2019-2020年高考物理最近考題選 直流電路和交流電路.doc

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2019-2020年高考物理最近考題選 直流電路和交流電路 1、電吹風(fēng)是生活中的常用電器。某款電吹風(fēng)的各項(xiàng)參數(shù)如下表所示，其電路圖如圖所示，理想變壓器的兩線圈匝數(shù)分別為n1和n2，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)，可動(dòng)的扇形金屬片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P處于不同位罝時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹自然風(fēng)三種不同的工作狀態(tài)。關(guān)于該款電吹風(fēng)，下列說法中正確的是（ ） 熱風(fēng)時(shí)輸入功率 450W 自然風(fēng)時(shí)輸入功率 50W 小風(fēng)扇額定電壓 50V 正常工作時(shí)小風(fēng)扇的機(jī)械功率 42W A.觸片P與觸點(diǎn)b、c接觸時(shí)，電吹風(fēng)吹熱風(fēng) B.變壓器兩線圈的匝數(shù)比n1: n2=22 : 5 C.小風(fēng)扇線圈電阻為8 Ω D.電熱絲正常工作時(shí)電阻為6. 25Ω 答案 A、只有電熱絲接入時(shí)才能吹熱風(fēng)，故吹熱風(fēng)時(shí)觸片P與觸點(diǎn)a、b接觸，故A錯(cuò) 誤； B、根據(jù)變壓器的原線圈、副線圈的匝數(shù)與電壓的關(guān)系：，故B錯(cuò)誤； C、小風(fēng)扇的熱功率為：，電流，則由可得：，故C正確； D、電熱絲的功率，由可知，電熱絲電阻 ，故D錯(cuò)誤。 故選：C 2、一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比nl：n2=11：5。原線圈與正弦交變電連接，輸入電壓U如圖所示。副線圈僅接入一個(gè)10Ω的電阻。則( ) A．流過電阻的電流是20 A B．與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是l00V C．變壓器的輸入功率是ll03W D．經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6l03 J 答案 由圖可知原線圈輸入交變電壓，有效值為，根據(jù)理想變壓器的規(guī)律可知副線圈兩端的電壓為： A、流過電阻的電流是，故A錯(cuò)誤; B、與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是有效值，所以是，則B錯(cuò)誤; C、輸入功率等于輸出功率，．故C正確； D、經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是，則D錯(cuò)誤。 故選：C 3、如下圖甲所示，理想變壓器原線圈通有正弦式交變電流，副線圈接有3個(gè)電阻和一個(gè)電容器。已知R1=R3=20Ω，R2=40Ω，原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈的輸入功率為P=35W，已知通過R1的正弦交流電如下圖乙所示。求： (1)原線圈輸入電壓； (2)電阻R2的電功率； (3)電容器C流過的電流。 答案 （1）U=200V （2）P2=10W （3）I3=0.25A 4、如圖所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系．若使這兩種電流分別通過兩個(gè)完全相同的電阻，求經(jīng)過1min的時(shí)間，兩電阻消耗的電功之比W甲：W乙為多少. 答案 1:3 5、如下圖所示的四種隨時(shí)間變化的電流圖象，其中屬于交變電流的是( ) 答案 CD 6、如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10︰l，電流表、電壓表均為理想電表，R、L和D分別是光敏電阻（其阻值隨光強(qiáng)增大而減小）、理想線圈和燈泡。原線圈接入圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法中正確的是（ ） A．交流電的方向每秒鐘改變50次 B．在t=0.005s時(shí)，電壓表的示數(shù)為 C．有光照射R時(shí)，D變亮 D．抽出L中的鐵芯，電流表的示數(shù)變小 答案 C 7、如圖甲所示的是安全恒溫飲水機(jī)的自動(dòng)控制電路。左邊是一個(gè)對水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣可調(diào)的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關(guān)S1，只要有水浸沒S1，它就會(huì)導(dǎo)通。Rx是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)呈現(xiàn)高電阻，達(dá)到高溫時(shí)（如水的沸點(diǎn)）呈現(xiàn)低電阻。Ry是一個(gè)可變電阻，低溫時(shí)Rx?Ry，高溫（水的沸點(diǎn)）時(shí)Rx?Ry。中方框P內(nèi)是一個(gè)邏輯門，A、B是邏輯門的輸入端，Z是輸出端。當(dāng)A、B輸入都為高電勢時(shí)，Z才輸出高電勢。右邊虛線框J內(nèi)是一個(gè)繼電器，當(dāng)Z輸出高電勢時(shí)電磁線圈中有電流，S2被吸動(dòng)閉合，發(fā)熱器工作。該加熱電路中，電源的電動(dòng)勢為220V，內(nèi)電阻為4Ω，電熱絲是一根額定電流為5A、總阻值為220Ω的均勻電阻絲制成的圓環(huán)形滑動(dòng)變阻器，如圖乙所示。 （1）根據(jù)題意，甲圖中方框P是一個(gè)______（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，該邏輯門輸入信號由水位高低控制的輸入端是_____，輸入信號由水溫高低控制的輸入端是_______。