2021高考物理二轮复习动态分析选择题电路分析作业4含解析新人教版
2021年高考物理二轮复习试卷:直流与交流电路(附答案解析)

2021年高考物理二轮复习试卷:直流与交流电路
考点一交流电的产生及描述
1.[考查交流电的峰值、有效值]
小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO′,线圈绕OO′匀速转动,如图1所示。
矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压()
图1
A.峰值是e0B.峰值是2e0
C.有效值是
2
2Ne0D.有效值是2Ne0
2.[考查交变电流及其图像]
(多选)如图2甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示,则()
图2
A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 v
3.[考查描述交变电流的物理量]
图3甲是小型交流发电机的示意图,在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。
发电机线圈内阻为10 Ω,外接一只电阻为90 Ω的灯泡,不计电路的其他电阻,则()
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2021年高考物理二轮复习试卷:电学基础实验(附答案解析)

2021年高考物理二轮复习试卷:电学基础实验
考点一多用电表的使用与读数
1.某学生实验小组利用图1(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻。
使用的器材有:
图1
多用电表;
电压表:量程5 v,内阻十几千欧;
滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;
导线若干。
回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔________,调零点。
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示,多用电表和电压表的读数分别为______kΩ和
______v。
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。
此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 v。
从测量数据可知,电压表的内阻为________kΩ。
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图2所示。
根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为________v,电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为______kΩ。
图2
2.某同学想测量电压表0~3 v挡的内阻,他从实验室拿来一个多用电表、3节干电池、
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2021年高考物理二轮复习 专题十 直流与交流电路课时作业 新人教版

2021年高考物理二轮复习专题十直流与交流电路课时作业新人教版一、单项选择题1.如图所示,电源电动势为E=12 V,内阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流电动机内阻R′0=1 Ω,当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大,调节R2时可使乙电路输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=2 W),则R1和R2的值为( )A.2 Ω,2Ω B.2 Ω,1.5 ΩC.1.5 Ω,1.5 Ω D.1.5 Ω, 2 Ω解析:对于题图甲电路是纯电阻电路,当外电阻与电源内阻相等时,电源的输出功率最大,所以R1=2 Ω;对于题图乙电路是含电动机电路,欧姆定律不成立,其输出功率P=IU=I(E-Ir),当I=E2r=2 A时有最大值,此时电动机的输出功率为2 W,发热功率为4 W,所以电动机的输入功率为6 W,电动机两端的电压为3 V,电阻R2两端电压为3 V,所以R2=1.5 Ω,即B正确.答案:B2.(xx·广东卷)如图为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管.视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变.调节触头P ,使输出电压有效值由220 V 降至110 V ,调节前后( )A .副线圈中的电流比为12B .副线圈输出功率比为21C .副线圈的接入匝数比为21D .原线圈输入功率比为12解析:设原线圈输入电压为U 1,原线圈的匝数为n 1,副线圈输出电压为U 2,副线圈的匝数为n 2,则U 1U 2=n 1n 2,当副线圈的输出电压降为原来的一半时,副线圈的匝数减为原来的12,C项正确;由I 2=U 2R 可知,副线圈的电流减为原来的一半,A 项错误;由P =U 2R可知,副线圈输出的功率减为原来的14,原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,因此原线圈的输入功率也减为原来的14,B 、D 项错误.