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1、专题 10 直流电路与交流电路 1.(2015新课标全国 16)一理想变压器 的 原 、 副线圈的匝数比为 3 1， 在原 、 副 线 圈 的回路中分别接有阻值相同的电阻 ， 原 线圈 一侧接在电压为 220 如图 1所示 ， 原 、 副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k， 则 ( ) 真题 示例 图 1 A . U 66 V ， k 19B . U 22 V ， k 19C . U 66 V ， k 13D . U 22 V ， k 13解析 原、副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压 U ，可知副线圈电压为 U ，原线圈电压为 3 U ，副线圈电流 I 2 据I 1I 2n 2
2、n 1得原线圈电流 I 1 ，那么原线圈输入电压 2 20 V 3 U R ，整理可得 U 66 V ； 原 、 副线圈电阻消耗的功率根据 P 电阻相等 ， 1 3， 可得功率之比为 1 9， 即 k 正确 . 答案 A 2.(2015四川理综 4)小型手摇发电机线圈共 每匝可简化为矩形线圈 磁极间的磁场视为匀强磁场 ， 方向垂直于线圈中心轴 ， 线圈绕 匀速转动 ， 如图 2所示 不计线圈电阻 ， 则发电机输出电压 ( ) 图 2 A . 峰值是 e 0 B . 峰值是 2 e 0 C . 有效值是22 D . 有效值是 2 解析 矩形线圈 所以发电机的电动势峰值为 2A、 由于不计线圈的电
3、阻，所以发电机的输出电压峰值为 2 ，故有效值为2 2 2 ，故 D 正确 . 答案 D 3.(多选 )(2015天津理综 6)如图 3所示 ， 理想变压器 的原线圈连接一只理想 交 流 电流表 ， 副线圈匝数可以通过滑动 触 头 在副线圈两端连接了定 值 电阻 ， 在原线圈上加一电压为 则 ( ) 图 3 的位置不动 ， 将 电流表读数变大 的位置不动 ， 将 电流表读数变小 的位置不动 ， 将 电流表读数变大 的位置不动 ， 将 电流表读数变小 答案 析 保持 Q 位置不动，副线圈电压 U 2 不变，当 P 上滑时，R 增大，由 P U 22R R 0可知总功率减小，原线圈电压 U 1 不
4、变，由 P U 1 I 1 可知原线圈电流 I 1 减小，故 A 错误， B 正确； 保持 P 位置不动， Q 上滑时，由U 2U 1n 2n 1知 U 2 增大，同理分析原线圈电流 I 1 增大，故 C 正确， D 错误 . 4.(2015福建理综 15)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 副线圈匝数分别为在 u 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 . (n 1n 2) (n 2n 1) 4(n 1n 2)2(PU m)2r D . 4(n 2n 1)2(PU m)2r 答案
5、 C 解析 原线圈电压的有效值： 据2因为是理想变压器，所以 T 的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率 P ，所以输电线上的电流 I 电线上损失的电功率为 P r 4 r以 C 正确，A 、 B 、 D 错误 . (1)交流电路部分主要考查交变电流的产生和描述 、 交流电有效值 、 变压器的规律及动态分析 、 远距离输电等知识点 . (2)直流电路部分主要考查电路的简化 ， 直流电路的动态分析 ， 电路故障的分析与判断 ， 含容电路的分析和计算 ， 直流电路中能量转化问题等等 . 考纲解读 高考对电路知识的单独考查主要是交流电路部分 ， 特别是变压器与远距离输电相结合的动态分析问题是命题热点
