2021届高考物理二轮复习：恒定电流与交变电流专练（含4个专题）含答案与解析.zip

2021 届高考物理二轮复习届高考物理二轮复习 恒定电流与交变电流恒定电流与交变电流 专练（专练（1）直流电的动态分析）直流电的动态分析 1.有一横截面积为的铜导线，流经其中的电流强度为，设每单位体积的导线有个 SIn 自由电子，电子的电荷量为，此时电子的定向移动速率为，在时间内通过横截面 qv t 积的电子数目可表示为（） ABCD Sv tnvS t I t nq I t qS 2.北京正负电子对撞机的储存环是长为 240 m 的近似圆形轨道，当环中的电流为 10 mA 时， 若电子的速率为十分之一光速，已知元电荷，则在整个环中运行的电子数 19 1.6 10Ce 目为( ) A.B.C.D. 11 5.0 10 19 5.0 10 13 1.0 10 3 1.0 10 3.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线是该电池在某光 a 照强度下路端电压和电流的关系图像(电池内阻不是常数)，图线是某电阻的 U I b R 图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（ ） UI A. B.C.D. 5.5 5.5 5.5 12.5 4.一个直流电动机，线圈电阻是，当它两端所加电压为时，通过电动机的电流是0.5 6 V 。由此可知（ ）2 A A.电动机消耗的电功率为B.电动机发热的功率为10 W10 W C.电动机输出的机械功率为D.电动机的工作效率为 20%10 W 5.如图甲所示电路中,R 为电阻箱,电源的电动势为 E,内阻为 r.图乙为电源的输出功率 P 与电 流表示数 I 的关系图像,其中功率分别对应电流,外电阻,下列说法中正确的是 0 P 12 II、 12 RR、 ( ) A.B.C.D. 12 E II r 12 E II r 1 2 Rr rR 1 2 Rr rR 6.如图所示,电源电动势为 E,内阻为 r,和是完全相同的灯泡,线圈 L 的自感系数很大,且 1 L 2 L 直流电阻不计,下列说法正确的是( ) A.闭合开关 S 瞬间,灯泡立即亮,灯泡逐渐变亮 1 L 2 L B.闭合开关 S 到电路稳定的过程中,会变得更亮 1 L C.电路稳定后断开开关 S 瞬间,流过灯泡的电流方向为从右向左 2 L D.电路稳定后调节滑动变阻器 R,在滑片 P 向右滑动的过程中,没有电流流过灯泡 2 L 7.如图所示，电源为交流恒压源，即无论电路中的电阻如何变化，接入电路的交流电压始 终保持恒定阻值保持不变，理想交流电压表 V 与理想交流电流表 A 的示数分别为 12 RR、 .当恒压交流源的频率变大时，理想电压表 V 与理想电流表 A 的示数变化量分别为UI、 ，下列说法正确的是( )UI、 A. B.变大，变大 1 U R I U I C. 灯泡变暗，变小D. I 12 U RR I 8.下图，电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值.闭合电键后，将滑动变阻器 R r 滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为， 123 VVV、 123 UUU、 理想电流表示数变化量的绝对值为，则 （ ）I A.B. 213 UUU rR I U 3 C.和保持不变D.电源输出功率先增大后减小 I U 1 I U 2 9.如图甲所示的电路中，均为定值电阻，且，阻值未知，为一滑动变 12 RR、100 R 2 R 3 R 阻器。当滑动变阻器的滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过电流 P 的变化图线如图乙所示，其中两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点得到的，AB、 P 则下列说法正确的是（ ） A.电源的电动势B.电源的内阻20 V10 C.定值电阻的阻值为D.滑动变阻器的最大阻值为 2 R4 300 答案以及解析答案以及解析 1.答案：B 解析：试题分析:在时间内,以速度 v 移动的电子在铜导线中经过的长度为,由于铜导 tv t 线的横截面积为 S,则在时间内,电子经过的导线体积为.又由于单位体积的导线有 n tv tS 个自由电子,在时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为,故 B 正确.C 错误; tnv tS 由于流经导线的电流为 I,则在时间内,流经导线的电荷量为,而电子的电荷量为 q,则 I t 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为,故 AD 错误;. t I t q 点评:本题计算自由电子的个数,要注意从不同的角度来分析问题,一是从微观运动的角度,二 是从电流强度的角度. 