专题10+恒定电流与交变电流（仿真押题）-2018年高考物理命题猜想与仿真押题

专题10+恒定电流与交变电流（仿真押题）-2018年高考物理命题猜想与仿真押题

‎1.(多选)如图2所示，A为巨磁电阻，当它周围的磁场增强时，其阻值增大；C为电容器.当有磁铁靠近A时，下列说法正确的有(　　)‎ 图2‎ A.电流表的示数减小 B.电容器C的电荷量增大 C.电压表的示数变小 D.电源内部消耗的功率变大 答案　AB ‎2.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u＝Umsinωt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4‎ A.() B.() C.4()2()2r D.4()2()2r 答案　C 解析　输入电压为：U1＝，由＝得：U2＝，又由P＝I2U2，输电线上损失的电功率为：Pr＝I·2r＝4()2()2r，C对.‎ ‎3.(多选)在如图6所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是(　　)‎ 图6‎ A.灯泡L变亮 B.电压表读数变大 C.电容器C上电荷量减少 D.电流表读数变小 答案　BD 解析　滑动变阻器的滑片P向左移动，变阻器R接入回路的电阻增加，回路中的总阻值增大.由I＝知，回路中的电流减小，灯泡L变暗，电流表的示数变小，A错，D对；由U＝E－Ir知，电流减小，路端电压增大，电压表的示数增大，B对；由UR＝E－I(r＋rL)，知R两端的电压增大，电容器C上的电荷量增加，C错.‎ ‎4.(多选)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图8为汽车启动原理图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A；电动机启动时电流表读数为58A.若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电动机内阻为0.02Ω，电流表内阻不计，则电动机启动时(　　)‎ 图8‎ A.车灯的电压为9.6V B.通过电动机的电流为48A C.电动机的功率为50W D.电动机输出的机械功率为430W 答案　AD 输出的机械功率为：P出＝P－Ir机＝430W，故选项D正确.‎ ‎5.如图9所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝纯电阻矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A.下列说法正确的是(　　)‎ 图9‎ A.线圈消耗的电功率为1W B.线圈中感应电流的有效值为2A C.任意时刻线圈中的感应电动势为e＝2cost D.任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint 答案　D ‎6.如图10所示，矩形闭合导线框ABCD处于可视为水平方向的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接有一只“11V,33W”的灯泡.当灯泡正常发光时，变压器输入电压u＝33cos (10πt) V.下列说法正确的是(　　)‎ 图10‎ A.图示位置可能是计时起点 ‎ B.图示位置线框中产生的磁通量变化率最小 C.变压器原、副线圈匝数之比为3∶1‎ D.通过电流表A的电流为A 答案　B 解析　根据瞬时值表达式可知，线框转动的计时起点是线框平面与磁感线平行的位置，不是图示的位置，选项A错误；图示位置线框中的磁通量最大，磁通量的变化率最小，选项B正确；变压器原线圈的电压有效值为33V，副线圈电压为11V，根据＝，则变压器原、副线圈匝数之比为3∶1，选项C错误；根据输出功率与输入功率相等可知，通过电流表A的电流为I＝＝A＝1A，选项D错误.‎ ‎7.(多选)如图11所示，图线①表示某电池组的输出电压－电流关系，图线②表示其输出功率－电流关系.根据图线可以求出(　　)‎ 图11‎ A.电源电动势 B.电源内阻 C.电池组的输出电压为45V时输出功率为100W D.电池组的输出功率为120W时，电路消耗的总功率为200W 答案　ABD ‎8.如图12所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶5，原线圈接u1＝110sin (100πt) V的交流电，电阻R1＝R2＝25Ω，D为理想二极管，则(　　)‎ 图12‎ A.通过电阻R1的电流为2A B.二极管的反向耐压值应大于550V C.原线圈的输入功率为200W D.通过原线圈的电流为A 答案　B ‎9．现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电，以下电路中可能使电灯正常发光的有(　　)‎ 解析　由图可知，A、B选项中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；C选项为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；D选项为升压变压器，电灯两端的电压要大于380 V，不可行．‎ 答案　ABC ‎10．如图所示，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，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有(　　)‎ A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小 C．P1变小，P2变小 D．P2变大，P3变大 解析　由理想变压器输出功率决定输入功率可得，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大，即P1增大，输入电压U1为定值不变，升压变压器的匝数不变，故输出电压U2不变，由于P1增大，由P1＝U1I1＝P2＝U2I2可得，I1增加，P2、I2增加，由闭合电路欧姆定律得U3＝U2－I2R，故U3减小，降压变压器原、副线圈匝数不变，所以U4减小，故选项A错误，选项B正确；由于用户功率增加，即P4增加，理想变压器无功率损耗可得：P3＝P4，功率P3也增加，由以上分析可知P1、P2增大，故选项C错误，选项D正确．‎ 答案　BD ‎11．图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为1∶100，降压变压器原副线圈匝数比为100∶1，远距离输电线的总电阻为100 Ω.若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750 kW.下列说法中正确的有(　　)‎ A．用户端交流电的频率为50 Hz B．用户端电压为250 V x/*k.w ‎ C．输电线中的电流为30 A D．输电线路损耗功率为180 kW 答案　AC ‎12.如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，两平行金属板间有匀强磁场．开关S闭合后，当滑动变阻器滑片位于图示位置时，一带电粒子恰好以速度v匀速穿过两板．若不计重力，以下说法正确的是(　　)‎ A．如果将开关断开，粒子将继续沿直线运动 B．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子可能向上偏转 C．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 D．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 解析　将开关断开，电容器将通过滑动变阻器放电，a、b板间的场强逐渐减少到零，所以粒子受到的洛伦兹力大于电场力，粒子将发生偏转，A错误．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，电容增大，电容器充电，两极板之间电场强度增大，粒子所受电场力增大，粒子可能向上偏转，选项B正确．