2020年高考物理二轮复习专题提升系列(含2019真题)—专题06 电磁感应和电路(直流电路和交流电路) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 5:45:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=2202sin 100πt (V),则( )

图9

A.电压表的示数为222 V B.副线圈中交流电的频率为50 Hz

C.在天逐渐变黑的过程中,电流表A2的示数变小 D.在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变大 答案 BC

解析 原线圈电压的最大值为2202 V,根据电压之比等于线圈匝数之比可知,副线圈的电压的最大值为222 V,电压表的示数为电压的有效值,所以示数为U=

222

V=22 V,故A2

ω100π

错误;由于变压器不改变交流电频率,则副线圈中交流电的频率为f=2π=2π Hz=50 Hz,选项B正确;在天逐渐变黑的过程中,光照变弱,R阻值增大,电路的总电阻变大,而副线圈两端的电压不变,所以电流变小,电流表A2的示数变小,故C正确;由于变压器的输入和输出的功率是相等的,副线圈的电流减小,电压不变,所以由P=UI可知,输出的功率要减小,故输入的功率也要减小,故D错误.

例5 (多选)(2019·四川综合能力提升卷(三))如图10所示为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1及输电线的电阻、理想变压器的匝数均不变,夜幕降临当用户开启的用电器越来越多时,下列表述正确的是( )

图10

A.升压变压器副线圈电压U2降低 B.降压变压器原线圈电压U3降低 C.输电线消耗的功率增大

D.发电机的输出功率不变 答案 BC

解析 当用电器增多时,功率增大,降压变压器的输出电流增大,则降压变压器原线圈电流变大,输电线上的电流增大,可知输电线上的功率损失增大;发电机的输出电压U1不变,升压变压器匝数比不变,则副线圈电压U2不变,由输电线上的电压损失增大,可知降压变压器的输入电压U3减小,故B、C正确,A错误;发电机输出功率随用户负载增多而增加,D错误. 拓展训练7 (多选)(2019·山东枣庄市上学期期末)某同学模拟“远距离输电”电路,将实验室提供的器材连接成了如图11所示电路.A、B为理想变压器,灯L1、L2相同且阻值不变,输电线路等效电阻为R.现保持A的输入电压不变,当开关S断开时,灯L1正常发光,则( )

图11

A.仅闭合S,L1变暗

B.仅闭合S,输电线路的发热功率变小 C.仅将滑片P上移,L1变亮

D.仅将滑片P上移,输电线路的发热功率变小 答案 AD

解析 闭合S,则消耗功率增大,B副线圈中电流增大,B原线圈电流也增大,则R上损失的电压和功率增大,则B输入电压UB1=UA2-IR减小,灯泡两端电压UB2减小,故灯泡会变暗,故A正确,B错误;仅将滑片P上移,A副线圈匝数减小,则A的输出电压减小,B的输入电压减小,灯泡电压也减小,故L1变暗,消耗功率减小,流过灯泡的电流减小,则B原线圈中电流减小,流过R的电流减小,输电线路的发热功率变小,故C错误,D正确.

拓展训练8 (多选)(2019·山东菏泽市下学期第一次模拟)如图12所示为远距离输电的原理图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压恒定、输电线上的电阻不变,假设用户所用用电器都是纯电阻用电器,若发现发电厂发电机输出的电流增大了,则可以判定

( )

图12

A.通过用户的电流减小了 B.用户接入电路的总电阻减小了 C.用户消耗的电功率减小了 D.加在用户两端的电压变小了 答案 BD

解析 如果发电机输出电流增大,根据变流比可知,输送电流增大,通过用户的电流增大,A项错误;由于输电线上损失的电压增大,因此降压变压器输入、输出电压均减小,即加在用户n3

两端的电压变小了,D项正确;由I2U2=I22R+(nI2)2R用户可知,输送电流增大,是由于R用户

4

减小引起的,B项正确;当用户总电阻减小时,即用户所用用电器增多,用户消耗的功率增大,C项错误.

五、重点题型强化训练(限时15分钟)

1. (2019·吉林“五地六校”合作体联考)在图1所示电路中,R1、R2是定值电阻,当滑动变阻器滑片向上移动时( )

图1

A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大 C.电压表示数变大,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表示数变小 答案 B

解析 根据题意,由题图可知,电流表与滑动变阻器串联而电压表与滑动变阻器并联,当向上移动滑片时滑动变阻器接入电路的阻值变小,再根据结论“串反并同”,可知电流表示数变大而电压表示数变小,B选项正确.

2. (多选)(2019·贵州安顺市上学期质量监测)如图2所示,曲线C1、C2分别是纯电阻电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中正确的是( )

图2

A.两条图线的交点表示内、外电路消耗的总功率为4 W B.电源的内电阻为1 Ω C.电源输出功率最大值为4 W D.电源的效率最大可达50% 答案 BC

解析 根据题图可以知道,曲线C1、C2的交点的位置,此时电路的内、外功率相等,由于内、外电路的电流是相等的,所以此时电源的内阻和外电路总电阻大小是相等的,内、外电路消耗的功率相等,总功率为8 W,即此时电源的输出功率是最大的,由题图可知电源输出功率最大值为4 W,所以A错误,C正确;根据P=I2R=I2r可知,当输出功率最大时,P=4 W,I=2 IUUA,所以R=r=1 Ω,所以B正确;电源的效率η=IE×100%=E×100%=×100%=

1

IRR

×100%=

I?R+r?R+r

100%,R越大,效率越大,只当r=R时,电源的效率才是50%,但不是效率

r×1+R

的最大值,选项D错误.

3. (多选)(2019·吉林长春市质量监测)如图3为一种直流发电机的结构示意图,直流发电机由两块永磁体、线圈和换向器组线缠绕而成.永磁体N、S极相对,中间区域视为匀强磁场,磁感应强度为B.线圈由N匝导线缠绕而成,面积为S,可绕如图所示的轴线匀速转动,角速度为ω.

换向器由两个半铜环和两个电刷构成,半铜环分别与线圈中导线的两端固连,线圈和半铜环绕着轴线以相同角速度转动.电刷位置固定,作为输出端与外电路相连(图中未画出).每当线圈转到中性面位置时,半铜环和电刷会交换接触,以保持输出电流方向不变,且交换时间极短可忽略.下列说法正确的是( )

图3

A.当线圈按照图示的方向转动时,电刷a的电势比b的电势高 B.当线圈转到图示位置时,线圈中产生的电动势为零 C.该发电机产生电动势的最大值为NBSω D.该发电机产生电动势的最大值是有效值的2倍 答案 CD

解析 线圈为等效电源,当线圈按照题图所示的方向转动时,根据右手定则知电刷a的电势比b的电势低,故A错误;当线圈转到题图所示位置时,磁通量为零,但磁通量的变化率达到了最大,所以线圈中产生的电动势也达到了最大,故B错误;发电机产生的电动势随时间变化图象如图所示,其中最大值为NBSω,且是有效值的2倍,故C、D正确.

4.(多选)(2019·安徽蚌埠市第二次质检)如图4所示,电路中的变压器为理想变压器,U为正弦式交变电压,R为变阻器,R1、R2是两个定值电阻,A、V分别是理想电流表和理想电压表,则下列说法正确的是( )

图4

A.闭合开关S,电流表示数变大、电压表示数变小 B.闭合开关S,电流表示数变小、电压表示数变大