《(課標通用)高考物理二輪復習 專題4 電路與電磁感應 專題跟蹤檢測11(含解析)-人教版高三全冊物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(課標通用)高考物理二輪復習 專題4 電路與電磁感應 專題跟蹤檢測11(含解析)-人教版高三全冊物理試題(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題跟蹤檢測(十一)
(建議用時:45分鐘)
基礎通關
1.(2019·天津南開區(qū)一模)如圖甲所示,在勻強磁場中,兩個匝數(shù)相同的正方形金屬線圈分別以不同的轉速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,產(chǎn)生的交流電動勢e隨時間t變化的圖象如圖乙中曲線a、b所示,則( )
A.t=0時刻,兩線圈均處于垂直于中性面的位置
B.a(chǎn)、b對應的線圈轉速之比為2∶3
C.a(chǎn)、b對應的兩線圈面積之比為1∶1
D.若只改變兩線圈的形狀(匝數(shù)不變),則兩線圈電動勢的有效值之比一定不變
C 解析 t=0時刻,兩線圈感應電動勢均為零,故兩線圈均處于中性面的位置,選項A錯誤;由圖線可知,兩線圈的周期之比T
2、a∶Tb=2∶3,故根據(jù)n=可知a、b對應的線圈轉速之比為3∶2,選項B錯誤;根據(jù)Em=NBωS,==,==,則==,選項C正確;若只改變兩線圈的形狀(匝數(shù)不變),則兩線圈的面積要變化,故感應電動勢的最大值要變化,電動勢的有效值之比一定變化,選項D錯誤.
2.(2019·天津九校聯(lián)考)在如圖所示電路中,閉合開關S,當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時,三個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2表示.下列判斷正確的是( )
A.I減小,U1增大 B.I減小,U2增大
C.I增大,U1增大 D.I增大,U2增大
B 解析 閉合開關S,當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑
3、動時,變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻R增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知,干路電流I總減小,路端電壓U增大;R3兩端電壓等于路端電壓,則流過R3的電流I3增大,流過電流表的電流I=I總-I3,I總減小,I3增大,則I減小,R1兩端電壓減小,即電壓表V1的示數(shù)U1減小;電壓表V2的示數(shù)U2=U-U1,U增大,U1減小,則U2增大,故選項B正確.
3.(2019·云南昭通五校聯(lián)考)如圖所示的電路中,當滑動變阻器R2的滑動觸頭P向下滑動時,下列說法正確的是( )
A.電壓表的示數(shù)減小
B.R1消耗的功率增大
C.電源的輸出功率增大
D.電容器C所帶電荷量增多
D 解析 根據(jù)
4、電路圖可知,R1、R2串聯(lián)后接在電源兩端,電容器C并聯(lián)在R2兩端,電壓表V測路端電壓,當滑動觸頭P向下滑動時,R2連入電路的電阻變大,則外電路總電阻R變大,由I=知電流I減小,由U=E-Ir知路端電壓增大,則電壓表示數(shù)變大,電源的輸出功率P出=UI無法判斷;由PR1=I2R1知,R1消耗的功率變??;由UR2=E-(R1+r)I知電容器兩端電壓變大,則電容器所帶電荷量增多;綜上所述,選項A、B、C錯誤,D正確.
4.(2019·福建霞浦一中月考)兩只相同的電阻,分別通有正弦交流電和方形波交流電.兩種交流電的最大值相等,電流波形如圖所示,在交流電的一個周期內(nèi),正弦交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q
5、1與方形波交流電在該電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q2之比等于( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.1∶4
B 解析 兩種交流電的最大值均為Im,正弦式交流電的有效值為I1=Im,方形波交流電的有效值為I2=Im,根據(jù)焦耳定律得Q1=IRT,Q2=IRT,則Q1∶Q2=1∶2,故選項B正確.