（后兩空選填“A”、“B”） （2）當(dāng)加熱電路安全工作時(shí)，電源的可能最高效率和可能最大輸出功率分別是多少？ 答案 8、在光滑水平面上，有一個(gè)粗細(xì)均勻的單匝正方形閉合線框abcd，在水平外力的作用下，從靜止開始沿垂直磁場邊界方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，穿過勻強(qiáng)磁場，平行磁場區(qū)域的寬度大于線框邊長，如圖甲所示．測得線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．已知圖象中四段時(shí)間分別為△t1、△t2、△t3、△t4．在△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小之比　??；若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，則線框邊長與磁場寬度比值為　?。? 答案 1：1，7：18． v?4△t+a（4△t）2=L 9、在如圖(a)所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖(b)所示。則電源內(nèi)阻的阻值為________Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為________W。 答案 5 0.9 10、如圖甲所示，R為電阻箱，為理想電流表，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r．圖乙為電源的輸出功率P與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象，其中功率P0分別對應(yīng)電流I1、I2，外電阻R1、R2．則= ； R1、R2與r的關(guān)系為 （選填“”“”“”） 答案 I1+I2= 11、一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n=100，穿過每匝線圈的磁通量φ隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖10—6，所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻R=5.0Ω，外電路電阻R=95Ω，已知感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值Em=nωφm，其中φm為穿過每匝線圈的磁通量的最大值。求串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內(nèi)阻不計(jì))的讀數(shù)。 答案 1.4A 由發(fā)電機(jī)工作原理可知：Em=nBSω=nωφm= nφm E= 再由閉合電路歐姆定律E=I(R+R) I= 代入數(shù)據(jù)可得I= 1.4A 12、如圖10—1所示，一個(gè)變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的市電上，向額定電壓為1.80104 V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光。為了安全，需要在原線圈回路中接入熔斷器使副線圈電路中電流超過12mA時(shí)，熔絲就熔斷， (1)熔絲的熔斷電流是多大？ (2)當(dāng)副線圈電路中電流為10mA，變壓器的輸入功率是多大？ 答案 (1)設(shè)原副線圈上的電壓、電流分別為U1、U2、I1、I2，理想變壓器工作時(shí)，輸入功率等于輸出功率，存在U1I1=U2I2，當(dāng)I2等于12mA 時(shí)，原線圈中的電流達(dá)到熔斷電流，代入數(shù)據(jù)得I1=0.98A (2)設(shè)此時(shí)副線圈的電流為I2’，理想變壓器工作時(shí)，輸入功率等于輸出功率，故P1=P2=I2’U2=180W 13、如圖，甲所示電路，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙中AC、BC兩直線所示，不考慮電表對電路的影響， (1)電壓表V1、V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象分別為U-I圖象中的哪一條直線？ (2)定值電阻R0、變阻器的總電阻分別是多少？ (3)試求出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻 (4)變阻器滑動(dòng)片從一端到另一端的過程中，變阻器消耗的最大電功率為多大？ 答案 （1）略。（2）12Ω。（3）1Ω；8V。（4）4W (1)I變大時(shí),U2=IR0相應(yīng)變大,而U1=E-IR則變小,故V1表的示數(shù)對應(yīng)BC直線,V2表的示數(shù)對應(yīng)AC直線.(2)R0=ΔU2/ΔI=4.5/1.5=3Ω,在R取最大值時(shí),ImIn=0.5A,此時(shí)U1=7.5V,故Rmax+R0=7.5/0.5,即Rmax=12Ω;(3)由題意7.5=E-0.5r和6=E-2r得r=1Ω,E=8V;(4)當(dāng)變阻器阻值R=R0+R=4Ω時(shí),變阻器消耗的功率最大,Pmax=E2/4R=4W. 14、下圖甲是某同學(xué)在科技活動(dòng)中自制電子秤的原理圖，利用理想電壓表的示數(shù)來指示物體的質(zhì)量。托盤與金屬彈簧（電阻可忽略）相連，托盤與彈簧的質(zhì)量不計(jì)?；瑒?dòng)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧的上端相連接，當(dāng)托盤中未放物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭恰好指在滑動(dòng)變阻器的最上端，接通開關(guān)后電壓表的示數(shù)為零。設(shè)變阻器的總電阻為R，總長度為 L，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧的勁度系數(shù)為k，不計(jì)摩擦和其他阻力。 （1）求電壓表的示數(shù)UX與所稱物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式； （2）由上述UX與m的關(guān)系式可知，由于電壓表的示數(shù)UX與待測物體的質(zhì)量m不成比，因而不便于對自制電子秤的表盤進(jìn)行刻度。進(jìn)一步分析可知：為使電壓表的示數(shù)UX與待測物體的質(zhì)量m成正比，只需利用原有器材，對電路的連接方式加以改進(jìn)。試在圖乙的虛線框內(nèi)畫出改進(jìn)后的電路圖，并根據(jù)該電路圖求出電壓表的示數(shù)U’X與所稱物體質(zhì)量m的關(guān)系式。 答案 U，x= 設(shè)變阻器的上端到滑動(dòng)端的長度為x，根據(jù)題意有 mg=kx Rx= Ux= 得 Ux= （2）電路如圖所示。 根據(jù)題意有 mg=kx Rx=U，x= 得U，x= 15、在某控制電路中，需要連成如圖1所 示的電路，主要由電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r 的電源與定值電阻R1、R2及電位器(滑動(dòng) 變阻器)R連接而成，L1、L2是紅、綠兩個(gè) 圖1 指示燈，當(dāng)電位器的觸頭由弧形碳膜的中點(diǎn)逆時(shí)針滑向a端時(shí)，下列說法中正確的是 (　　) A．L1、L2兩個(gè)指示燈都變亮 B．L1、L2兩個(gè)指示燈都變暗 C．L1變亮，L2變暗 D．L1變暗，L2變亮 答案 B 16、家用電子調(diào)光燈的調(diào)光原理是用電子線路將輸入的正弦交流電壓的波形截去一部分來實(shí)現(xiàn)的，由截去部分的多少來調(diào)節(jié)電壓，從而實(shí)現(xiàn)燈光的可調(diào)，比過去用變壓器調(diào)節(jié)方便，且體積小，某電子調(diào)光燈經(jīng)調(diào)整后電壓波形如圖圖10—2，所示，則燈泡兩端的電壓為（ ） A． B． C． D． 答案 C 17、如圖9—4，甲為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某一自動(dòng)恒溫箱原理圖，箱內(nèi)的電阻R1=20kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt為熱敏電阻，它的阻值隨溫度變化的圖線如圖9—4，乙所示。當(dāng)ab端電壓Uab≤0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度升高；當(dāng)ab端電壓Uab＞0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S斷開，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的溫度可保持在（ ） A．10℃ B．20℃C．35℃ D．45℃ 答案 C 18、如圖所示電路，R1、R2、R3是定值電阻，c點(diǎn)接地，a、b兩接線柱接上直流電源，開關(guān)S是斷開的，那么，當(dāng)開關(guān)S閉合后 （ ） A．a(chǎn)b兩點(diǎn)電勢均升高 B．a(chǎn)b兩點(diǎn)電勢均降低 C．a(chǎn)點(diǎn)電勢升高，b點(diǎn)電勢降低 D．a(chǎn)點(diǎn)電勢降低，b點(diǎn)電勢升高 答案 A 19、如圖9—1，所示電路，閉合開關(guān)S，當(dāng)R1的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，使電壓表V1的示數(shù)變化ΔU1時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變化為ΔU2，ΔU1、ΔU2均為其變化的絕對值，則（ ） A．ΔU1=ΔU2 B．ΔU1<ΔU2 C．ΔU1>ΔU2 D．不能判斷ΔU1和ΔU2的大小關(guān)系 答案 C 20、如圖所示電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生故障的可能是（ ） A．R1斷路 B．R2斷路 C．R3短路 D．R4短路 答案 A 21、交流發(fā)電機(jī)電樞中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢為e＝Emsinωt，如果要將交變電動(dòng)勢的有效值提高一倍，而交流電的周期不變，可采取的方法是(　　) A．將電樞轉(zhuǎn)速提高一倍，其他條件不變 B．將磁場增加一倍，其他條件不變 C．將線圈的面積增加一倍，其他條件不變 D．將磁場增強(qiáng)一倍，線圈的面積縮小一半，其他條件不變 答案 BC 22、為保證用戶電壓穩(wěn)定在220 V，變電所需適時(shí)進(jìn)行調(diào)壓，圖4－11－9甲為調(diào)壓變壓器示意圖．保持輸入電壓u1不變，當(dāng)滑動(dòng)接頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓．某次檢測得到用戶電壓u2隨時(shí)間t變化的曲線如圖乙所示．以下正確的是(　 　) A．u2＝190 sin50πt V B．u2＝190 sin100πt V C．為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應(yīng)將P適當(dāng)下移 D．為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應(yīng)將P適當(dāng)上移 答案 BD 23、如圖所示，有一臺交流發(fā)電機(jī)E，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4.設(shè)T1的輸入電壓U1一定，當(dāng)用戶消耗的電功率變大時(shí)，有 (　 　 ) A．U2減小，U4變大　　B．U2不變，U3變小 C．P1變小，P2變小 D．P2變大，P3變大 答案 BD 24、一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭．下列說法正確的是 (　 　) A．