2.答案：A 解析：根据可知，单位长度的电子数为，该储存环中的电子总数为 IneSv 1 I nnS ev ，A 正确。 1 IL Nn L ev 11 198 0.01 240 5.0 10 1 1.6 103 10 10 3.答案：A 解析：由欧姆定律得，当时，由题图图线与纵轴的交点读出电UElr0l EU a 源的电动势为，根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为, 电36 VE 25 VU 流为，则硅光电池的内阻为，故 A 正确。0.2 AI 3.62.5 =5.5 0.2 EU r I 4.答案：C 解析：直流电动机线圈电阻为，当电动机工作时通过的电流为，两端的电压为； R I U 总功率为：2612 WPUI 发热功率为： 22 20.52 WPI R 热 根据能量守恒定律，其输出功率是： 12 W-2 W=10 WPPP 出热 机械的工作效率为 10 100% 12 P P 出 故选：C. 5.答案：B 解析：由闭合电路欧姆定律得,输出功率为,故 UEIr 2 PUIEII r ,整理得,A 错误,B 正确;根据电功率表达式且 22 1122 EII rEII r 12 E II r 22 01122 PI RI R ,则有,整理得,C、D 错误. E I Rr 22 12 22 12 ()() EE RR RrRr 1 2 Rr rR 6.答案：B 解析：闭合开关 S 瞬间,灯泡立即亮,由于线圈 L 阻碍电流的增加,使得灯泡也会立即亮,随 1 L 2 L 着线圈 L 中自感电动势的减小,灯泡逐渐被短路,从而使灯泡逐渐变暗最终熄灭,而稳定 2 L 2 L 时会变得更亮,选项 A 错误,B 正确;电路稳定后通过线圈 L 的电流方向向左,断开 S 瞬间, 1 L 由于自感电动势阻碍电流的减小,使得在灯泡和线圈 L 组成新的回路中流过灯泡的电 2 L 2 L 流方向为从左向右,选项 C 错误;电路稳定后调节滑动变阻器 R,在滑片 P 向右滑动的过程中, 电路中电流增大,则在线圈 L 中有自感电动势阻碍电流的增大,则灯泡中会有电流流过,选 2 L 项 D 错误. 7.答案：A 解析：AD、由电路的结构可知，电阻两端的电压的增大值与电阻两端的电压的减小 2 R 1 R 值是相等的，则|，故 A 正确，D 错误； 1 U R I B、由以上的分析可知，变大，减小，故 B 错误； U I C、由以上的分析可知，通过电容器的电流增大，则通过灯泡的电流增大，所以灯泡变亮， 故 C 错误。 8.答案：BC 解析：测量路端电压，测量 R 的电压，测量滑动变阻器的电压，将滑动变阻器滑 2 V 1 V 3 V 片向下滑动，滑动变阻器阻值减小，总阻值减小，则总电流增大，变小，变大， 2 U 1 U 变小，减小量小于增加量和减小量之和，所以,故 A 错；由闭 3 U 2 U 1 U 3 U 213 UUU 合电路欧姆定律，得：，B 对；由闭合电路欧姆定律知： 3 ()UEI Rr 3 U Rr I ，得不变，由欧姆定律知：不变，C 对；当外电路电阻等于内 2 UEIr 2 U r I 1 U R I 阻时，电源输出功率最大，而电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值，故将滑片向 r 下移动时，功率变大，D 错。 9.答案：AD 解析：图乙中延长线，交轴于处，交 1 轴于处，所以电源的电动势为AB U20 V1.0 A ,A 项正确；内阻，B 项错误；当滑片滑到的右端时，电路参数20 VE 20 E r I P 1 R 对应图乙中的点，即、得，C 项错误；当滑片滑到 B 1 4 VU 1 0.8 AI 1 2 1 5 U R I P 的左端时，由图乙点知此时,所以，因为 3 R A16 VU 外 0.2 AI 总 80 U R I 外 外 总 ，所以滑动变阻器的最大阻值为，D 项正确。 13 2 13 R R RR RR 外3 300 R2021 届高考物理二轮复习届高考物理二轮复习 恒定电流与交变电流恒定电流与交变电流 专练（专练（2）交流电的产生）交流电的产生 1.如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场。线框通过导线与电阻构成闭 合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是（ ） A.线框通过图中位置瞬间，边的电流方向由到AB A B B.线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大 C.