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1、课前诊断直流与交流电路考点一交流电的产生及描述1.考查交流电的产生及图像(2016北京市朝阳区高三期末)在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动,如图甲所示。产生的感应电动势如图乙所示,则()At0.015 s时线框的磁通量变化率为零Bt0.01 s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311 VD线框产生的交变电动势频率为100 Hz解析:选B由图像知:t0.01 s时,感应电动势为零,则穿过线框的磁通量最大,B正确;t0.015 s时感应电动势最大,磁通量的变化率最大,A错误;线框产生的电动势有效值为Em311 V220 V,C错误;由图像可知,周期为0.02
2、s,频率为50 Hz,D错误。2考查交流电的有效值及应用如图所示,正弦交流电与方波交流电电流的最大值与频率均相同,把它们分别通入甲、乙两个完全相同的电热器,若让它们连续正常工作产生的热量相同,则甲、乙两个电热器的工作时间之比为()A21B14C12 D41解析:选A方波的电流有效值IbIm,正弦交流电的有效值IaIm。由做功相同,根据做功公式PI2Rt得到:21,则A正确。3考查交流电的四值及应用(2016张掖模拟)电动机的内电阻r2 ,与R8 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以转速n600 r/min匀速转动,
3、在合上开关S后电动机正常工作时,电压表的示数为100 V。则下列说法正确的是()A电路中电流的最大值为5 AB电路中电流的最大值为10 AC电动机正常工作时的输出功率为1 000 WD电动机正常工作时的输出功率为800 W解析:选B线圈的角速度20 rad/s,电动势的最大值EmNBS200 V,有效值E200 V,电路中的电流I10 A,电流的最大值为Im10 A,选项A错误,B正确;电动机正常工作时的输出功率为P出UII2r800 W,选项C、D错误。考点二直流电路的动态分析4.考查直流电路的动态分析(2016南平检测)如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P向下端b滑动过程中,下列说法正确的
4、是()A电压表示数增大B电源的输出功率变大C电路总电阻变小,电源的热功率变大D电流表示数减小解析:选C当滑动变阻器的滑片向下端b滑动过程中,变阻器接入电路的电阻减小,变阻器与定值电阻R2并联的总电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析可知总电流I增大,电源的内电压增大,路端电压U减小,即电压表示数变小,故A错误。由于电源的内外电阻大小关系未知,所以不能判断电源的输出功率如何变化,故B错误。总电流I变大,由PI2r知,电源的热功率变大,故C正确。总电流I变大,电阻R1的电压和内电压都变大,则并联部分的电压减小,所以电阻R2的电流减小,则电流表示数增大,故D错误。5考查含容电路的动态分
5、析问题(2016衡阳八中二模)在如图所示的电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中,下列说法正确的是()A电容器的电荷量增大B电流表A的示数减小C电压表V1示数在变大D电压表V2示数在变大解析:选C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中,滑动变阻器阻值减小,故路端电压减小,而电容器的两端间的电压就是路端电压,结合QCU可得,电容器的电荷量减小,故A错误;电路的电流增大,电流表A的示数变大,故B错误;电压表V1示数等于电流与R1阻值的乘积,故示数在变大,故C正确;路端电压减小,而电压表V1示数在变大,电压表V2示数在减小,故D错误。6考查电压、电流变化的极值问题(2016北京市
6、朝阳区高三期末)在如图所示的电路中,闭合开关后,当滑动变阻器的滑动触头P从最上端逐渐滑向最下端的过程中,电压表V的读数变化量为U,电流表A2的读数变化量为I2(电表均视为理想电表)。则()A电压表V的读数先变小后变大B电流表A1的读数先变大后变小C电流表A2的读数变大DU与I2的比值为定值解析:选D根据电路图可知,滑动变阻器上下两部分属于并联关系,当滑动触头滑到中点时,并联部分电阻最大,电路中的总电阻也最大,因此电路中的电流最小,由此可知电流表A2的读数先变小后变大,C错误;根据UEI2r,可知路端电压先变大后变小,A错误;U与I2的比值表示电源的内阻,故为定值,D正确;A1的读数一直变大,B
7、错误。7考查电流和电压变化量大小的比较(2016许昌模拟)在如图所示的电路中,当电键S闭合后,电压表有示数,调节可变电阻R的阻值,使电压表的示数增大U,则()A可变电阻R被调到较小的阻值B电阻R2两端的电压减小,减小量等于UC通过电阻R2的电流减小,减小量小于D通过电阻R2的电流减小,减小量等于解析:选C由题意知,要使电压表的示数增大,则需电阻R和R1并联后的总电阻阻值增大,则需将可变电阻R增大,即可变电阻R被调到较大的阻值,故A错误;当R增大时,外电阻增大,干路电流减小,电阻R2两端的电压减小,且路端电压增大,所以电阻R2两端的电压减小量小于U,由欧姆定律知,通过电阻R2的电流也减小,减小量