答案:C3.为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图是原理图.轻质弹簧右端和金属滑片P 固定在一起(弹簧的电阻不计,P 与R 1间的摩擦不计),弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R 0=5 Ω,ab 是一根长为5 cm 的均匀电阻丝,阻值R 1=25 Ω,电源输出电压恒为U =3 V ,理想电流表的量程为0~0.6 A .当拉环不受力时,滑片P 处于a 端.下列关于这个电路的说法不正确的是( )A.小明在电路中连入R0的目的是保护电路B.当拉环不受拉力时,闭合开关后电流表的读数为0.1 AC.当拉力为400 N时,电流表指针指在0.3 A处D.当拉力为400 N时,电流表指针指在0.5 A处解析:若电路无电阻R0,且金属滑片P在b端时,回路短路损坏电源,R0的存在使电路不出现短路,因此A正确.当拉环不受拉力时,滑片P在a端,由闭合电路欧姆定律得I=U R0+R1=0.1 A,故B正确.当拉力为400 N时,由F=kΔx,则Δx=4 cm,对应的电阻为R aP=20Ω,R1剩余部分接入电路的电阻R Pb=5 Ω,由闭合电路欧姆定律有I′=UR0+R Pb=0.3 A,故D错,C正确.答案:D4.传统的自行车发电机内部电路如图甲所示,驱动轴一端与自行车车轮相连,另一端连接条形永磁铁,车轮转动过程中,驱动轴带动磁铁在铁芯之间匀速转动,发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示.已知波形图中正负尖峰电压分别为U m和-U m.两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为Δt,发电机线圈匝数为n.以下判断正确的是( )A.驱动轴转动的角速度ω=2π/ΔtB.线圈电压的有效值U=2U m/2C.穿过线圈磁通量变化率的最大值k m=U m/nD.相邻两个向上尖峰时间内,线圈电压的平均值U=U m/2解析:根据题述两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为Δt,可得交变电流周期T=2Δt ,驱动轴转动的角速度ω=2π/2Δt =π/Δt ,选项A 错误.由于产生的交变电流不是按照正弦规律变化,线圈电压的有效值不是U =2U m /2,选项B 错误.根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁通量变化率成正比,U m =nk m ,穿过线圈磁通量变化率的最大值k m =U m /n ,选项C 正确.相邻两个向上尖峰时间内,线圈电压的平均值U =n ΔΦ2Δt ,因为线圈转过一个完整的周期,磁通量变化量ΔΦ=0,所以电压平均值等于零,选项D 错误.答案:C5.(xx·福建卷)如图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T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2,在T 的原线圈两端接入一电压u =U m sin ωt 的交流电源,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( )A .(n 1n 2)U 2m4rB .(n 2n 1)U 2m4rC .4(n 1n 2)2(P U m)2rD .4(n 2n 1)2(P U m)2r解析:因为u =U m sin ωt ,所以有U 1=U m2,根据变压器变压规律有:U 2=n 2U 1n 1,根据P =U 2I 2得:I 2=P U 2=2Pn 1n 2U m ,线路损失的功率为ΔP =2I 22r =4n 21P 2r n 22U 2m,所以C 项正确,A 、B 、D 项错误.答案:C 二、多项选择题6.如图所示是某导体的I -U 图线,图中α=45°,下列说法正确的是( ) A .通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B .此导体的电阻R =2 ΩC .I -U 图线的斜率表示电阻的倒数,所以R =cot45°=1.0 ΩD .在R 两端加6.0 V 电压时,每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 C解析:由题图可知,通过电阻的电流I 与其两端电压U 成正比,A 正确;导体电阻R =U I=2 Ω,对应I -U 图线斜率的倒数,但R ≠cot45°,B 正确,C 错误;当U =6.0 V 时,I =U R=3 A ,故每秒通过电阻截面的电荷量为q =It =3.0 C ,D 正确.答案:ABD7.图甲中的变压器为理想变压器,原线圈的匝数n 1与副线圈的匝数n 2之比为101,变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流,两个20 Ω的定值电阻串联接在副线圈两端.电压表为理想电表.则( )A .原线圈上电压的有效值为100 VB .原线圈上电压的有效值约为70.7 VC .电压表的读数为5.0 VD .电压表的读数约为3.5 V解析:本题考查交流电图象的应用及理想变压器与闭合电路.