1、优质文档优质文档2014 年高考物理二轮复习经典试题恒定电流与交变电流一、选择题(本题共 8 小题，每小题 8 分，共 64 分，其中第4、7、8 小题为多选题)1. 2013长春一调 如图所示， R1 和 R2 是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但 R1 的尺寸比 R2 的尺寸大在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是( )A. R1 中的电流小于 R2 中的 电流B. R1 中的电流大于 R2 中的电流C. R1 中自由电荷定向移动的速率大于 R2 中自由电荷定向移动的速率D. R1 中自由电 荷定向移动的速率小于 R2 中自由电荷定向移动的速率解析：
2、设正方形边长为 L、导体厚度为 d，则 I ，R UR LS ，则 I 相等由 InqS vnqLdv 得 L 大则 v 就小，D 正LLd d Ud确答案：D优质文档优质文档22013石家庄一模一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的图象如图所示根据图象 提供的信息，以下说法正确的是 ( )A线圈转动的角速度为 100 rad/sB感应电动势的有效值为 10 VCt1.010 2 s 时，线圈平面和磁场方向的夹角为 30Dt1.510 2 s 时，穿过线圈平面的磁通量最大解析：由图象可知：该交 流 电的周期 T0.06 s，则线圈转动的角速度 rad/s
3、，选项 A 错误；感应电 动势的有效值 E2T 100310 V，选项 B 错误；t1.510 2 s 时，线圈产生的感应电动Em2 2势最大，由法拉第电磁感应定律可知：此时穿过线圈平面的磁通量的变化率最大，但磁通量为零，选项 D 错误；因 t1.010 2 s T，则16线圈平面从中性面位置转过 60，即线圈平面和磁场方向的夹角为30，选项 C 正确答案：C优质文档优质文档3. 2013宁夏银川一中二模在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻 R1、R 2 及电位器( 滑动变阻器) R 连接而成，L 1、L 2 是红、绿两个指示灯，当电位器的触
4、头由弧形碳膜的中点逆时针滑向 a 端时，下列说法中正确的是( )A. L1、 L2 两个指示灯都变亮B. L1、 L2 两个指示灯都变暗C. L1 变亮，L 2 变暗D. L1 变暗，L 2 变亮解析：当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向 a 端时，电位器接入电路的电阻减小，根据串并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合 电路欧姆定律可得干路电流增大，内阻分担电压增大，路端电压减小， L1灯变暗，通过其电流减小；由 U1I 1R1及 I1IIL 1可知 R1分担 电压增大，则 L2和 R2两端电压减小，L 2将因功率减小而变暗，选项 B 正确答案：B4. 2013原创卷七如图是某电子秤的原
5、理图，人只要站在踏板上，仪表 G 就能显示人的体重，踏板下面的传感器 R 实质是一个阻值可随压力大小而变化的电阻，显示体重的仪表 G 实质是理想电流表，如果不计踏板的质量，电阻 R 随人的体重 G 变化的函数关系式为 R akG (a、k 是常量，G 和 R 的单位分别是 N 和 )下列说优质文档优质文档法正确的是( )A. 传感器 R 是一个力电传感器B. 闭合电路测量时，电路中的电流随人的体重均匀变化C. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表 G 刻度盘的零刻度处D. 如果要扩大电子秤的量程，滑动变阻器 R接入电路中的电阻应调大解析：R 是将压力信号转换成电信号的传感器，即力电
6、传感器，A 项 正确；闭合电路测量时，电路中的电流 I ，显然Ea kG r R与人的体重不成线性关系，B 项错误；当重力 为零时，电流最小，但不为零，C 项错误；由 Ig 可知，Ea kGm r RkGm arR ，因此变阻器接入电路中的电阻调大，可以测量EIg的人的最大体重增大，D 项正确答案：AD5. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 201，两个标有“12 优质文档优质文档V,6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的) 的示数分别是( )A. 120 V,0.10 A B. 240 V,0.025 AC. 120 V,0.05
7、A D. 240 V,0.05 A解析：灯泡正常工作，副线圈电压 U212 V，副线圈电流I22 A1 A，根据匝数比得原线圈电 流 I1 I20.05 A，原线612 120圈电压 U120U 2240 V，选项 D 正确答案：D6. 2013郑州质检一如图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匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与 R10 的电阻连接，与电阻 R 并联的交流电压表为理想电表，示数是 10 V图乙是矩形线圈磁通量 随时间 t 变化的图象则( )A电阻 R 上的热功率为 20 W来源:学,科,网B 0.02
8、 s 时 R 两端的电压瞬时值为零CR 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u14.1 cos100t (V)D通过 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 icos50t (A)解析：电压表的示数为该电压的有效值，因此电阻 R 上的热功率 P 10 W，选项 A 错误；由图象可知， 0.02 s 时，磁通量为零，U2R优质文档优质文档此时线圈处于垂直于中性面的位置，产生的电动势以及路端电压应该是最大的，选项 B 错误 ；由图象知， 该交流电为余弦式变化的交流电，因此电压的最大值为 10 V，周期 T0.02 s，所以电压随时间的变2化规律 u Umcos t 14.1cos100t(
