接1、S2闭合时，L2正常发光．设小灯泡的电阻值恒定．下列说法正确的是()图7A．原线圈所接正弦沟通电源的电动势最大值为30VB．只断开S2后，变压器的输出功率为0.75WC．将S1换接到2后，原线圈的输入功率为90WD．将S1换接到2后，R的电功率为0.9W8．如图8，电阻R、电容器C和电感线圈L并联后，接入输出电压有效值、频率可调的沟通电源．当电路中沟通电的频率为f时，通过R、C和L的电流有效值恰好相等．若将频率降低为eq\f(1,2)f，分别用I1、I2和I3表示此时通过R、C和L的电流的有效值，则()图8A．I1＝I2＝I3 B．I1>I2>I3C．I3>I1>I2 D．I1>I2＝I39．(多选)如图9(a)所示，志向变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝55∶4，原线圈接有沟通电流表A1，副线圈电路接有沟通电压表V、沟通电流表A2、滑动变阻器R等，全部电表都是志向电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定．原线圈接入的沟通电压的变更规律如图(b)所示，则下列说法正确的是()图9A．沟通电压表V的读数为32VB．灯泡L两端电压的有效值为32VC．当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，A1示数增大D．由图(b)可知沟通发电机转子的角速度为100rad/s10．如图10所示，一志向变压器，左右两边共接有额定电压均为U的6盏完全相同的灯泡(额定功率均为P)，左端接在一电压恒为U0的沟通电源两端．此时6盏灯刚好正常发光．下列说法中不正确的是()图10A．该变压器的原、副线圈匝数比为1∶2B．此时沟通电源输出的功率为6PC．U0＝6UD．假如灯L6突然烧断，灯L1和L2将变暗，而其余3盏灯将变得更亮11．如图11甲所示为一沟通电源产生的电压随时间变更的关系图象，将该电源接入如图乙所示的志向降压变压器电路的原线圈，副线圈电路中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电路中各电表皆为志向电表，电压表V1和V2的示数分别用U1和U2表示；电流表A1和A2的示数分别用I1和I2表示，下列说法正确的是()图11A．变压器输入电压瞬时值表达式为u＝44eq\r(2)cos(100πt)VB．因为是降压变压器，所以副线圈电路的频率低于原线圈电路的频率C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．若只增大发电机转速，则U1不变、I2变大12．(多选)如图12所示，志向变压器副线圈接有滑动变阻器、志向电流表和额定电压为10V、内阻为1Ω的电动机．原线圈接入电压瞬时值表达式为u＝110eq\r(2)sin(100πt)V的沟通电，当滑动变阻器接入电路的电阻为22.5Ω时，电流表示数为2A，电动机正常工作，则下列说法正确的是()图12A．原、副线圈匝数比为2∶1B．电动机消耗的电功率为10WC．电动机的输出功率为16WD．突然卡住电动机，电动机内阻消耗的功率为100W参考答案1.答案BD2.答案ACD3.答案D解析R1的滑片向右移动，接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律知，干路中的电流减小，路端电压增大，R3两端的电压减小，电压表V的示数变小，B错误；并联部分的电压增大，电容器C所带的电荷量增加，C错误；通过R2的电流增大，所以通过R1的电流减小，电流表的示数变小，A错误；电源的效率：η＝eq\f(UI,EI)×100%＝eq\f(U,E)×100%，所以效率增加，D正确．4.答案A解析电路中电灯正常发光，所以UL＝6V，则电路中电流为I＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(12,6)A＝2A，电动机两端的电压UM＝E－Ir－UL＝(30－2×1－6)V＝22V，则电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝UMI－I2RM＝(22×2－4×2)W＝36W.5.答案C解析矩形线圈绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生正弦沟通电，外电阻R＝10Ω，电压表示数为10V，说明eq\f(Em,\r(2))＝10V，即Em＝10eq\r(2)V．依据题图乙知t＝0时磁通量等于0，可推断t＝0，电动势最大，所以电动势随时间变更的规律为U＝Emcosωt＝10eq\r(2)cos(100πt)V，选项C对．将t＝0.02s代入电动势的表达式，得U＝10eq\r(2)V，选项B错．依据楞次定律，感应电流总是阻碍线圈的转动，所以当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向向下，选项D错．