由图乙可得该正弦交流电的峰值为100 V ,所以其有效值为:u =u m2=70.7 V ,A 错误,B 正确;由理想变压器原、副线圈的电压比等于相应的匝数比可得:u 1u 2=n 1n 2⇒u 2=n 2u 1n 1,其中:u 1有=u =u m2=70.7 V ,所以u 2有=7.07 V ,故副线圈上的电压表的读数为:u v =RR +Ru 2有≈3.5 V,D 正确,C 错误.答案:BD8.(xx·天津卷) 如图所示,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Q 来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ,P 为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U 的正弦交流电,则( )A .保持Q 的位置不动,将P 向上滑动时,电流表读数变大B .保持Q 的位置不动,将P 向上滑动时,电流表读数变小C .保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表读数变大D .保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表读数变小解析:保持Q 的位置不动,则副线圈的输出电压不变,当P 向上滑动时,副线圈电路中的总电阻变大,副线圈中的电流减小,根据变流比可知,原线圈中的电流减小,因此电流表的读数变小,A 项错误,B 项正确;保持P 的位置不动,副线圈电路中的总电阻不变,当Q 向上移时,副线圈的匝数增多,由变压比可知,副线圈的输出电压增大,副线圈中的电流增大,由变流比可知,原线圈中的电流增大,电流表读数变大,C 项正确,D 项错误.答案:BC 三、计算题9.如图所示的电路中,已知电阻R 1=2 Ω,R 2=5 Ω,灯泡L 标有“3 V,1.5 W”字样,电源内阻r =1 Ω,滑动变阻器的最大阻值为R x .当滑片P 滑至a 端时,电流表的示数为1 A ,此时灯泡L 恰好正常发光.求:(1)当滑片P 滑至b 端时,电流表的示数;(2)当滑动变阻器Pb 段的电阻为0.5R x 时,变阻器上消耗的功率. 某同学的部分解答如下:灯L 的电阻R L =U 2灯P =321.5Ω=6 Ω,滑片P 滑至b 端时,灯L 和(R x +R 2)并联,并联电阻为:R 并=R L R x +R 2R L +R x +R 2由R L·I A=(R x+R2)·I2(I A、I2分别为通过电流表和R2的电流)得I2=R L I AR x+R2流过电源的电流为I=I A+I2上述解法是否正确?若正确,请求出最后结果;若不正确,请指出错在何处,纠正后求出最后结果.解析:灯L的电阻R L=6 Ω正确.错在没有看出当P滑至b端时,R x和R2串联部分已被短路,E=I(R1+r)+U0=1×(1+2) V+3 V=6 V,I0=P/U0=0.5 A,I x=I-I0=0.5 A,R x=U0/I x=6 Ω,(1)当P在b端时,电流表示数为I′=E/(R1+r)=2 A,(2)当R Pb=3 Ω时,R并=R Pb R LR Pb+R L=2 Ω,电流表示数为I″=E/(R1+R并+r)=1.2 A,U并=E-I″(R1+r)=2.4 V,P R=U2并/R Pb=1.92 W.答案:见解析10.图甲是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动,由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图乙是线圈的主视图,导线ab 和cd分别用它们的横截面来表示.已知ab长度为L1,bc长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动.(只考虑单匝线圈).(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式;(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时,如图丙所示,试写出t 时刻整个线圈中的感应电动势e 2的表达式;(3)若线圈电阻为r ,求线圈每转动一周电阻R 上产生的焦耳热.(其他电阻均不计) 解析:(1)矩形线圈abcd 转动过程中,只有ab 和cd 切割磁感线,设ab 和cd 的转动速度为v ,则v =ω·L 22①在t 时刻,导线ab 和cd 因切割磁感线而产生的感应电动势均为E 1=BL 1v ⊥②由右图可知v ⊥=v sin ωt ③ 则整个线圈的感应电动势为e 1=2E 1=BL 1L 2ωsin ωt .④(2)当线圈由图丙位置开始运动时,在t 时刻整个线圈的感应电动势为e 2=BL 1L 2ωsin(ωt +φ0).⑤(3)由闭合电路欧姆定律可知I =E R +r⑥这里E 为线圈产生的电动势的有效值E =E m2=BL 1L 2ω2⑦则线圈转动一周在R 上产生的焦耳热为Q R =I 2RT ⑧其中T =2πω⑨于是Q R =πRω⎝⎛⎭⎪⎫BL 1L 2R +r 2.⑩答案:(1)e 1=BL 1L 2ωsin ωt (2)e 2=BL 1L 2ωsin(ωt +φ0) (3)πRω⎝⎛⎭⎪⎫BL 1L 2R +r 211.(xx·北京卷)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示.光照前两板都不带电.以光照射A 板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出.