线框通过图中位置瞬间，通过电阻的电流瞬时值最大 D.若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的倍 2 2 2.如图所示,某交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速 OO 转动.该小型发电机的线圈共 200 匝,线圈面积,线圈电阻,磁场的磁感应 2 100 cmS 48r 强度.如果用此发电机带动两个标有“220 V 1.1 kW”的电动机正常工作,需在发电机 1TB 的输出端与电动机之间接一个理想变压器，理想变压器原、副线圈匝数比,下 ab、 12 :4:1nn 列说法正确的是( ) A.线圈转动的角速度为 5000 rad/sB.电动机内阻为44 C.电流表示数为 40 AD.发电机的输出功率为 3 2.2 10 W 3.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时的图象如图所示，将此交变电流与t 的电阻连接，的功率为，不计线圈的电阻，下列说法正确的是()4 R R 2 2W A.交变电流的频率为 B.时线圈中的电流最大50 Hz0.5 st C.时线圈处于“中性面”位置 D.线圈产生电动势的最大值是1 st 4 V 4.如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的 交变电流的电压随时间变化的规律如图乙所示(正弦曲线)。下列说法正确的是( ) A.该交变电流电压的最大值为440 V B.该交变电流电压的有效值为220 2 V C.在时，该交变电流的电压为 0.0025s220 V D.在内，该交变电流电压的平均值为 0 0.01s220 V 5.手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时,穿过线圈横截面的磁通量随时间按如图所 示的正弦规律变化.当线圈的转速变为原来的一半时,下列说法正确的是( ) A.交变电压的周期变为原来的一半B.穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半 C.交变电压的最大值变为原来的一半D.交变电压的有效值变为原来的倍 2 6.图甲、图乙分别表示两种电压的波形 ,其中图甲所示电压按正弦规律变化 ,下列说法正 确的是（ ） A.图甲表示交流电 ,图乙表示直流电 B.两种电压的有效值都是 311V C.图甲所示电压瞬时值表达式为311sin100t(V) D.图甲所示电压经原、副线圈匝数比为 10:1 的理想变压器变压后 ,功率比为 101 7.如图所示，匝矩形闭合导线框处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中， nABCD B 线框面积为，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与理想 SOO 变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为的灯泡，灯泡正常发光。从线圈 U 通过中性面开始计时，下列说法正确的是（ ） A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大 B.灯泡中的电流方向每秒改变次 C.线框中产生感应电动势的表达式为sin 2 nB S et D.变压器原、副线圈匝数之比为 2 nB S U 8.在同一匀强磁场中,两个相同的矩形金属线圈分别绕线圈平面内且与磁场垂直的轴匀ab、 速转动,产生的电动势随时间变化的图象如图所示,则( ) A.线圈的转速是的 3 倍B.线圈产生的电动势最大值为 a b b10 V C.时，线圈恰好经过中性面D.时，线圈恰好经过中性面0.01 st a0.03 st b 9.如图甲所示，电阻不计的 N 匝矩形闭合导线框处于磁感应强度大小为 0.2 T 的水平 abcd 匀强磁场中，导线框面积为.导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原 2 0.5 m 线圈相连，原、副线圈的匝数比为 10:1，副线圈接有一滑动变阻器 R，副线圈两端的电压 随时间的变化规律如图乙所示.下列说法正确的是( ) A.闭合导线框中产生的交变电压的瞬时值表达式为 100 2sin100 (V)ut B.线框的匝数 abcd10N C.若滑动变阻器的滑片 P 向上移动，电流表的示数将减小 D.若导线框的转速增加一倍，则变压器的输出功率将增加一倍 答案以及解析答案以及解析 1.答案：C 解析：边和切割磁场产生电流，根据右手定则可知电流有指向，故 A 错误； ABCD B A B. 