2020高考物理 考前冲刺Ⅲ专题10 直流和交流电路

2020高考物理 考前冲刺Ⅲ专题10 直流和交流电路

‎2020考前冲刺物理Ⅲ专题10 直流和交流电路 ‎ ‎1．【2020•湖北模拟】据报道，“神舟”八号飞船今年6月至8月择时发射。它是一个无人目标飞行器，为中国的空间站作对接准备，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。“神舟”飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达24%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得‎0.1A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（ ）‎ A．0.24J B．0.25J C．0.26J D．0.28J ‎【答案】B ‎【解析】根据W=UIt可得，每秒太阳能电池产生的能量为W=0.6×0.1×1J=0.06J，设太阳每秒照射的能量为Q，则由能量守恒定律得Q×24%=W，所以Q=0.25J，故选项B正确 ‎2．【2020•北京市朝阳区期末】一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为(　　)‎ A．1.8 W,5.4×10－2 W B．3.6 W,0.108 W C．0.6 W,1.8×10－2 W D．6.48×103 W,1.94×102 W ‎【答案】C ‎【解析】由图可知手机电池的电动势为E＝3.6 V，通话时电流I1＝＝500/3 mA，通话时功率P＝EI1＝0.6 W；待机时电流I2＝＝5 mA，所以待机功率P′＝EI2＝1.8×10－2 W，正确答案为C.‎ ‎3．【2020•河北省五校联盟模拟】‎ 一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动车的质量为m，电动车受到的阻力是车重的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则：（ ）‎ A．电动机的内阻为R=‎ B．电动机的内阻为R=‎ C．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大 D．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小 ‎【答案】BC ‎【解析】根据能的转化与守恒定律,,所以电动机的内阻为R=,选项B正确;当电动机突然被卡住而停止转动时,变成了纯电阻电路,回路的电流变大,故电源消耗的功率将变大,所以选项C正确.‎ 会逐渐减小，图线a是热敏电阻的伏安曲线，选项B正确；两图线的交点M，表示此状态两元件不仅电流相同，电压也相同，所以此时两者阻值相同，功率也相同，选项C错误D正确。‎ ‎5．【2020•浙江模拟】如图所示的火警报警装置，‎ 为热敏电阻，温度升高急剧减小，当电铃电压达到一定数值时，电铃会响，则下列说法正确的是（ ）‎ A.若报警器的电池老化。（内阻变大）电动势不变，不会影响报警器的安全性能。‎ B.若试验时发现当有火点时装置不响，应把的滑片P向下移 C.若试验时发现当有火点时装置不响，应把的滑片P向上移 D.增大电源的电动势，会使报警的临界温度升高 ‎【答案】C ‎【解析】设电铃工作电压为u ,当I=U时报警;串联电路中电压比等于电阻比,可知C正 确.‎ ‎6．【2020•安徽联考】某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略)，通过改变滑动变阻器电阻大小，观察到电压表和电流表的读数同时变大，则他所连接的电路可能是下图中的(　　)‎ ‎【答案】C ‎【解析】A、B、D图中电路的电压表读数变大，表示电源(或等效电源)的路端电压变大，则内电压变小，电流表的读数一定减小，与题目已知条件相矛盾，可排除．C图中电压表示数为定值电阻两端的电压，由欧姆定律可以判断电流、电压可以同时增大，选项C正确．.‎ R1‎ R2‎ R3‎ A V ε r ‎7．【2020•武汉联考】如图所示电路中，开关闭合稳定后，某时刻理想电压表和电流表的读数都突然增大，造成这一现象的原因是电阻元件发生短路或断路故障,则可能出现了下列哪种故障（ ）‎ A．断路 B．短路 C．断路 D．短路 ‎【答案】D ‎【解析】若短路，回路的总电阻减小，由闭合电路欧定律得干路的总电流增大，所以电源的外由电压减小，通过的电流减小；因，所以通过电流表支路的电流增大，故电压表和电流表的读数都突然增大，所以选项D正确．‎ ‎8.【2020•湖北黄冈模拟】如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则（ ）‎ ‎ A．电压表读数减小 B．电流表读数减小 C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率逐渐增大 ‎【答案】A ‎【解析】当滑动变阻器的滑片向端移动时，接入电路部分的电阻减小，外电路总电阻减小，电源输出电流增大，平行金属板两极电压减小，带电质点P所受电场力减小，质点P将向下运动，选项C错误；两端电压减小，中的电流减小，电流表读数增大，选项B错误；上消耗的功率逐渐减小，选项D错误.由于中电流增大，两端电压增大，电压表读数减小，所以选项A正确.‎ ‎9．【2020•云南联考】如图所示，电源内阻不可忽略，R1为半导体热敏电阻，R2为锰铜合金制成的可变电阻。当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时，可能的原因是 A．R1的温度逐渐降低 B．R1的温度逐渐升高 C．R2的阻值逐渐增大 D．R2的阻值逐渐减小 ‎【答案】AD ‎【解析】当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时，可能的原因是灯泡中电流逐渐减小，R1的阻值逐端电压变小，通过R3的电流变小，故R3消耗的功率变小，A错误；流过R1的电流变大，则R1两端的电压变大，即电容器两端的电压也变大，故电容器上电荷量变大，B正确；而灯L两端的电压变小，故灯L变暗，C正确；由于路端电压变小，故R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值，D正确．‎ ‎11．【2020•北京市海淀期末】如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表．