6、 ， 而直流电路内容的考查通常与实验结合在一起 ， 一般不单独命题 . 内容索引 考题一 直流电路的分析 考题二 交变电流的产生及描述 考题三 变压器及远距离输电 专题综合练 考题一 直流电路的分析 1.(多选 )一根粗细均匀的金属导线 ， 在其两端加上电压 通过导线的电流为 I， 导线中自由电子定向移动的平均速率为 v， 若将导线均匀拉长 ， 使它的横截面半径变为原来 的 12，再给它两端加上电压 2U， 则 ( ) A . 通过导线的电流为 B . 通过导线的电流为 C . 导线中自由电子定向移动的速率为 D . 导线中自由电子定向移动的速率为 解析 将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一
7、半，则横截面积为原来的14，其长度变为原来的 4 倍，根据电阻定律 R 阻变为原来的 16 倍，电压变为 2 U 时，根据欧姆定律 I 流变为故 A 正确， B 错误 . 电流的微观表达式 I ne v S ，其 中 n 、 e 不变，电流 I 为原来的18，横截面积 S 变为原来的14倍，则自由电子定向移动的平均速率为故 C 错误， D 正确 . 答案 .(多选 )如图 5所示的电路中 ， 电源电动势为 E， 内电阻为 r，平行板电容器 2为定值电阻 ， 的滑动触头 ， 开关 m、 电荷量为 则以下说法正确的是 ( ) 图 5 向上移动的过程中 ， 油滴仍然静止 ，a至 向上移动的过程中 ，
8、 油滴向上加速运动 ， b至 向下移动的过程中 ， 油滴向下加速运动 ， a至 向下移动的过程中 ， 油滴向上加速运动 ， b至 解析 油滴原来处于平衡状态 ， 重力和静电力平衡；电容器与滑动变阻器 R、 电阻 1串联 ， 滑片向上移动 ， 电阻 电路总电阻变大 ， 电流变小 ， 电容器两端电压为： U E I(r 故电容器两端电压变大 ，带电荷量变大 ， 电场力变大 ， 油滴向上加速；电容器充电 ，故 b到 a， 故 在将滑动变阻器滑片 电阻 电路总电阻变小 ， 电流变大 ， 电容器两端电压为： U E I(r 故电容器两端电压变小 ， 带电荷量变小 ， 电场力变小 ，油滴向下加速；电容器放
9、电 ， 故 a到 b， 故 答案 .(多选 )如图 6所示 ， 电流表 3 A)和 )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 ， 调节滑动变阻器 ， 下列说法中正确的是 ( ) 图 6 1 1 1 5 解析 电流表 3 A)和 )是由两个相同的电流计改装而成 ， 都是并联电阻 ， 在题图中两电流计也是并联的 ， 所以 它们 的量程之比为 5 1， 即总电阻之比为 1 5， 所以并联时读数之比 5 1， 所以 答案 所示 ， 电源内阻不可忽略 ， 电路中接有一小灯泡和一电动机 上标有 “ 6 V 12 W” 字样 ， 电动机的线圈电阻 电源的输出电压为12 V， 此时
10、 ( ) 图 7 4 W 2 W 2 W 2 W 解析 灯泡正常发光，则电路电流 I I L P 126A 2 A ；已知电路电流，由于不知电源电动势，无法求出整个电路消耗的电功率，故 A 错误； 电动机的热功率 22 2 W， 故 灯泡正常发光时 ， 电动机电压 U (12 6) V 6 V，电动机的输入功率 P 6 2 W 12 W， 电动机的输出功率 P 12 W 2 W 10 W， 故 答案 D (1)程序分析法：流程如下 方法小结 (2)利用结论法：即 “ 串反并同 ” 法 . “ 串反 ” 即某一电阻增大 (减小 )时 ， 与它串联或间接串联的电阻中的电流 、 两端电压 、 消耗的
11、电功率都减小(增大 )； “ 并同 ” 即某一电阻增大 (减小 )时 ， 与它并联或间接并联的电阻中的电流 、 两端电压 、 消耗的电功率都增大(减小 ). (3)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题 ， 可将变阻器的滑片分别滑至两个极端 ， 使电阻最大或电阻为零去讨论 . 电热 、 电功率和热功率 (1)纯电阻电路： Q W P 2)非纯电阻电路 WQ(W Q 矩形金属线圈 ，匝数为 n， 线圈总电阻为 r， 在磁感应强度为 O 轴以角速度 匀速转动 (如图 8甲所示 )， 产生的感应电动势 矩形线圈与阻值为 下列说法中正确的是 ( ) 考题二 交变电流的产生及描述 图 8 A.从 B.从 的电荷量 为 2 r) 0 的发热功率为 202 (R r) 2 解析 由于磁通量是双向标量 ，