线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量为零，感应电动势最大，所以感应电流也最 大，通过电流表的电流瞬时值最大，故 B 错误，C 正确； D. 根据可知,增大一倍,E 也增大一倍,根据可知，通过电流表电流的有 ENBS IEr 效值也增大一倍，故 D 错误。 2.答案：D 解析：两个标有“220 V 1.1 kW”的电动机正常工作,即副线圈两端电压,流过副 2 220 VU 线圈的电流,由于原、副线圈匝数比,根据理想变压器的规律得原 2 2 2 2 10 A P I U 12 :4:1nn 线圈两端电压,流过原线圈的电流,即电流表示数是 2.5 A,线圈内阻 1 880 VU 1 2.5 AI ,所以线圈转动产生的感应电动势有效值是,线圈转动产生的感应 48r 11 1000 VUI r 电动势最大值为,所以线圈转动的角速度为,故选项 m= 1000 2 VENBS500 2 rad/s A、C 错误;由于电动机两端电压等于 220 V,流过电动机的电流为 5 A,所以电动机内阻小于 ,故选项 B 错误;由理想变压器原理可知发电机输出功率等于电动机的输入功率,故发电 44 机的输出功率为,故选项 D 正确. 3 2.2 10 WP 3.答案：D 解析：由图象知周期，频率，A 错误；由图象知t2 sT 1 0.5 Hzf T t 时，磁通量最大，线圈位于“中性面”位置，磁通量的变化率为零，瞬时感应电动势0.5 st 为 0，线圈中的电流为零，B 错误；时穿过线圈的磁通量为零，线圈处于与“中性面”1 st 垂直的位置，C 错误；由得，线圈产生的感应电动势的最大值为 2 U P R 2 2(V)U ，D 正确。故选 D。2=4(V)EmU 4.答案：C 解析：A、如图所示，该交变电流电压的最大值 峰值 为：，故 A 错误。 B、该交变电流电压的有效值为：，故 B 错误。 C、，交变电流的电压的函数表达式为： ，当时，故 C 正确。 D、在内，该交变电流电压的有效值为 220V，而平均值为： ，故 D 错误。 故选：C。 5.答案：C 解析：根据可知,当线圈的转速变为原来的一半时,周期变为原来的 2 倍,选项 A 错误; 1 T n 穿过线圈的磁通量的最大值为,与转速无关,选项 B 错误;当线圈的转速变为原来的 m BS 一半时,角速度变为原来的一半,根据可知,交变电压的最大值变为原来的一半,选 m EnBS 项 C 正确；根据有知,交变电压的有效值变为原来的一半,选项 D 错误. m 2 E E 有 6.答案：C 解析：因为两图中表示的电流方向都随时间变化,因此都为交流电,故 A 错误;因为对应相同 时刻,图甲电压比图乙电压大,根据有效值的定义可以知道,图甲有效值要比图乙有效值大,图 甲是正弦式交流电,所以有效值,乙小于,故 B 错误;由图可以知 311 V220V 22 m E U 220V 道,周期为,角速度为,最大值为,图甲所示电压瞬时值0.02sT 2 100rad/s T 311V m E 表达式为,所以 C 选项是正确的; 311sin100Vut 理想变压器变压后,输入功率跟输出功率相同,故 D 错误.所以选 C 7.答案：AD 解析：A. 图示位置线框位于中性面，穿过线框的磁通量最大，根据法拉第电磁感应定律可 知，磁通量的变化率为零，故 A 错误； B. 交流电的周期：,1s 内完成周期性变化的次数,即频率：,1 个周期电流 2 T 1 2 f T 方向改变 2 次,所以灯泡中电流方向每秒改变次，故 B 正确； C. 线框中感应电动势的峰值：，线框是从中性面开始计时，所以线框中产生感 m EnBS 应电动势的表达式为，故 C 错误； sinenBSt D. 根据正弦式交变电流峰值和有效值的关系可知,原线圈输入电压的有效值：, 1 2 nBS U 副线圈输出电压的有效值：,根据变压比可知,则变压器原、副线圈匝数之 2 UU 11 22 Un Un 比为，故 D 正确。 2 nB S U 8.答案：BD 解析：A.由图可知,a 的周期,b 的周期,根据可知 ab 的转速之比为0.04s a T 0.06s b T 1 n T 3:2，故 A 错误； B.根据可知,ab 的角速度之比为 3:2,a 产生的感应电动势的最大值为,根据 2 T 15V a m E 可知,b 产生的电动势最大值为，故 B 正确； m ENBS10V ba b mm h EE C.t=0.01s 时，线圈产生的感应电动势最大，此时线圈 a 恰好经过与中性面垂直位置，故 C 错误； D.t=0.03s 时，线圈 b 产生的感应电动势最小为零，故线圈 b 恰好经过中性面，故 D 正确； 故选：BD。 9.