2022届高考物理二轮复习：专题10直流电路与交变电流 WORD版含答案.docx

1、2022届高考物理二轮复习专题10直流电路与交变电流提升篇一、单选题，共10小题1（2022全国高三专题练习）我国“西电东送”采用特高压远距离输电在西部发电厂附近升压变压器将电压升高，通过输电线输送到东部某地，再用降压变压器降压到稳定的工作电压，为负载提供电压变压器均为理想变压器，发电机输出电压及输电线的电阻均不变则A增加负载，输电线上损失的功率增大B增加负载，升压变压器的原线圈中电流减小C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出电压小于降压变压器的输入电压2（2022陕西西安中学高二期末）电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在

2、电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（）A是一种降压变压器B能测量直流电路的电流C原、副线圈电流的频率不同D副线圈的电流小于原线圈的电流3（2021北京模拟预测）如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内阻为r。闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片的位置，可以改变外电路的电阻，电压表的示数U、电流表的示数I、电源的总功率P都将随之改变。以下四幅图中能正确反映P- I、P- U关系的是（）ABCD4（2022全国高三专题练习）在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫做“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示，当进气管道中的冷空气流速越

3、大时，电阻R两端电压就变得越高，反之，电压就越低。这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，在实验室中测量它的伏安特性曲线，得到结果正确的是（）ABCD5（2022全国高三专题练习）如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度匀速转动矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的

4、是A若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零B发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e = NBS sintC当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动D当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高6（2021河北石家庄市藁城区第一中学高二阶段练习）小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等两次实验中（）A都接直流电源BA两端的电压相等CA损耗的功率相等D图1中A的电流较大7（2022全国高三专

5、题练习）在正弦交流电的产生原理中，有个称之为“中性面”的概念，下列关于它的说法中，正确的是（）A中性面，就是线圈所在的平面B中性面与磁场平行C线圈经过中性面时，磁通量最大D线圈经过中性面时，电动势最大8（2022全国高三专题练习）某同学将一闭合电路电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示，则下列判断正确的是A直线a表示电源内部的发热功率随电流I变化的图线B曲线b表示电源的总功率随电流I变化的图线C曲线c表示电源的输出功率随电流I变化的图线D电源的电动势E=3V，内电阻r=29（2022全国高三专题练习）小明在一根细橡胶管

6、中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱（）A通过的电流增大B两端的电压增大C阻值增大为原来的1.2倍D电功率增大为原来的1.44倍10（2022全国高三专题练习）小雷同学家里购买了一款扫地机器人，如图所示，小雷同学仔细检查了这个新扫地机器人，发现铭牌上标有如下表所示数据，则该扫地机器人（）主机基本参数产品尺寸345mm*345mm*96mm电池14.4V/5200mAh锂电池产品质量约3.8kg无线连接WiFi智能快连额定电压14.4V额定功率

7、55WA额定工作电流为0.25AB充满电后正常工作的时间为2.5hC电池充满电后储存的总电荷量为18720CD以额定电流工作时每小时消耗能量为55J二、多选题，共5小题11（2022全国高三专题练习）如图所示是某一直流电动机提升重物的示意图，重物质量m50 kg，电源提供给电动机的电压为U110 V，不计各种摩擦，当电动机以v0.9 m/s的恒定速率向上提升重物时，通过电动机的电流为I5.0 A，重力加速度g取10 m/s2，则()A电动机的输入功率为550 WB电动机提升重物的功率为550 WC电动机提升重物的功率为450 WD电动机的线圈电阻为22 12（2022全国高三专题练习）风电是一

8、种清洁、绿色的可再生能源，中国的风电装机容量，目前处于世界领先地位，图甲为风力发电的简易模型在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则（）A磁铁的转速为10r/sB线圈两端电压的有效值为C交变电流的电压表达式为D该交变电流的频率为50HZ13（2022全国高三专题练习）氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为，则下列说法正确的是（）A电子绕核运动的等效电流为B电子绕核运动的等效电流为C等效电流的方向与电子的运动方向相反D等效电流的方向与电子的运动方向相同14（2022全国高三专题练习）手机无线充电是比较新颖的充

9、电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（）A送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化B受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失15（2022全国高三专题练习）如图甲，为新能源电动汽车的无线充电原理图，M为匝数n50匝、电阻r1.0受电线圈，N为送电线圈当送电线圈N接交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场

10、，其磁通量随时间t变化的规律如图乙下列说法正确是A受电线圈产生的电动势的有效值为B在t1时刻，受电线圈产生的电动势为20VC在t1t2内，通过受电线圈的电荷量为410-2CD在t1t2内，通过受电线圈的电荷量为210-2C三、填空题，共4小题16（2021全国高二专题练习）判断下列说法的正误。（1）如图所示的电流为交流电。_（2）只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流。_（3）线圈在通过中性面时磁通量最大，电流也最大。_（4）线圈在通过中性面时电流的方向发生改变。_17（2021福建福建二模）变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。如图所示为一小区的降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个