假设所有逸出的电子都垂直于A 板向B 板运动,忽略电子之间的相互作用.保持光照条件不变,a 和b 为接线柱.已知单位时间内从A 板逸出的电子数为N ,电子逸出时的最大动能为E km ,元电荷为e . (1)求A 板和B 板之间的最大电势差U m ,以及将a 、b 短接时回路中的电流I 短; (2)图示装置可看作直流电源,求其电动势E 和内阻r ;(3)在a 和b 之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U .外电阻上消耗的电功率设为P ;单位时间内到达B 板的电子,在从A 板运动到B 板的过程中损失的动能之和设为ΔE k .请推导证明:P =ΔE k .(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明.)解析:(1)由动能定理,E km =eU m ,可得U m =E kme短路时所有逸出电子都到达B 板,故短路电流I 短=Ne .(2)电源的电动势等于断路时的路端电压,即上面求出的U m ,所以E =U m =E kme电源内阻r =E I 短=E kmNe 2. (3)外电阻两端的电压为U ,则电源两端的电压也是U ,由动能定理,一个电子经电源内部电场后损失的动能ΔE km =eU设单位时间内有N ′个电子到达B 板,则损失的动能之和 ΔE k =N ′ΔE km =N ′eU根据电流的定义,此时电源内部的电流I =N ′e此时流过外电阻的电流也是I =N ′e ,外电阻上消耗的电功率P=IU=N′eU 所以P=ΔE k.答案:(1)E kmeNe(2)E kmeE kmNe2(3)见解析 B31877 7C85 粅31430 7AC6 竆21861 5565 啥SH30175 75DF 痟 39467 9A2B 騫b~w "。
预测11 电路动态分析 -【临门一脚】2021年高考物理三轮冲刺过关(新高考专用)(原卷版)

2021年高考物理【临门一脚】(新高考专用)预测11电路动态分析概率预测☆☆☆☆☆题型预测选择题☆☆☆☆计算题☆考向预测交流电的产生、变压器的原理、交变电流的四值问题以及远距离输电等,可能会结合实际生活中的电器和元件考查,题型为选择题,难度中等。
1、直流电路动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小,导致电路电压、电流、功率等的变化。
2、直流电路动态分析的两种方法(1)程序法:电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路并联分流I串联分压U→变化支路。
(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。
3、变压器常见的两种情况常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种:匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。
4、变压器与电路动态分析相结合问题的分析方法(1)分清不变量和变量。
(2)弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系。
(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定。
1、理想变压器问题分析技巧(1)根据题意分清变量和不变量;(2)弄清“谁决定谁”的制约关系。
对电压而言,输入决定输出;对电流、电功(率)而言,输出决定输入。
2、远距离输电问题的解题关键(1)整个输电线路由三个回路组成,回路间通过变压器建立联系(如图所示)。
(2)关键是通过分析,利用题目条件,首先求出中间回路的电流I 2,则ΔU =I 2R ,ΔP =I 22·R=ΔU ·I 2=ΔU 2R 。
1.(2020·江苏高考真题)(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。
当汽车启动时,开关S 闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时()A .车灯的电流变小B .路端电压变小C .电路的总电流变小D .电源的总功率变大一、单选题1.(2021·河北高三其他模拟)如图,电源的电动势和内阻分别为E 、r ,电流表和电压表都是理想电表,在滑动变阻器R的滑片由a向b移动的过程中,下列说法正确的是()A.电压表1V的示数一直变大B.电流表A的示数先变大后变小C.电压表1V的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值不变D.电压表2V的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值变大2.(2021·广东高三其他模拟)如图所示的电路中,当变阻器R1的滑动触头向上滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为()A.A灯和B灯都变亮B.A灯和B灯都变暗C.A灯变亮,B灯变暗D.A灯变暗,B灯变亮3.(2021·上海长宁区·高三二模)在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内电阻为r,滑动变阻器的最大电阻为R1(R1>r),R2为定值阻值,闭合电键,在滑动变阻器的滑动片P从a端向b端移动的过程中,电流表A1、A2的示数变化情况是()A.A1的示数不断增大B.A2的示数不断增大C.A1的示数先减小后增大D.A2的示数先减小后增大4.(2021·广东高三其他模拟)在图示电路中,灯L1、L2的电阻分别为R1、R2,变阻器的最大电阻为R0,且R0>R2,电容器的电容量为C。