答案：BC 解析：由题图乙可知，输出电压的最大值，周期为，角速度 m2 10 VU 2 2s10 ，输入端电压的最大值，则闭合导线框中产生的交 2 100 rad/s T m1m2 10100 VUU 变电压的瞬时值表达式为，故 A 错误；导线框输出电压的最 m1sin 100sin100 (V)uUtt 大值，解得，故 B 正确；理想变压器原、副线 m1 100 VUNBS 100 10 0.20.5 100 N 圈匝数不变，输入电压不变，则输出电压不变，滑动变阻器的滑片 P 向上移动时，接入电 路的电阻增大，则输出电流减小，输入电流减小，电流表示数减小，故 C 正确；若导线框 的转速增加一倍，则线框产生交变电压的最大值增加一倍，有效值增加一倍，输出电压的 有效值也增加一倍，则由可知，输出功率将变成原来的 4 倍，故 D 错误. 2 U P R2021 届高考物理二轮复习届高考物理二轮复习 恒定电流与交变电流恒定电流与交变电流 专练（专练（3）变压器与远距离输电）变压器与远距离输电 1.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 10：1，电流表和电压表均为理想 电表，是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小） 、是理想线圈、是耐压值和电容 R L C 都足够大的电容器、是灯泡、是单刀双掷开关。当原线圈接入如图乙所示的正弦交 D K 流电时，下列说法正确的是（ ） A. 开关连通 1 时，若光照增强，电流表的示数变小 K B. 开关连通 1 时，电压表的示数为 22 V K C. 开关连通 2 时，灯泡一定不亮 K D D. 开关连通 2 时，若光照增强，电压表的示数减小 K 2.下图为街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压， 负载变化时市网电压可视为恒定。原线圈与保护电阻串联输出电压通过输电线输送给用 1 R 户两条输电线的总电阻用表示，变阻器代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时， 0 R R 相当于的值减小（滑动片向下移） 。如果变压器上的能量损失可以忽略，在用电高峰， R 当用户的用电器增加时，关于图中各表的读数变化情况描述正确的是（ ） A.电流表读数都变小 12 AA、 B.电压表读数都变小、读数变大 12 VV、 3 V C.电压表读数不变、读数减小 12 VV、 3 V D.电流表读数变大，电压表读数变小 1 A 23 VV、 3.如图所示,理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表 A、理想电压表 V,副线圈上通过输 电线接有两个相同规格的灯泡和,输电线的等效电阻为 R,副线圈匝数可以通过调节滑 1 L 2 L 片 P 改变.开关 S 断开时,灯泡正常发光.保持滑片 P 位置不动,当开关 S 闭合时,以下说法 1 L 中正确的是( ) A.电压表读数增大B.电流表读数减小 C.等效电阻 R 两端电压减小D.为使灯泡正常发光,滑片 P 应向上滑动 1 L 4.如图所示是实验时用的理想变压器原、副线圈都有中点抽头,原线圈上通过一个单刀双掷 开关连接一只理想电流表 A,副线圈上通过另一个单刀双掷开关连接一个定值电阻,通 1 S 0 R 过可以改变原、副线圈的接入匝数.导线电阻不计,在原线圈上加一电压为 U 的交流 12 SS、 电后,有四种接法:当接 a,接 c 时,电流表的示数为;当接 a,接 d 时,电流表的 1 S 2 S 1 I 1 S 2 S 示数为;当接 b,接 c 时,电流表的示数为;当接 b,接 d 时,电流表的示数为 2 I 1 S 2 S 3 I 1 S 2 S ,则( ) 4 I A.B.C.D. 12 II 41 II 23 II 24 II 5.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是 U,用等效总电阻是 r 的两 条输电线输电,输电线路中的电流是,其末端间的电压为.在输电线与用户间连有一理想 1 I 1 U 变压器,流入用户端的电流是,则( ) 2 I A.用户端的电压为B.输电线上的电压损失为 21 1 I U I 1 UU C.理想变压器的输入功率为D.输电线路上损失的电功率为 2 1 I r 1 I U 6.如图所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用 户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率、升压变压器原线圈两端电压 P 和输电线总电阻保持不变。当升压变压器原副线圈匝数比为时，用户得到的功率为则 k 1 P 当升压变压器的原副线圈匝数比为时，用户得到的电功率为( ) nk A.B. 2222 1 1n kPn k P 22 1 1nPn P C.D. 1 22 1 1 P P nn 1 2222 1 1 P P n kn k 7.