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，平行金属板间电压降低，粒子所受电场力小于洛伦兹力．若粒子带负电，粒子将可能从下极板边缘射出，选项C正确．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，平行金属板间电压升高，粒子所受电场力大于洛伦兹力．若粒子带正电，粒子将可能从下极板边缘射出，选项D正确．‎ 答案　BCD ‎13．(多选)如图所示，电流表A1(0～3A)和A2(0～0.6A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中．闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是(　　)‎ A．A1、A2的读数之比为1∶1‎ B．A1、A2的读数之比为5∶1‎ C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1‎ D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5‎ ‎14．如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机．小灯泡L上标有“6V　12W”字样，电动机的线圈电阻RM＝0.50Ω.若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12V，此时(　　)‎ A．整个电路消耗的电功率为24W B．电动机的热功率为12W C．电动机的输出功率为12W D．电动机的输入功率为12W ‎15．在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动(如图甲所示)，产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是(　　)‎ A．从t3到t5这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零 B．从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为 C．t4时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为E0‎ D．t1时刻电阻R的发热功率为 ‎【答案】D　【解析】由于磁通量是双向标量，在t3到t5这段时间穿过线圈磁通量的变化量不为零，为ΔΦ1＝2BS，故A错误；通过电阻的电荷量Q＝，所以t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量Q＝＝，故B错误；由于产生的电动势最大，所以磁通量时间图象中，在电动势最大时，线圈中磁通量的变化率最大，即E0＝nk，所以k＝，故C错误；求功率时需用有效值，所以E＝，所以电流I＝，R的发热功率为P＝，故D正确．‎ ‎16．将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R，让它在磁感应强度为B，方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动．导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P、电阻为r的小灯泡并正常发光．电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则下列说法正确的是(　　)‎ A．半圆形硬导线的转速 B．半圆形硬导线的转速 C．半圆形硬导线从图示位置转90°通过小灯泡的电荷量为 D．半圆形硬导线从图示位置转90°过程中通过小灯泡的电荷量为0‎ ‎17．(多选)海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电．在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示．浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R＝15Ω的灯泡相连，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分)，如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N＝200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B＝0.2T，线圈直径D＝0.4m，电阻r＝1Ω.取重力加速度g＝10m/s2，π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v＝0.4πsin (πt) m/s.则下列说法正确的是(　　)‎ A．波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e＝16sin (πt) V B．灯泡中电流i的瞬时表达式为i＝4sin (πt) A C．灯泡的电功率为120W x.k/*w D．灯泡两端电压的有效值为V ‎18.图4甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，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并联的交流电压表为理想电压表，示数为10V.图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图象.则(　　)‎ 图4‎ A.此交流发电机的电动势平均值为10V B.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变化的规律是 u＝10cos (100πt) V D.当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上 解析　矩形线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，产生正弦交流电，外电阻R＝10Ω，电压表示数10V，说明＝10V即Em＝10V.根据题图乙t＝0时磁通量等于0可判断t＝0时R两端的电压最大，所以R两端的电压随时间变化的规律为u＝10cosωt＝10cos(100πt) V，选项C对.t＝0.02s代入电动势的表达式，此刻u＝10V，选项B错.根据楞次定律，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＝10V，所以平均值一定比Em＝10V小，选项A错.‎ 答案　C ‎19.如图5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ω从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I，下列说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A.线框中感应电流的有效值为2I B.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 答案　BC ‎20.如图6甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比.某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则(　　)‎ 图6‎ A.电流的表达式为i＝0.6sin (10πt) A B.磁铁的转速为10r/s ‎ C.风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin (10πt) A D.风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A 答案　A