电动势平均值为磁通量和时间的比值，而该比值最大为Em＝10eq\r(2)V，所以平均值肯定比Em＝10eq\r(2)V小，选项A错．6.答案CD解析用电高峰来临时，用电器增多，用电器并联后的总电阻R0减小，选项A错误；由于升压变压器的输入电压肯定，则输出电压肯定，选项B错误；设输电线的输送电流为I，降压变压器的变压比为k，升压变压器的输出电压为U，则U＝IR＋k2IR0，当R0减小时，I增大，输电线总电阻R消耗的功率PR＝I2R变大，选项D正确；降压变压器T2的输入电压等于U－IR，可以推断此电压减小，则输出电压也减小，选项C正确．7.答案BD解析当S1接1、S2闭合时，L2正常发光，副线圈的电压为U2＝3V，依据原、副线圈电压比等于匝数比即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得原线圈的电压为U1＝30V，原线圈所接正弦沟通电源的电动势最大值为Em＝30eq\r(2)V，故A错误；两只相同小灯泡阻值均为RL＝eq\f(U\o\al(L2),PL)＝6Ω，只断开S2后，变压器的输出功率为P2＝eq\f(U\o\al(22),2RL)＝eq\f(32,2×6)W＝0.75W，故B正确；将S1换接到2后，R的电功率为PR＝eq\f(U\o\al(22),R)＝0.9W，原线圈的输入功率为P入＝PR＝0.9W，故C错误，D正确．8.答案C解析将频率降低时，通过R的电流不变，电容器的容抗增大，通过C的电流减小，则有I1>I2，电感线圈的感抗减小，通过L的电流增大，则有I3>I1，故A、B、D错误，C正确．9.答案AC解析由题图(b)可知，原线圈输入电压有效值为440V，依据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，可得副线圈电压有效值为32V，沟通电压表V的示数为有效值，即为32V，故A正确；设灯泡L两端电压的有效值为U′，灯泡的阻值为r，交变电流的周期为T，依据交变电流有效值的定义有eq\f(322,r)×eq\f(T,2)＝eq\f(U′2,r)T，解得U′≈22.6V，故B错误；当滑动变阻器的触头P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则由欧姆定律可知，电流表A2示数增大，因为志向变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表A1示数也增大，故C正确；依据ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2π,0.02)rad/s＝100πrad/s，可知，沟通发电机转子的角速度为100πrad/s，故D错误．10.答案A解析由于各盏灯相同且均正常发光，所以流过每盏灯的电流均相同，原线圈中的电流I1等于灯泡的额定电流I，而副线圈中的总电流为I2＝4I，故n1∶n2＝I2∶I1＝4∶1，A错误；由于志向变压器本身不消耗能量，所以沟通电源输出功率为6盏灯的总功率6P，B正确；设原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，则U2＝U，U0＝U1＋2U，而U1∶U2＝n1∶n2＝4∶1，代入得U0＝6U，C正确；当灯L6突然烧断，变压器输出的功率将减小，所以输入功率也将减小，由P1＝U1I1得I1减小，所以灯L1和L2将变暗，同时因L1和L2分得的电压减小，变压器输入端的电压U1将增大，所以变压器输出的电压也将增大，使其余3盏灯变得更亮，D正确；本题选不正确的，故选A.11.答案C解析从题图甲可知ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2π,1.6×10－2)rad/s＝125πrad/s，故变压器输入电压瞬时值表达式为u＝44eq\r(2)cos(125πt)V，A错误；变压器不变更沟通电的频率，故原、副线圈中沟通电的频率相等，B错误；滑片P向下滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈中的总电阻减小，由于原、副线圈匝数不变，原线圈输入电压不变，所以副线圈两端的电压不变，即U2不变，所以副线圈中的电流增大，即I2增大，依据eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)可得I1变大，C正确；只增大发电机转速，依据Um＝NBSω＝NBS·2πn，可知Um增大，即U1增大，依据eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)可得副线圈中U2增大，所以I2增大，D错误．12.答案AC解析输入电压最大值为110eq\r(2)V，有效值为：U1＝eq\f(110\r(2),\r(2))V＝110V，R两端的电压：UR＝I2R＝2×22.5V＝45V，所以副线圈两端的电压：U2＝UR＋UM＝45V＋10V＝55V，可得：e