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比,原线圈接的交 12 :11:5nn 1 110sin100 (V)ut 流电,电阻为理想二极管,则( ) 12 25,RRD A.通过电阻的电流为 2 A B.二极管的反向耐压值应大于 50 V 1 R C.原线圈的输入功率大于 50 WD.通过原线圈的电流为 15 A 11 8.高压输电可大幅度节能，至 2017 年 11 月，我国已建成投运 8 项特高压交流工程1000 kV 和 11 项特高压直流工程。中国全面掌握了特高压核心技术，成为世界首个也是唯800 kV 一成功掌握并实际应用特高压技术的国家。某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示， 发电机输出的电压恒定，通过升压变压器和降压变压器向用户供电，已知输电线的总 1 T 2 T 电阻为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为 41，它的副线圈两端的交变电压如图 R 2 T 乙所示，若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（ ） A.降压变压器原线圈的输入电压为 2 T880 V B.降压变压器的输入功率与输出功率之比为 41 2 T C.当用户端用电量增大时，输电线上损耗的功率减小 D.当用户端用电量增大时，发电厂输出的功率也增大 答案以及解析答案以及解析 1.答案：B 解析：A开关连通 1 时，若光照增强，光敏电阻阻值减小，副线圈电压不变，根据欧 K 姆定律可知电流增大，电流表示数增大，A 错误； B开关连通 1 时，输入电压的有效值为： K 1 220 2V 220V 2 U 根据理想变压器的电压规律：解得电压表示数： 11 22 Un Un ， 2 22 VU B 正确； C开关连通 2 时，接入输出电路中的是交流电，所以灯泡中有电流流过，所以灯泡发 K 光，C 错误； D电压表测的是输出端电压，输入电压和匝数不变，所以电压表的示数不变，D 错误。 故选 B。 2.答案：D 解析：当负载增大时，即负载电阻 R 减小，副线圈中的电流增大，导致电流表读数 12 AA、 都变大，选项 A 错误；同时上电压增大，导致读数都变小，选项 B、C 错误、 1 R 123 VVV、 选项 D 正确。 3.答案：D 解析：保持滑片 P 位置不动,当开关 S 闭合时,副线圈电路的总电阻变小,原线圈电压及匝数 比不变,副线圈电压不变,电压表读数不变,故 A 错误;根据可知输出功率变大,所以输 2 U P R 入功率变大,根据知电流表读数变大,故 B 错误;因为副线圈电路总电阻变小,副线圈 11 1 PU I 电压不变,则副线圈电流增大,所以等效电阻 R 两端的电压增大,并联部分的电压减小,为了使 灯泡正常发光,必须增大副线图两端电压,滑片 P 应向上滑动,故 C 错误,D 正确. 1 L 4.答案：B 解析：在第种情况下,接 a,接 c 时,设副线圈上两端的电压为,流过的电流为 1 S 2 S 0 R 0 U 0 R ,根据可得,第、种情况,两端的电压分别为,流过的电 0 I 11 22 Un Un 0 R 0 00 2 2 U UU、 0 R 流分别为,根据,可得,故 B 正确. 0 00 2 2 I II、 PP 入出 213141 1 4 4 IIIIII、 5.答案：B 解析：由于在输电线与用户间连有一理想变压器,设用户端的电压是,则,可得 2 U 1 122 U IU I ,故 A 错误;输电线上的电压损失,故 B 正确;理想变压器的输入功率 1 1 2 2 U I U I 1 UUU ,故 C 错误;输电线路上损失的电功率，故 D 错误. 1 1 PU I 2 21 1 ()UU PI r r 损 6.答案：B 解析：设升压变压器原线圈中的电压为，输电线路上的电阻为 r，当升压变压器原副线 1 U 圈匝数比为 k 时，升压变压器副线圈两端的电压为，则有：，解得：， 2 U 1 2 U k U 1 2 U U k 输电线路上的电流为：，用户得到的功率为： 21 PkP I UU 2 1 PPI r 当当升压变压器的原副线圈匝数比为 nk 时，升压变压器副线圈的电压为，则有： 2 U ，解得：，输电线路上的电流为：，用户得到的功率为： 1 2 U nk U 1 2 U U nk 21 PnkP I UU 2 PPIr 联立解得：，故 ACD 错误，B 正确； 22 1 1PnPn P 故选：B。 7.