副線圈輸出電壓的頻率為50 Hz B．副線圈輸出電壓的有效值為31 V C．P向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小 D．P向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加 答案 AD 25、圖甲為一臺小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0 Ω，外接燈泡的電阻為9.0 Ω，則 ( ) A．電壓表的示數(shù)為6 V B．在t＝0.01 s時(shí)，穿過線圈的磁通量為零 C．若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)?5 r/s，則電動(dòng)勢有效值為3 V D．若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)?5 r/s，則通過電燈的電流為1.2 A 答案 C 26、在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示．產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖乙所示，則( ) A．t＝0.005 s時(shí)線框的磁通量變化率為零 B．t＝0.01 s時(shí)線框平面與中性面重合 C．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為311 V D．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢頻率為100 Hz 答案 B 27、如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為理想的交流電表,定值電阻R=10Ω,其余電阻均不計(jì),從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓,則下列說法正確的是(　　 ) A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí),電壓表的示數(shù)為31V B.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接且t=0.01s時(shí),電流表示數(shù)為零 C.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí),原線圈的輸入功率變大 D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí),副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz 答案 C 28、如圖所示,正方形線框abcd邊長為L,每邊電阻均為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞cd軸以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),c、d兩點(diǎn)與外電路相連,外電路電阻也為r,則下列說法中正確的是(　　 ) A.S斷開時(shí),電壓表讀數(shù)為BωL2 B.S斷開時(shí),電壓表讀數(shù)為BωL2 C.S閉合時(shí),電流表讀數(shù)為BωL2 D.S閉合時(shí),電流表讀數(shù)為 答案 BD 29、如圖所示,50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T的水平勻強(qiáng)磁場中,線框面積S=0.5m2,線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),并與理想變壓器原線圈相連,副線圈接入一只“220V,60 W”的燈泡,且燈泡正常發(fā)光,熔斷器允許通過的最大電流為10A,下列說法正確的是(　 　) A.圖示位置穿過線框的磁通量為零 B.線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500V C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25∶11 D.變壓器輸出端最多能并聯(lián)83只60W的燈泡 答案 CD 30、使用“彈簧式角速度測量儀”可以測量運(yùn)動(dòng)裝置自轉(zhuǎn)時(shí)角速度的大小，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示．將測量儀固定在待測裝置上，當(dāng)裝置繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與輕彈簧相連的小球A可在光滑絕緣細(xì)桿BC上滑動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)連接在A上的滑動(dòng)變阻器動(dòng)觸片P在與BC平行的電阻絲MN上滑動(dòng)，使得電壓表V的示數(shù)隨裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化，據(jù)此可測出待測裝置的角速度的大小． 　　已知：小球A的質(zhì)量為m；彈簧的勁度系數(shù)為k，原長為；電阻絲MN粗細(xì)均勻，長度為L，阻值為R；電壓表V通過兩根導(dǎo)線，分別接在電阻絲MN的中點(diǎn)Q和動(dòng)觸片P上；電阻線MN接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上．閉合電鍵S，測量儀則可工作． 　　若：不計(jì)導(dǎo)線、動(dòng)觸片P的電阻，以及導(dǎo)線對動(dòng)觸片P的影響，忽略動(dòng)觸片P與電阻絲MN之間的摩擦，電壓表視為理想表．裝置靜止時(shí)，動(dòng)觸片P與Q點(diǎn)重合． 　?。?）試推導(dǎo)：待測裝置自轉(zhuǎn)的角速度與電壓表V的示數(shù)之間的關(guān)系式． （2）用該測量儀測量某裝置自轉(zhuǎn)角速度的最大值是多少？ 答案 （1） （2）