(2021年整理)高中物理电路图简化、电路动态分析、故障分析专题

高中物理电路图简化、电路动态分析、故障分析专题编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理电路图简化、电路动态分析、故障分析专题)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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教案纸叉地依次流过的电阻均为并联.例1:试判断图1中三灯的连接方式。
2.等电势法:将已知电路中各节点(电路中三条或三条以上支路的交叉点,称为节点)编号,按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高,接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点用同一数码).然后按电势的高低将各节点重新排布,再将各元件跨接到相对应的两节点之间,即可画出等效电路。
例2:判断图2各电阻的连接方式。
【解析】(1)将节点标号,四个节点分别标上1、2。
(2)将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。
(3)将各个电路元件对号入座,画出规范的等效电路图,如图3所示。
(4)从等效电路图可判断,四个电阻是并联关系。
【题后小结】等电势法,关键是找各等势点。
在解复杂电路问题时,需综合以上两法的优点.二、综合法:支路电流法与等电势法的综合.注意点:(1)给相同的节点编号。
(2)电流的流向:由高电势点流向低电势点(等势点间无电流),每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3:由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为_______Ω。
【策略】采用综合法,设A点接电源正极,B点接电源负极,将图示电路中的节点找出,凡是用导线相连的节点可认为是同一节点,然后按电流从A端流入,从B端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。
2021届新高考物理二轮复习阶段训练(四) 电路和电磁感应 含解析

阶段训练(四)电路和电磁感应(时间:45分钟满分:100分)专题能力训练第31页一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图所示,电路中的A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,C是电容很大的电容器。
在开关S闭合与断开时,A、B灯泡发光情况是()A.S刚闭合后,A灯亮一下又逐渐变暗,B灯逐渐变亮B.S刚闭合后,B灯亮一下又逐渐变暗,A灯逐渐变亮C.S闭合足够长时间后,A灯泡和B灯泡一样亮D.S闭合足够长时间后再断开,B灯立即熄灭,A灯逐渐熄灭答案:A解析:S刚闭合后,电流变化快,自感线圈的感抗大,电流通过A灯向电容器充电,随着电流趋于稳定,自感线圈相当于短路,电容器相当于断路,所以是A灯亮一下又逐渐变暗,B灯逐渐变亮,选项A正确,B错误;S闭合足够长时间后,A灯熄灭,B灯亮,S再断开,电容器C通过灯泡B放电,B灯逐渐熄灭,由于自感线圈产生自感电动势,与A 灯构成闭合电路,A灯逐渐熄灭,选项C、D错误。
2.如图所示,电源电动势为E,内阻为r。
当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时,理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,干路电流为I,下列说法正确的是(灯泡电阻不变)()A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮B.ΔU1与ΔI的比值不变C.ΔU1<ΔU2D.ΔU1=ΔU2答案:B解析:滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端,总电阻变大,总电流减小,路端电压增大,L2中电流减小,变暗,L3中电压增大,变亮,U1增大,选项A错误;U2减小,而路端电压U=U1+U2增大,所以U1的变化量大于U2的变化量,选项C、D错误;ΔU1与ΔI的比值不变,为电源内阻和L2电阻之和,选项B正确。
3.(2019·河南濮阳模拟)如图甲所示,光滑“∠”形金属支架ABC固定在水平面上,支架处在垂直于水平面向下的匀强磁场中,一金属导体棒EF放在支架上,用一轻杆将导体棒与墙固定连接,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,取垂直于纸面向里为正方向,则下列说法正确的是()A.t1时刻轻杆对导体棒的作用力最大B.t2时刻轻杆对导体棒的作用力最大C.t2到t3时间内,轻杆对导体棒的作用力先增大后减小D.t2到t4时间内,轻杆对导体棒的作用力方向不变答案:C解析:由E=nΔΦΔt可知,t1时刻感应电动势为0,感应电流为0,安培力为0,轻杆对导体棒的作用力为0,选项A错误;t2时刻感应电动势最大,感应电流最大,但磁感应强度为0,安培力为0,轻杆对导体棒的作用力为0,选项B错误;t2到t3时间内,安培力先增大后减小,所以轻杆对导体棒的作用力先增大后减小,选项C正确;t2到t4时间内,感应电流方向改变,安培力方向改变,则轻杆对导体棒的作用力方向改变,选项D错误。