8、小于,故B、D错误,C正确。考点三交流电路的动态分析8.考查变压器负载变化引起的动态变化问题(2016蚌埠三县联谊二模)如图所示,理想变压器原线圈的匝数n11 100匝,副线圈的匝数n2110匝,R0、R1、R2均为定值电阻,原线圈接如图所示的交变电压,开始开关S处于断开状态,下列说法中正确的是()甲乙A电压表示数为22 VB当开关S闭合后,电压表示数变大C当开关S闭合后,电流表示数变大D当开关S闭合后,变压器的输入功率减小解析:选C电压表的示数是交流电压的有效值,由,U1220 V,得U222 V,所以电压表的示数小于22 V,选项A错误;开关S闭合后,副线圈中的电阻减小,电流I2增大,R0
9、上电压增大,电压表的示数减小,选项B错误;功率P2增大,再根据和P1P2知,选项C正确,D错误。9考查变压器负载及副线圈匝数变化引起的动态变化(多选)(2016潍坊高三段考)如图所示,可调理想变压器原线圈接交流电,副线圈通过滑动触头P可改变其匝数。下列说法正确的是()A仅增大R的阻值,通过灯泡L的电流将变大B仅增大R的阻值,通过灯泡L的电流将变小C仅将滑动触头P向下滑动,灯泡L两端的电压将变大D仅将滑动触头P向下滑动,灯泡L两端的电压将变小解析:选BD仅增大电阻R时,由于匝数不变,输出电压不变,则由欧姆定律可知,通过灯泡的电流减小,故A错误,B正确;滑动触头向下滑动时,输出端匝数减小,则输出电
10、压减小,灯泡两端的电压减小,故C错误,D正确。10考查变压器原线圈匝数及负载变化引起的动态变化(多选)(2016北京海淀区期末)如图所示是自耦变压器的示意图,负载变化时输入电压不会有大的波动,输电线的电阻用R0表示。如果变压器上的能量损失可以忽略,以下说法正确的是()A开关S1接a,闭合开关S后,电压表V示数减小,电流表A示数增大B开关S1接a,闭合开关S后,原线圈输入功率减小C断开开关S,开关S1接a时电流表的示数为I1,开关S1接b时电流表的示数为I2,则I1I2D断开开关S,开关S1接a时原线圈输入功率为P1,开关S1接b时原线圈输入功率为P2,则P1P2解析:选AD开关S1接a,闭合开
11、关S后,负载总电阻变小,电流表A示数增大,电阻R0上电压将增大,故电压表示数减小,由P入P出U2IA可知,变压器输入功率增大,A正确;B错误;断开S,S1接b时初级线圈匝数变少,故由可知,副线圈电压U2变大,电流表A的示数变大,变压器的输入功率也增大,即I1I2,P1P2,C错误,D正确。11考查变压器动态变化中的极值问题(多选)(2016济宁一模)如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1n2551,原线圈接入电压u220sin 100t(V)的交流电源,图中电表均为理想电表,闭合开关后,当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中,下列说法正确的是()A副线圈中交变电流的频率为
12、100 HzBt0.02 s时,电压表的示数为4 VC电流表的示数先变小后变大D电流表的示数先变大后变小解析:选BC由电压公式知交流电的100 ,f Hz50 Hz,故A错误;原线圈两端的输入电压有效值为220 V,由电压与匝数成正比知,所以副线圈两端电压为:U2U1220 V4 V(即为电压表的读数),故B正确;由题图可知,滑动变阻器的上下两部分并联后与R串联,根据串并联电路的电阻可知,当滑片P位于中间位置时,并联电阻的电阻值最大,所以当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中,电路中的总电阻先增大后减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流值将先减小后增大。变压器的输出电流先减小后增大,
13、则输入的电流也是先减小后增大,即电流表的示数先变小后变大。故C正确,D错误。考点四变压器与远距离输电12.考查变压器的工作原理与感抗和容抗(2016衡水市冀州中学检测)图甲所示电路中,A1、A2、A3为相同的电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t1t2时间内()A电流表A1的示数比A2的小B电流表A2的示数比A1的小C电流表A1和A2的示数相同D电流表的示数都不为零解析:选C原线圈中磁场如乙图所示变化,则原线圈中的磁通量均匀变化,故副线圈中产生恒定的电流,因线圈电阻不计,故线圈L对恒定电流没有阻碍作用,所
14、以电流表A1和A2的读数相同,而电容器“通交流、隔直流”,所以电流表A3的读数为0。只有C正确。13考查远距离输电的工作原理(2016黄冈中学模拟)一般发电机组输出的电压在十千伏上下,不符合远距离输电的要求。要在发电站内用升压变压器,升压到几百千伏后再向远距离输电。到达几百公里甚至几千公里之外的用电区之后,再经“一次高压变电站”、“二次变电站”降压。已知经低压变电站降压变压器(可视为理想变压器)后供给某小区居民的交流电u220sin 100t V,该变压器原、副线圈匝数比为501,则()A原线圈上的电压为11 000 VB原线圈中电流的频率是100 HzC原线圈使用的导线应该比副线圈的要粗D采
15、用高压输电有利于减少输电线路中的损耗解析:选D供给某小区居民的交流电u220sin 100t V,最大值为220 V,故输出电压有效值为220 V,根据变压比公式,输入电压为:U1 V11 000 V,故A错误;交流电u220sin 100t V,故频率:f Hz50 Hz,故B错误;变压器原、副线圈的电流比等于匝数之反比,即,副线圈的电流大于原线圈的电流,所以副线圈的导线粗,故C错误;在输送电功率一定的情况下,根据公式PUI,高压输电有利于减小输电电流,电功率损耗PI2r也会减小,故D正确。14考查远距离输电的构造、原理及有关计算(2016三门峡市陕州中学检测)如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V,输出的电功率