5.(2019·河南洛陽聯(lián)考)如圖所示,電源電動勢E,內(nèi)阻為r,定值電阻的阻值為R,熱敏電阻R1的阻值隨溫度降低而增大,C是水平放置的平行板電容器.閉合開關S,帶電液滴剛好靜止在C內(nèi).在溫度降低的過程中,分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示電流表、電壓表V1、電壓表V2和電壓表V3示
6、數(shù)變化量的絕對值.下列說法正確的是( )
A.、、一定都變大
B.和一定不變,一定變大
C.帶電液滴一定向下加速運動
D.電源的工作效率一定變大
D 解析 由歐姆定律可知,U1=IR,則有=R,由閉合電路歐姆定律可知,U2=E-I(R+r),則有=R+r,又U3=E-Ir,則有=r,選項A、B錯誤;溫度降低,熱敏電阻的阻值增大,電路總電阻增大,總電流減小,路端電壓增大,R兩端電壓減小,R1兩端電壓增大,與熱敏電阻并聯(lián)的電容器兩板間的電壓增大,兩板間電場強度增大,液滴所受電場力增大,由初始狀態(tài)液滴靜止可知,電場力方向向上,故液滴向上加速運動,選項C錯誤;電源的效率η=×100%,路端
7、電壓U3隨總電阻的增大而增大,選項D正確.
6.(2019·重慶南開中學適應性考試)如圖所示,接在理想變壓器回路中的四個規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光,那么,理想變壓器的匝數(shù)比n1∶n2∶n3為( )
A.1∶1∶1 B.3∶2∶1
C.6∶2∶1 D.2∶2∶1
B 解析 燈泡正常發(fā)光,可得UA=UB=UC=UD,所以U2=2U3,由理想變壓器的電壓關系得==,可得n2=2n3;燈泡都正常發(fā)光,則功率相等,即PA=PB=PC=PD.由P=I2R得 IA=IB=IC=ID,即I1=I2=I3;由理想變壓器的功率關系得U1I1=U2I2+U3I3,即n1I1=n2I2+n3I3,可得
8、n1=n2+n3=2n3+n3=3n3,所以n1∶n2∶n3=3∶2∶1.
7.(2019·湖南岳陽二模)一自耦變壓器如圖所示,環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈,將其接在a、b間作為原線圈.通過滑動觸頭取該線圈的一部分,接在c、d間作為副線圈.在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時,c、d間的輸出電壓為U2.在將滑動觸頭從M點順時針旋轉到N點的過程中( )
A.U2>U1,U2降低 B.U2>U1,U2升高
C.U2U2;當滑動觸頭從M點順時針旋轉到N點
9、的過程中,n2減小,因此U2降低,選項C正確.
8.(2019·湖南師范附中月考)如圖所示為遠距離輸電的原理圖,升壓變壓器的變壓比為m,降壓變壓器的變壓比為n,輸電線的電阻為R,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器,發(fā)電機輸出的電壓恒為U,若由于用戶的負載變化,使電壓表V2的示數(shù)減小了ΔU,則下列判斷正確的是 ( )
A.電流表A2的示數(shù)增大了
B.電流表A1的示數(shù)增大了
C.電壓表V1的示數(shù)減小了ΔU
D.輸電線損失的功率增加了2R
B 解析 電壓表V2的示數(shù)減小了ΔU,根據(jù)變壓器的變壓比可知降壓變壓器輸入電壓減小了ΔU3=nΔU,由于升壓變壓器輸入電壓不變,因此輸電線上的
10、電壓增大了nΔU,因此電流表A1的示數(shù)增大了,選項B正確;根據(jù)變流比,電流表A2的示數(shù)增大了,選項A錯誤;由于發(fā)電機的輸出電壓不變,因此升壓變壓器的輸出電壓不變,電壓表V1的示數(shù)不變,選項C錯誤;設原來輸電線上的電流為I,則輸電線損失的功率增加了2R-I2R,不等于2R,選項D錯誤.