高三物理个性化辅导电路动态分析、多选、电磁感应计算(有答案)

一、动态分析1.在如图所示的电路中,已知电阻R 1的阻值小于滑动变阻器R 0的最大阻值。
闭合电键S ,在滑动变阻器的滑片P 由最左端向右滑动的过程中,下列说法中正确的是 () (A )电压表V 1的示数先变大后变小,电流表A 1的示数不变。
(B )电压表V 1的示数先变小后变大,电流表A 1的示数变小。
(C )电压表V 2的示数先变大后变小,电流表A 2的示数先变大后变小。
(D )电压表V2的示数先变小后变大,电流表A2的示数先变小后变大。
2.在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻,R 为滑动变阻器,电源的电动势为E ,内阻为r 。
设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U 。
当滑动变阻器R 的滑动头向图中b 端移动时,A .I 变大,U 变小B .I 变大,U 变大C .I 变小,U 变大D .I 变小,U 变小3.如图所示,平行金属板中带电质点P 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时,则( ) A .电压表读数减小 B .电流表读数减小 C .质点P 将向上运动 D .R 3上消耗的功率逐渐增大4.如图所示电路中的电源为恒流源,不管外电路的电阻如何变,它都能够提供持续的定值电流。
当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是() (A )R 0 (B )R 1(C )R 2 (D )不能确定5.在右图所示电路中,开始时电键K 1、K 2均闭合,现先断开电键K 1,则电压表与电流表的示数均发生变化,设它们的示数变化量之比为M 1=∆U 1/∆I 1,再断开电键K 2,两表新的示数变化量之比为M 2=∆U 2/∆I 2,若已知R 2<R 3,则比较M 1与M 2的绝对值大小应有 ( ) A .M 1>M 2 B .M 1=M 2 C .M 1<M 2 D .无法确 定6.在如图所示电路中,电源电动势为ε,内阻为r ,闭合电键后,当滑动变阻器的滑片P 处于图中R 的中点位置时,小灯泡L 1、L 2、L 3的亮度相同。
2021届高考物理二轮复习专题四 电路与电磁感应(考点+习题)含解析

专题四电路与电磁感应1.恒定电流(1)闭合电路中的电压、电流关系:E=U外+U内,I=ER+r,U=E-Ir。
(2)闭合电路中的功率关系:P总=EI,P内=I2r,P出=IU=I2R=P总-P内。
(3)直流电路中的能量关系:电功W=qU=UIt,电热Q=I2Rt。
(4)纯电阻电路中W=Q,非纯电阻电路中W>Q。
2.电磁感应(1)判断感应电流的方向:右手定则和楞次定律(增反减同、来拒去留、增缩减扩)。
(2)求解感应电动势常见情况与方法情景图研究对象回路(不一定闭合)一段直导线(或等效成直导线)绕一端转动的一段导体棒绕与B垂直的轴转动的导线框表达式E=nΔΦΔt E=BLv E=12BL2ωE=NBSω sin ωt(3)自感现象与涡流自感电动势与导体中的电流变化率成正比,线圈的自感系数L跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系。
线圈的横截面积越大,线圈越长,匝数越多,它的自感系数就越大。
带有铁芯的线圈其自感系数比没有铁芯时大得多。
3.交变电流(1)交变电流的“四值”①最大值:为U m、I m,即交变电流的峰值。
②瞬时值:反映交变电流每瞬间的值,如e=E m sinωt。
③有效值:正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系为E=m√2、U=m√2、I=m√2;非正弦式交变电流的有效值可以根据电流的热效应来求解。
计算交变电流的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值。
④平均值:反映交变电流的某物理量在t 时间内的平均大小,如平均电动势E =n ΔΦΔt 。
(2)理想变压器的基本关系式①功率关系:P 入=P 出;②电压关系:U 1U 2=n 1n 2;③电流关系:I 1I 2=n2n 1。
(3)远距离输电常用关系式(如图所示)①功率关系:P 1=P 2,P 3=P 4,P 2=P 线+P 3。
②电压损失:U 损=I 2R 线=U 2-U 3。
③输电电流:I 线=P 2U 2=P3U 3=U 2-U 3R 线。