11、副线圈，则_（填“原线圈”或“副线圈”）应该使用较粗的导线。当副线圈的负载电阻减小时，副线圈中的电流_（填“增大”、“减小”或“不变”）。18（2022上海模拟预测）在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，整个过程中两个电压表的示数随电路中电流变化的图线如图（b）所示。则电源内阻的阻值为_，滑动变阻器R2的最大功率为_W。19（2021上海模拟预测）在如图所示的电路中，电源电压保持不变（电源内阻不计，电流表和电压表均为理想电表），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合电键S后，若将滑动变阻器滑片P自b向a端移动，则电流

12、表的示数将_（选填：“变大”、“变小”或“不变”），电压表V2的示数变化值与电压表V1的示数变化值的比值将_。（选填“小于1”、“等于1”或“大于1“）四、解答题，共4小题20（2022四川阆中中学高二阶段练习）一个直流电动机的内电阻r=2，与R=8的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为m2，共100匝，线圈的电阻为2，线圈在B=T的匀强磁场中绕OO以角速度=20rad/s匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V，求：（1）线圈转动时产生的电动势的最大值；（2）通过电动机的电流的有效值；（3）电动机正常工作时的输出功率。21（2019全国单元测试）在如图所示的电

13、路中，电阻，当开关断开时，电流表示数为，当闭合时，电流表示数为，求：（1）开关断开和闭合时的路端电压及；（2）电源的电动势和内阻；（3）开关断开和闭合时内阻上的热功率及。22（2022全国高三专题练习）如图所示，矩形裸导线框长边的长度为2L，短边的长度为L，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计，导线框一长边与x轴重合，左端的坐标x0，线框处在一垂直于线框平面的磁场中，磁感应强度满足关系式BB0sin。一光滑导体棒AB与短边平行且与长边接触良好，电阻也是R。开始时导体棒处于x0处，之后在沿x轴方向的力F作用下做速度为v的匀速运动。求导体棒AB从x0到x2L的过程中力F随时间t的变化规律。2

14、3（2022全国高三专题练习）电流表改装成欧姆表的电路如图所示，两表笔直接相连时，指针指在表盘刻度“5”上，两表笔之间接有600的电阻时，指针指在刻度“1”上。求刻度“3”应标注的电阻值R。参考答案：1A【解析】AB由于负载增加，降压变压器输出的功率增加，负载线路电流变大，故高压输电线上的电流变大， ，损失功率变大，因为输电线中电流变大，根据变压器原理可知，升压变压器中电流变大，A正确B错误CD因为输电线存在电阻，有电压损失，所以升压变压器输出电压大于降压变压器输入电压，CD错误2D【解析】A原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，A选项错误。B 电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感

15、现象，只可以测量交变电流，B选项错误。C电流互感器不会改变电流的频率，只改变电流，故原、副线圈电流的频率相同。C选项错误。D原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，副线圈的电流小于原线圈的电流。D正确。故选D。3C【解析】AB根据电源的总功率为P=IE可知P-I图像是过原点倾斜的直线，则选项AB错误；CD根据电源的总功率为则P-U图像是倾斜的直线，选项C正确，D错误。故选C。4D【解析】由题意知，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端电压U0就变得越高，电热丝是热敏电阻，温度越低，电阻越小，则知温度越高，电阻越大，而I-U图线上任意一点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，电压和电流增大

16、时，电阻的温度升高，电阻增大，图线上的点与原点连线斜率的倒数越小，故D正确。故选D。5B【解析】若发电机线圈某时刻处于图示位置，则此时线圈中产生的感应电动势最大，变压器原线圈的电流瞬时值为最大，选项A 错误；发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e = NBScost,选项B错误；当用电量增加时，导线上的电流增加，导线R0上的电压损失变大，为使用户电压保持不变，变压器次级输出电压应该变大，故滑动触头P应向上滑动，选项C正确；变压器原线圈两端的电压是由发电机的输出电压决定的，与滑动端P无关，选项D 错误6D【解析】A由于变压器只能改变交变电流，因此图2中不可能接直流电源，A错误；BCDT2是降压变

17、压器，根据由于流过两个灯的电流相等，可知图2中流过A的电流较小，加在图2中A两端的电压较低，图2中A消耗的功率较小，BC错误，D正确。故选D。7C【解析】ABC中性面是指线圈平面与磁感线垂直的位置，则线圈在中性面时磁通量最大，故AB错误，C正确；D线圈经过中性面时，磁通量最大，由于没有任何一条切割磁感线，即磁通量的变化率为零，故产生的感应电动势为零，故D错误。故选C。8C【解析】根据电源消耗的总功率的计算公式可得电源的总功率与电流的关系，根据电源内部的发热功率可得电源内部的发热功率与电流的关系，从而可以判断abc三条线代表的关系式，在由功率的公式可以分析功率之间的关系；A、由电源消耗总功率和电