能力提升
9.(2019·廣西梧州二月聯(lián)考)(多選)理想變壓器原線圈a匝數(shù)n1=200匝,副線圈b匝數(shù)n2=100匝,線圈a接在u=44sin 314t(V)交流電源上,“12 V 6 W”的燈泡恰好正常發(fā)光,電阻R2=16 Ω,電壓表V為理想電表,下列推斷正確的是( )
A.交變電流的頻率為100
11、 Hz
B.副線圈磁通量的最大變化率為 Wb/s
C.電壓表V的示數(shù)為22 V
D.R1消耗的功率是1 W
BD 解析 由表達式知交變電流的頻率為f= Hz=50 Hz,選項A錯誤;燈泡正常發(fā)光,故副線圈中電流為I==0.5 A,則電壓表示數(shù)為U2=12 V+IR2=20 V,根據(jù)Em=N知穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為= Wb/s,選項B正確,C錯誤;根據(jù)電流與匝數(shù)成反比,原線圈電流為0.25 A,由題意可知,原線圈電壓有效值為44 V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得U1=40 V,R1消耗的功率是P=(44-40)×0.25 W=1 W,選項D正確.
10.(多選)一個微型吸塵器的直流電
12、動機的額定電壓為U,額定電流為I,線圈電阻為R,將它接在電動勢為E,內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間,電動機恰好能正常工作,則( )
A.電動機消耗的總功率為UI
B.電源的效率為1-
C.電源的輸出功率為EI
D.電動機消耗的熱功率為
AB 解析 電動機消耗的總功率應該用P=IU來計算,所以總功率為IU,選項A正確.電動機消耗的熱功率應該用P=I2R來計算,所以熱功率P=I2R,選項D錯誤.電源的輸出功率等于電動機的輸入功率,得P出=UI,選項C錯誤.電源的總功率為IE,內(nèi)部發(fā)熱的功率為I2r,所以電源的效率為=1-,選項B正確.
11.(2019·甘肅蘭州診斷)(多選)如圖所示,理
13、想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時,兩燈泡均能正常發(fā)光.下列說法正確的是( )
A.原、副線圈匝數(shù)比為9∶1
B.原、副線圈匝數(shù)比為1∶9
C.此時a和b的電功率之比為9∶1
D.此時a和b的電功率之比為1∶9
AD 解析 設燈泡的額定電壓為U0,輸入電壓為燈泡額定電壓的10倍時燈泡正常發(fā)光,則變壓器原線圈的輸入電壓為9U0,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為9∶1,選項A正確, B錯誤;由9U0Ia=U0Ib得,流過b燈泡的電流是流過a燈泡電流的9倍,根據(jù)P=UI,a、b燈泡的電功率之比為1∶9,選項C錯誤, D正確.
12.(
14、2019·安徽蚌埠二中月考)(多選)如圖所示,M為半圓形導線框,圓心為OM;N是圓心角為直角的扇形導線框,圓心為ON;兩導線框在同一豎直面(紙面)內(nèi);兩圓弧半徑相等;過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場,磁場方向垂直于紙面.現(xiàn)使線框M、N在t=0時從圖示位置開始,分別繞垂直于紙面且過OM和ON的軸,以相同的周期T逆時針勻速轉動,則( )
A.兩導線框中均會產(chǎn)生正弦交流電
B.兩導線框中感應電流的周期都等于T
C.在t=時,兩導線框中產(chǎn)生的感應電動勢相等
D.兩導線框的電阻相等時,兩導線框中感應電流的有效值也相等
BC 解析 當導線框N完全進入磁場后,通過線框的磁通量將不變,故
15、無感應電流產(chǎn)生,因此它不會產(chǎn)生正弦交流電,選項A錯誤;導線框每轉動一圈,產(chǎn)生的感應電流的變化為一個周期,選項B正確;在t=時,導線框轉過角度為45°,切割磁感線的有效長度相同,均為繞圓心的轉動切割形式,設圓弧半徑為R,則感應電動勢均為E=BR2ω,選項C正確;導線框N轉動的一個周期內(nèi),有半個周期無感應電流產(chǎn)生,所以兩導線框的感應電動勢的有效值并不相同,由閉合電路歐姆定律可知,兩導線框的電阻相等時,感應電流的有效值一定不相同,選項D錯誤.