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2021-4-29 20XX年复习资料教学复习资料班级:科目:电路分析1.如图所示,t R 为金属热电阻,1R 为光敏电阻,2R 和3R 均为定值电阻,电源电动势为E ,内阻为r ,V 为理想电压表,现发现电压表示数增大,可能的原因是( )A.金属热电阻温度升高,其他条件不变B.金属热电阻温度降低,光照强度减弱,其他条件不变C.光照强度增强,其他条件不变D.光照强度增强,金属热电阻温度升高,其他条件不变2.如图所示,12R R 、为定值电阻,L 为小灯泡,3R 为光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小,当光照强度增强时( )A.电压表的示数减小B.2R 中电流减小C.小灯泡的功率减小D.电路的路端电压增大3.如图所示的闭合电路中,当滑片P 右移时,两电表读数变化是( )A .电流表变小,电压表变小B .电流表变大,电压表变大C .电流表变大,电压表变小D .电流表变小,电压表变大4.在如图所示的电路中,闭合开关 S 后,12L L 、两灯泡都正常发光,后来由于某种故障使2L 突然变亮,电压表读数减小,由此推断,该故障可能是( )A.1L 灯丝烧断B.电阻2R 断路C.电阻2R 短路D.电容器被击穿短路5.如图所示电路,闭合开关S ,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是( )A.电流表坏了或未接好B.从点a 经过灯1L 到点b 的电路中有断路C.灯2L 的灯丝断了或灯座未接通D.电流表和灯12L L 、都坏了6.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.12R R 、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U I 、.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U I ∆∆、,下列说法正确的是( )A.1UR I∆=∆B. U 变大, I 变大C. 灯泡变暗, I 变小D.12UR R I∆=+∆ 7.如图所示,一个边长10cm l =,匝数100N =(匝)的正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO '匀速转动,磁感应强度0.50T B =,线圈转动的角速度10πrad/s ω=,闭合回路中两只灯泡均能发光.下列说法正确的是( )A.从图中位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为5πcos10π(V)e t =B.增大线圈转动的角速度ω时,感应电动势的峰值m E 不变C.抽去电感器L 的铁芯时,灯泡2L 变暗D.增大电容器C 两极板间的距离时,灯泡1L 变亮8.如图所示,电源电动势为 E ,内阻为 r 。
电路中的2R 、3R 分别为总阻值一定的滑动变阻器,0R 为定值电阻,1R 为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。
当电键 S 闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。
有关下列说法中正确的是( )A.只逐渐增大1R 的光照强度,电阻0R 消耗的电功率变大,电阻3R 中有向上的电流B.只调节电阻3R 的滑动端2P 向上端移动时,电源消耗的功率变大,电阻3R 中有向上的电流C.只调节电阻2R 的滑动端1P 向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动D.若断开电 S ,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动9.如图甲所示为一个调谐接收电路,图乙、图丙、图丁为电路中的电流随时间变化的图像,则( )A.1i 是1L 中的电流图像B.1i 是2L 中的电流图像C.2i 是2L 中的电流图像D.3i 是流过耳机的电流图像10.在如图所示的电路中,电源电动势 E 和内电阻 r 为定值,1R 为滑动变阻器,2R 和3R 为定值电阻。
当1R 的滑动触头 P 从左向右移动时,伏特表1V 和2V 的示数的增量分别为1U ∆和2U ∆,对1U ∆和2U ∆有( )A.12||U U >∆∆B.12||||U U ∆∆=C.1200U U ∆>∆<,D.2100U U ∆>∆<,11.如图,平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,选地面的电势为零,当滑动变阻器4R 的滑片向 b 端移动时,下列说法正确的是( )A.电压表读数减小B.小球的电势能减小C.电源的效率变高D.若电压表、电流表的示数变化量分别为U ∆和I ∆ ,则1U r R I∆<+∆12.如图所示 ,直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管( 正向电阻为 0 ,反向电阻为 O )连接 ,电源负极接地。
开始时电容器不带电 ,闭合开关 S ,稳定后 ,一 带电油滴恰能静止在电容器中 P 点。