18、源内部消耗功率表达式，可知，a是直线，表示的是电源消耗的总功率，b是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，c表示外电阻的功率即为电源的输出功率=EI-I2r，所以AB错误，C正确；D、由图可知，当短路时电流为，总功率，则可知电动势为：，则内阻为：，故D错误9B【解析】ABC根据电阻定律：可知，长度变为原来的倍，横截面积变为原来的倍，所以电阻变为原来的倍；根据闭合电路欧姆定律：可知总电阻增大，干路电流减小，路端电压即盐水柱两端电压增大，故AC错误，B正确；D电功率的表达式：电流变化倍数无法计算，所以电功率变化倍数无法计算，故D错误。故选B10C【解析】AD由铭牌知，扫地机器人工作的额定电压为1

19、4.4V，额定功率为55W，则额定电流IA3.82A每秒钟消耗能量WPt55JAD错误；BC根据电池容量5200mAh知，电池充满电后储存的总电荷量Q5.2A3600s18720C充满电后正常工作的时间t1.36hB错误，C正确。故选C。11AC【解析】A电动机的输入功率：P入UI1105.0 W550 W故A符合题意BC提升重物的功率：P出mgv50100.9 W450 W故B不符合题意，C符合题意D由P入P出P热和P热I2R线得：故D不符合题意12BC【解析】AD、电流的周期为T=0.4s，故磁体的转速为，则频率为，故A、D均错误；B、通过乙图可知电压的最大值为12V，故有效值，故B正确C

20、、周期T=0.4s，故，故电压的表达式为U=12sin5t（A），故C正确故选BC13AC【解析】根据电流的定义式得等效电流为等效电流的方向与电子的运动方向相反。故选AC。14AC【解析】AB由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化的，因此产生的磁场也是周期性变化的，A正确，B错误；C根据变压器原理，原、副线圈是通过互感现象实现能量传递，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递，C正确；D手机与机座无需导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉，因此这样传递能量是有能量损失的，D错误。故选AC。15AD【解析】A.由图乙可知，受电线圈的最大磁通量为，所以受

21、电线圈产生的电动势最大值为：，所以受电线圈产生的电动势的有效值为，故A正确；B.由图乙可知，时刻磁通量变化率为0，由法拉第电磁感应定律可知，此时受电线圈产生的电动势为0V，故B错误；CD.由公式，代入数据解得：，故C错误，D正确16 错误 错误 错误 正确【解析】略17 副线圈 增大【解析】副线圈的电流大于原线圈的电流，所以副线圈的导线粗。当副线圈的负载电阻减小时，由于副线圈电压不变，所以副线圈中的电流增大。18 2.5 0.45【解析】当滑动变阻器的滑动触头P在最左端时，电压表的读数为零，则可知图（b）中甲是的图线，根据部分电路的欧姆定律，由图（b）可知，根据闭合电路欧姆定律当滑动变阻器的滑

22、动触头P在最左端时，代入数据得当滑动变阻器的滑动触头P在最右端时，代入数据得联立解得，根据图（a）可知，当时，滑动变阻器R2的功率最大，根据闭合电路欧姆定律，此时，电路中的电流则滑动变阻器R2的最大功率为19 变大 等于1【解析】滑动变阻器的滑片P自b向a端移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则电路的总电阻变小，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中的电流变大，故电流表示数变大；由串联电路分压原理可知，电阻R1两端电压变大，电压表V1的示数变大，因为电源电压保持不变，则电压表V1和V2的示数之和不变，所以电压表V2示数减小，且电压表V2的减小量等于电压表V1的增大量，故选等于1。20（1）；（2）

23、10A；（3）800W【解析】（1）线圈转动时产生的电动势的最大值为（2）依题意可知，有效值为设线圈的电阻为r，则电路中的电流I为（3）电动机正常工作时的输出功率为21（1），；（2），；（3），。【解析】（1）断开时，根据欧姆定律可得闭合时，有（2）断开时：外电路总电阻为闭合时：外电路总电阻为由闭合电路欧姆定律可得代入数据解得（3）断开时，有内阻上的热功率为闭合时，有内阻上的热功率22F【解析】在t时刻AB棒的坐标为xvt感应电动势为eBLvB0Lvsin回路总电阻为R总R0.5R1.5R通过AB的感应电流为i因为AB棒匀速运动，所以FF安BiL 其中23100【解析】两表笔直接相连时，由闭合电路欧姆定律得两表笔之间接有600的电阻时，由闭合电路欧姆定律得指针指在刻度“3”上时，由闭合电路欧姆定律得联立解得