当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断 所以R2的电压减小量大于R1的电压增大量；同理可分析，当P向b移动时，U1减小，U2增大，R2的电压增大量大于R1的电压减小量，故选项C正确 ‎12．【2020•重庆联考】在如图甲所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化．图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况．以下说法错误的是(　　)‎ A．图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况 B．图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况 C．此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大 D．此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变 ‎【答案】C ‎【解析】电压表V2测量定值电阻R1的电压，其U－I图象是过原点的直线，B正确；V1示数的变化量和电流表示数的变化量的比值为＝r是电源内阻，C错误；V3示数的变化量和电流表示数的变化量的比值为＝r＋R1‎ 是确定值，D正确；根据图中a、b图线的斜率可判断，a图线的斜率大，其斜率大小为r＋R1，b图线的斜率为电源内阻r，即a图线是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况，A正确．‎ ‎13. 【2020•江苏模拟】某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验电路如图6甲所示，其中P为电流传感器，V为电阻很大的电压表。实验时，条过原点的倾斜直线 D．电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关 ‎【答案】BC ‎【解析】因,由微元法再求和可知,图6乙中的第①段（充电阶段）电流曲线与 ‎【解析】交变电流的周期为0.02s，周期为50Hz，选项A正确，选项B错误。交变电流的最大值为2A，有效值为‎2A，选项C错误，选项D正确。‎ ‎15．【2020•湖南模拟】图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电据法拉第电磁感应定律E＝n＝n·S知副线圈中产生恒定电流，线圈对直流电无阻碍作用，直流电不能通过电容器，所以电流表A1、A2的示数相同，A3‎ 的示数为0，C选项符合题意．‎ C．灯泡Ⅰ变亮，灯泡Ⅱ变亮 D．灯泡Ⅱ变暗，灯泡Ⅲ变亮 ‎【答案】AD ‎【解析】由图可知原线原线圈两端的有效值为36V,根据＝得副线圈两端的电压有效值均为6V,所以选项A对;电阻对交流无影响,灯泡Ⅰ亮度不变;电感阻交流,电容通交流,所以灯泡Ⅱ变暗，灯泡Ⅲ变亮,选项D正确.‎ ‎17．【2020•辽宁丹东市四校协作摸底测试】如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率 ‎18．【2020•河北期末】如图正方形线框abcd长为L,，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω转动，c、d两点与外电路相连、外电路电阻也为r。则下列说法中正确的是（ ）‎ A．S断开时，电压表读数为BωL2‎ B．S断开时，电压表读数为 C．S闭合时，电流表读数为 BωL2.‎ D．S闭合时，线框从图示位置转过π/2过程中流过电流表的电量为BL2/7r ‎【答案】BD BωL2.，选项C错误；S闭合时，线框从图示位置转过π/2过程中，磁通量变化△Ф=BL2，时间△t=π/2ω，产生感应电动势的平均值为△Ф/△t=2ωBL2 /π，电流平均值为4ωBL2 /7rπ，流过电流表的电流平均值为I=2ωBL2 /7rπ，电量为q=I △t==BL2/7r，选项D正确。‎ ‎19．【2020•江苏常州水平监测】有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，小,故选项A正确;用户消耗的电功率变大时,则P3变大,而I变大,线路消耗的电功率变大,则能量守恒得P2变大,所以选项D正确 ‎ (2)R1＝＝ Ω＝4 Ω.‎ ‎(3)UR3＝I1R1－UR2＝0.75×4 V－2 V＝1 V I3＝＝＝‎‎0.25 A E＝3.2 V＋‎0.8 A×(R4＋r)‎ E＝3 V＋(‎0.25 A＋‎0.75 A)(R4＋r)‎ R4＋r＝1 Ω E＝4 V 故只能求出电源电动势E而不能求出内阻r.‎ ‎21．（【2020•北京市海淀区期末】如图13甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位 ‎【解析】‎ ‎（1）0~t1时间内，线框中的感应电动势 E=n 根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流 I=…‎ ‎（2）线框产生感应电动势的最大值 Em=nB‎1 L1L2ω 感应电动势的有效值E= nB‎1 L1L2ω 通过电阻R的电流的有效值I=‎ 线框转动一周所需的时间t=…‎ 此过程中，电阻R产生的热量 Q=I2Rt=πRω ‎ ‎（3）线框从图甲所示位置转过90°的过程中，‎ 平均感应电动势 ‎ 平均感应电流 …‎ 通过电阻R的电荷量 q=‎ ‎22．【2020•山东模拟】在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间 -qU- mgd=0 - mv02 解得U=200V…‎ ‎（2）设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R滑，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流 I=…‎ 根据部分电路欧姆定律可知 U=IR滑 解得 R滑=2.0×103Ω…‎ 滑动变阻器消耗的电功率 =20W…‎ ‎3）电源的效率 ‎23．【2020•江苏质检】某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线总电阻是6 Ω.‎ ‎(1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率．‎ ‎(2)若改用5000 V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压．‎ ‎ ‎