13.(2019·湘贛十四校聯(lián)考)(多選)如圖甲所示為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機,電阻為r=2 Ω的矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中,繞垂直于磁場方向的固
16、定軸OO′勻速轉動,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與右側電路連接,右側電路中滑動變阻器R的最大阻值為R0= Ω,滑動片P位于滑動變阻器中央,定值電阻R1=R0、R2=,其他電阻不計.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,閉合開關S,線圈轉動過程中理想交流電壓表示數(shù)是10 V,圖乙是矩形線圈磁通量Φ隨時間t變化的圖象,則下列說法正確的是( )
A.電阻R2上的熱功率為 W
B.0.02 s時滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值為零
C.線圈產(chǎn)生的感應電動勢隨時間t變化的規(guī)律是e=10cos 100πt(V)
D.線圈開始轉動到t= s的過程中,通過R1的電荷量為 C
AD 解析 根據(jù)串聯(lián)電路分壓
17、關系,可求得R2兩端的電壓為 V,故P= W= W,選項A正確;0.02 s時穿過線圈的磁通量為零,此時線圈中電動勢最大,R兩端電壓最大,選項B錯誤;因線圈有內(nèi)阻r,故電動勢最大值Em>10 V,選項C錯誤;由R外=10 Ω,r=2 Ω,U=10 V可得Em=NBSω=12 V,又q=N=N,以上各式聯(lián)立可得q= C,選項D正確.
14.(2019·四川仁壽一中模擬)(多選)如圖所示電路中,電源電動勢為E、內(nèi)阻為r,電阻R2、R3為定值電阻,R1為滑動變阻器,A、B為電容器的兩個極板.當滑動變阻器R1的觸頭處于某位置時,A、B兩板間的帶電油滴靜止不動.則下列說法中正確的是( )
A.
18、僅把R1的觸頭向右滑動時,電流表讀數(shù)減小,油滴向下運動
B.僅把R1的觸頭向右滑動時,電流表讀數(shù)減小,油滴向上運動
C.僅把兩極板A、B間距離增大,油滴向下運動,電流表讀數(shù)不變
D.僅把兩極板A、B間正對面積減小,油滴向下運動,電流表讀數(shù)不變
BC 解析 從題圖中可知電容器兩板間的電壓等于路端電壓,電流表測量干路電流,若僅把R1的觸頭向右滑動時,R1連入電路的電阻增大,則電路總電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得路端電壓增大,干路電流減小,所以電流表示數(shù)減小,電容器兩端的電壓增大,根據(jù)公式E=可得兩極板間的電場強度增大,所以油滴受到的電場力增大,故向上運動,選項A錯誤,B正確;僅把兩極板
19、A、B間距離增大,因為兩極板間的電壓不變,根據(jù)公式E=可得電容器兩極板間的電場強度減小,油滴受到的電場力減小,向下運動,電流表的示數(shù)不變,選項C正確;僅把兩極板A、B間正
對面積減小,由于兩極板間的電壓不變,距離不變,所以兩極板間的電場強度不變,故油滴仍處于靜止狀態(tài),電流表示數(shù)不變,選項D錯誤.
15.(2019·黑龍江大慶十中月考)(多選)如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=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,從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上u1=220sin 100πt(V)的交流電壓,開始時單刀雙擲開關與b連接,下列說法正確的是( )
20、A.t= s時,cd間電壓的瞬時值為220 V
B.電壓表的示數(shù)為44 V
C.若將滑動變阻器的滑片向上移,電壓表和電流表的示數(shù)都變大
D.若單刀雙擲開關由b撥向a后,電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)都變小
AD 解析 由u1=220sin 100πt(V)可知,當t= s時,cd間電壓的瞬時值為220 V,選項A正確;單刀雙擲開關與b連接,由電壓關系=,因電壓表顯示的是有效值,則U1=220 V,故電壓表的示數(shù)為44 V,選項B錯誤;若將滑動變阻器的滑片向上移動,副線圈回路電阻減小,電壓表示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變大,選項C錯誤;若單刀雙擲開關由b撥向a,則原線圈匝數(shù)n1增加,副線圈電壓降低,電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)都變小,選項D正確.