答案：BC 解析：由交流电的表达式知,原线圈两端电压有效值,根据得,副 110 V55 2 V 2 U 1 22 nU Un 线圈两端电压有效值,则通过电阻的电流,故 A 错误;输 2 25 2 VU 1 R 2 1 1 25 2 A2 A 25 U I R 出电压最大值为 50 V,故要使电路正常工作,二极管反向耐压值应大于 50 V,故 B 正确;根据 电流热效应,有,则通过的电流,副线圈的输出功率 22 1222 2 T I RI RT 2 R 2 1AI ,故原线圈的输入功率也为 75 W,故 C 正确;通过原线圈的电流 22 1122 75 WPI RI R ,故 D 错误. 7515 2 AA 2255 2 P I U 8.答案：AD 解析：A.令降压变压器的原副线圈电压的有效值分别为,匝数分别为， 12 UU、 12 nn、 由图象得到,降压变压器副线圈两端交变电压，220 2sin100 VUt 则,降压变压器原、副线圈匝数之比为， 2 220 VU 1 2 4 1 n n 且,所以的原线圈的输入电压为，故 A 正确； 11 22 Un Un 2 T 1 12 2 4220880 V n UU n B. 降压变压器为理想变压器，故输入功率与输出功率之比为 1:1，故 B 错误； C. 当用户端的电量增大时,由于功率增大,中副线圈电压恒为,故中副线圈的电流 2 T220 V 2 T 增大，输电线上电流增大,因为输电线上损耗的功率，所以输电线上损耗的功率 2 PIr 增大，故 C 错误； D. 当用电量增大时，输电线上电流增大，故升压变压器的原线圈电流增大，又原线圈电压 不变，故发电厂输出的功率增大，故 D 正确；PUI2021 届高考物理二轮复习届高考物理二轮复习 恒定电流与交变电流恒定电流与交变电流 专练（专练（4）电学实验）电学实验 1.实验室有一直流电流表,其说明书上附的该电流表的内部电路如图甲所示。 (1)某次用量程测量时，示数如图乙所示,其读数为_______;0 3 A A (2)该电流表量程对应的内阻为_____(结果保留两位有效数字);0 0.6 A (3)若电阻断路，则电流表允许通过的最大电流为______(结果保留两位有效数字). 1 RmA 2.某兴趣小组对市场中电线进行调查. (1)如图甲所示,采用绕线法测得该电线直径为________mm; (2)取长度为 100 m 的电线,欲测其电阻: 先用多用电表进行粗略测量,将多用电表选择开关置于“”挡并调零后,两表笔接触待 10 测电阻的两端进行测量,表盘指针如图乙所示.为了使测量值更准确,选择开关应置于 “________”(填“”“”或“”)挡,并将两表笔短接,调节图丙中_____(“A” 1 100 1k 或“B”)重新调零后进行测量. 再用伏安法测量其电阻,并设计图丁电路,则电压表的另一端应接______(填“a”或“b”), 测量得电压表示数为 4.50 V,而电流表读数如图戊所示,则所测的电阻为_______.(保留三 位有效数字) 3.某实验小组在实验室里无意发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，老师指导他们 测定其电阻率，于是设计如图甲所示的电路进行实验探究。其中为电阻丝，是阻值MN R 为的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片,记录电压表示数，电流表示数1.0 P U 以及对应的长度,绘制了图线如图乙所示。 IPN xUI (1)由图乙求得电池的电动势_________,内阻_______.E Vr (2)实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值_______(选填“大于”“等于”或“小于”)其真实值. (3)根据实验数据可绘出图象,如图丙所示.图象斜率为,电阻丝横截面积为,可求 U x I k S 得电阻丝的电阻率_______,电表内阻对电阻率的测量______(选填“有”或“没有”)影响. 4.有一电压表,其量程为,内阻约为,要准确测量该电压表的内阻 ,提供的实验 1 V3V3000 器材有: 电源 E:电动势约,内阻不计;15V 电压表:量程,内阻; 2 V2V 2 2000r 定值电阻阻值; 1: R20 定值电阻阻值; 2: R3 滑动变阻器:最大阻值,额定电流; 0 R101A 电键一个,导线若干。 设计的一个测量电压表的内阻的实验电路图如图所示 : 1 V (1)实验中定值电阻 R 应选用________ (2)说明实验所要测量的物理量 :__________和___________ (3)写出电压表内阻的计算的表达式 ___________ 1 V 1 V R 5.