9、V)，选项 C 正确；通过 R 的最大2T电流为 Im A，因此 电流随时间的变化规律为UmR 2iI mcos t1.41cos100t(A)，选项 D 错误所以答案选 C.来源:学& 科&网 Z&X&X&K2T答案：C7. 2013昆明质检 在图 (a)的平面直角坐标系 xOy 中有一圆心角为 45的扇形导线框 OMN 绕垂直于线框平面的轴 O 以角速度 逆时针方向匀速转动第象限和第象限内存在垂直 xOy 平面的匀强磁场，磁感应强度的大小均为 B，方向如图所示设线框中感应电流方向以逆时针方向为正，从图(a)所示位置开始计时，那么在图(b)中能正确描述 OM 边所受安培力 F 的大小及线框内
10、感应电流 i随时间 t 变化情况的是( )优质文档优质文档解析：扇形导线框进入第象限和从第象限出磁场时均是单边切割磁场， 产生的电流大小相等，且均为逆时针方向，OM 边所受安培力大小也相等导线框的两边分别在第象限和第象限时，产生顺时针方向的电流，其大小为单边切割产生电流的 2 倍，OM 边所受安培力大小也为单边切割时的 2 倍，则选项 AC 正确答案：AC8. 如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为 50 Hz 的正弦交流电源相连，两个阻值均为 20 的电阻串联后接在副线圈的两端图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为200 匝和 100 匝，电压表的示数为 5 V，则 ( )A
11、. 电流表的读数为 0.5 AB. 流过电阻的交流电的频率为 100 HzC. 交流电源的输出电压的最大值为 20 V2D. 交流电源的输出功率为 2.5 W解析：根据电压表示数为 5 V 可知，副线圈输出电压为 10 V，副线圈输出功率为 2.5 W，交流电源的输出功率为 2.5 W，原线圈电压20 V，交流电源的输出电压的最大值为 20 V，原线圈中电流即电流2表的读数为 0.125 A，选项 A 错误， C、D 正确；流过电阻的交流电的频率为 50 Hz，选项 B 错误答案：CD优质文档优质文档二、计算题(本题共 2 小题，共 36 分需写出规范的解题步骤)9. 2013江西名校联考四如
12、图所示是交流发电机模型示意图，n100 匝的矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小 B T210的水平匀强磁场中，线框面积 S0. 48 m2.线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度 100 rad/s 匀速转动，并与理想升压变压器相连，升压变压器的原副线圈匝数比为 25，理想降压变压器副线圈接入一只“12 V 30 ”的灯泡，且灯泡正常发光，线框、输电线路的电阻都不计(1)将图示时刻记为 t 0，指出此刻线圈中的电流方向，并写出该正弦交流电的瞬时表达式；(2)求降压变压器的原副线圈匝数比；(3)求灯泡正常发光时，电流表的读数解析：(1) 利用右手定则判断得到，电流方向为 DCBAD该正弦交流
13、电的瞬时表达式为 enBSsin(t 0)代入相关数据得 e480 sin(100t ) V22(2)发电 机的 电动势有效值是 480 V，升压变压器的原副线圈匝数比为 25，优质文档优质文档由 ，得输电电压是 1200 Vn1n2 U1U2再通过降压变压器降为 12 Vn3n4 U3U4线路电阻不计，U 2U 3得 n3n4 1001(3)灯泡正常发光时， P4.8 W利用理想变压器功率不变原理得发电机输出功率 P4.8 W，P U1I1，解得 电流表的 读数 I10.01 A答案：(1)DCBAD 480 sin(100t ) V (2)1001 (3)0.01 22A10. 2 013
14、苏州二模 发电机的端电压为 220 V，输出电功率为 44 kW，输电 导线的电阻为 0.2 ，如果用原、副线圈匝数之比为110 的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为 101 的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路图(2)求用户得到的电压和功率(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压来源:Zxxk.Com解析：(1) 线 路图如图所示：来源:学科网优质文档优质文档(2)升压变压器副线圈上的输出电压 U2 U12200 V ，n2n1升压变压器副线圈上的输出电流 I2 I1，n1n2升压变压器原线圈上的输入电流，由 PU 1I1得I1 A200 A，PU1 44103220所以 I2 A20 A.n1Pn2U1 4410310220输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI 2R4 V，P RI R0.08 kW.来源:学科网2加到降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为I3I 220 A，U3U 2U R2196 V.降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U4 U3219.6 V， I4 I3200 A.n4n3 n3n4用户得到的功率 P4U 4I443.92 kW.(3)若不采用高压输电，线路损失电压为 U RI 1R40 V，用户得到的电压 UU 1U R180 V，用户得到的功率为 PUI 136 kW.答案：见解析