某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内 阻较大，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中 央的双向电压表，该同学便充分利用这块表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该 电压表内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。该同学用到的实 验器材有：待测水果电池组（电动势约、内阻约），双向电压表（量程为、 4 V50 2 V 内阻约为），电阻箱（），滑动变阻器（）一个单刀双掷开关 2 k0 9999 0 200 及若干导线。 (1)该同学按如图 1 所示电路图连线后，首先测量了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻 的实验步骤： 将的滑动触片滑至最左端，将开关拨向 1 位置，将电阻箱阻值调为 0；调节的 1 RS 1 R 滑动触片，使电压表示数达到满偏；保持不变，调节，使电压表的示数达到， U 1 R 2 R 3 U 读出电阻箱的阻值，记为，则电压表的内阻________。 0 R V R (2)若测得电压表内阻为，可分析此测量值应________(填“大于”“等于”或“小于” 2 k )真实值。 (3)接下来测量电源的电动势和内阻，实验步骤如下： 将开关拨至_______(填“1”或“2”)位置，将的滑片移到最______端，不在移动；调 S 1 R 节电阻箱的阻值，使电压的示数达到一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值；重 复第二步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。 (4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为，作出图像，如图 2 所示，其中纵轴 R 11 UR 截距为，斜率为，则电动势的表达式为________,内阻的表达式为________。 bk 6.实验室中有一只内阻未知，量程为的电流计，现要把它改装为一只电压表。在改装 2 mA 前首先设计了如图所示的电路测量该电流计的内阻，已知电源为内阻可忽略不计的学生电 源，的实际阻值很大。 1 R (1)某同学在测量电流计的内阻时，进行了如下的操作：将可调电阻、的阻值调至最大， 1 R 2 R 仅闭合电键，调节电阻箱，同时观察电流计直到读数为为止，然后______； 1 S 1 R2 mA A.保持电键闭合，闭合电键，同时调节电阻箱、，直到电流计读数为为止， 1 S 2 S 1 R 2 R1mA 记下电阻箱的阻值 2 R B.保持电键闭合，闭合电键，仅调节电阻箱，直到电流计读数为为止，记下 1 S 2 S 2 R1mA 电阻箱的阻值 2 R (2)通过(1)操作，若，则测得电流计的内阻为______； 2 100R (3)根据以上测量的数据，如果将该电流计改装成量程为的电压表，则应将该电流计 3V ______(选填“串”或“并”)联一定值电阻，该定值电阻的阻值为______。 (4)该同学将改装后的电压表用于测量某电阻两端的电压，其测量值与真实值相比______(选 填“相等”、“偏大”或“偏小”)。 7.多用电表是实验室必备仪器，它的欧姆挡测量电阻方便简单，现某实验小组对多用电表 的欧姆挡进行了研究。 (1)关于使用多用电表欧姆挡测电阻，下列说法正确的是（ ） A. 测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开 B. 测量电阻时，由于双手手指与表笔金属部分接触，会导致测量值偏大 C. 测电阻时，若指针偏转角度较小，应换较大倍率后，重新调零，再进行测量 D. 多用电表长期不用时，选择开关应旋到 off 挡，否则会使电池电动势减小，导致测量电 阻时值偏小 (2)多用电表欧姆挡可以等效为一个直流电源、一个可变电阻和一个电流表串联，与红黑表 笔相接。有一欧姆挡刻度盘中值附近刻度模糊不清、而其余刻度清晰的多用电表，某同学 想通过实验的方法测量该多用电表内电源电动势和欧姆“l”挡内部总电阻，他所采用的实 验电路如图甲所示。 实验器材：待测多用电表； 电压表:量程，内阻十几千欧；V 6 V 滑动变阻器:最大阻值； R50 导线若干； 根据以下操作步骤，回答有关问题： 将待测多用电表挡调到欧姆“1”挡，将表笔短接，调节欧姆调零旋钮，进行欧姆挡AB、 调零； 调零完毕,将表笔分别与图甲中 l、2 两端相接,其中为表笔_________(填“红”或AB、 A “黑”)，不断调节变阻器的滑片位置，改变其接入电路的阻值，记录多用电表的示数和 R 电压表的示数； U 以为纵坐标, 为横坐标,利用步骤数据作出图象如图乙所示,根据图象可得电池电动 1 R 1 U 势_______,欧姆“1”挡