在开关 S 保持接通的状态下 ,下列说法正确的是( )A.若滑动变阻器的滑片向下滑动时 ,带电油滴将会向上运动B.若电容器的上极板向上移动时 ,带电油滴将仍然静止C.若电容器的下极板向下移动时 , P 点的电势将不变D.若电容器的下极板向左移动时( P 点仍处在电场中),极板间的场强将增大答案以及解析1.答案:B解析:金属热电阻温度升高,则电路中的总电阻增大,总电流减小,光敏电阻两端的电压增大,所以通过光敏电阻的电流增大,而总电流减小,所以通过3R 的电流减小,故电压表的示数减小,A 错误;金属热电阻温度降低,光照强度减弱,外电路电阻可能减小,则干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,而2R 两端电压增大,所以光敏电阻两端的电压减小,即通过光敏电阻的电流减小,而总电流增大,所以通过3R 的电流增大,故电压表的示数增大,B 正确;光照强度增强,则光敏电阻减小,总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,而2R 两端电压增大,即3R 和热电阻两端的电压减小,通过3R 的电流减小,电压表的示数减小,C 错误;光照强度增强,金属热电阻温度升高,1R 减小,t R 增大,若总电阻减小,则总电流增大,路端电压减小,而2R 两端的电压增大,所以并联电路电压减小,3R 所在支路的电阻增大,所以支路电流减小,电压表示数减小;1R 减小,t R 增大,若总电阻增大,则路端电压增大,总电流减小,而2R 两端的电压减小,所以并联电路电压增大,所以光敏电阻两端的电压增大,通过光敏电阻的电流增大,而总电流减小,所以3R 所在支路的电流减小,故电压表的示数减小,D 错误. 2.答案:B解析:当光照强度增强时,光敏电阻3R 的阻值减小,故电路的总阻值减小,总电流增大,由11U IR =,可知电压表的示数增大,A 错误;2R 两端的电压21()U E I R r =-+,知2R 两端的电压减小,故通过2R 的电流减小,B 正确;由2L I I I =+知L I 增大,故小灯泡的功率增大,C 错误;电路的路端电压U E Ir =-,总电流增大,故路端电压减小,D 错误. 3.答案:D解析:闭合电路中,当滑片P 向右移动时,滑动变阻器的电阻变大,使电路中电阻变大,由闭合电路欧姆定律可得电流变小,则电源内电压及0R 的分压减小,滑动变阻器两端电压变大。
故电流表示数减小,电压表示数变大,D 正确。
4.答案:D解析:电压表读数减小,说明并联部分电路两端电压减小,电阻减小,因此故障不可能是断路,故选项AB 错误;若R 2短路,L 2不亮,C 错误;电容器被击穿短路,电路电阻减小,路端电压减小,总电流会增大,L 2变亮,D 正确。
5.答案:B解析:若电流表坏了或未接好,电路中没有电流,电压表就无示数,故A 错误;电压表有示数,说明电流表和2L 完好,电压表直接与电源两极相连,说明从点a 经过1L 到点b 的电路中有断路,故B 正确,C 、D 错误. 6.答案:A解析:AD 、由电路的结构可知,电阻2R 两端的电压的增大值与电阻1R 两端的电压的减小值是相等的,则|1UR I∆=∆,故A 正确,D 错误; B 、由以上的分析可知, U 变大, I 减小,故B 错误;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。
7.答案:A解析:由m E NBS ω=可得感应电动势的最大值m 5πV E =,由于从线圈垂直于中性面开始计时,所以感应电动势的瞬时值表达式m cos 5πcos10π(V)e E t t ω==,故A 正确;根据m E NBS ω=可得增大线圈转动角速度ω时,感应电动势的峰值m E 增大,故B 错误;抽去电感器L 的铁芯时,即减小自感系数,电感器的感抗减小,流过灯泡2L 的电流增大,灯泡2L 变亮,故C 错误;增大电容器C 两极板间的距离时,根据r 4πSC kdε=可知电容器的电容C 减小,则电容器的容抗增大,流过灯泡1L 的电流减小,灯泡1L 变暗,故D 错误. 8.答案:A解析:逐渐增大1R 的光照强度,1R 的电阻减小,回路总电阻减小,回路总电流增大,根据2P UI I R ==可知0R 上消耗的电功率变大,同时,2R 上端电阻两端电压也增大,则电容器两端电压增大,根据QC U=知电荷增加,则3R 中有向上的电流,故A 正确.恒定电路中电容器所在支路相当于断路,滑动3R 的滑片不改变电路通电情况,不会发生任何变化,故B 错误.调节2R 的滑动端向下移动时,回路总电阻不发牛变化,电压表测的路端电压也不发生变化,示数不变,但是电容器两端分得的电压增大,电场强度增大.电场力大于重力,带电微粒向上运动,故C 错误.若断开开关S,则电容器在与23R R 、组成的电路中放电,电荷减少,电压减小,电场力减小,带电微粒向下运动,故D 错误. 9.答案:ACD解析:1L 中为接收到的携带信号的无线电波,如图乙所示,但是由于2L 和二极管D 串联,所以当2L 的电压与D 反向时,电路不通,因此这时2L 没有电流,所以2L 中的电流图像应是丙图,故A 、C 正确,B 错误;通过耳机的电流为通过解调还原出来的信号,如同丁图中的3i ,故D 正确. 10.答案:AD解析:根据闭合电路欧姆定律可知E U U =+外内,U U ∆=∆外内,()13U I r R ∆=∆+,23U IR ∆=∆,结合公式可知12U U ∆>∆,故A 对,B 错:当1R 的滑动触头 P 从左向右移动时,回路中电阻减小,电流增大,所以电压表2V 增大,由于路端电压减小,所以电压表1V 变小,则知20U ∆>,10U ∆<故C 错,D 对。
故选AD 。
11.答案:AD解析:A 项:由图可知,2R 与滑动变阻器4R 串联后与3R 并联后,再由1R 串连接在电源两端;电容器与3R 并联;当滑片向 b 移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;路端电压减小,同时1R 两端的电压也增大;所以并联部分的电压减小,故A 正确;B 项: 由A 项分析可知并联部分的电压减小,即平行金属板两端电压减小,根据U E d=,平行金属板间的场强减小,小球将向下运动,由于下板接地即下板电势为0,由带电质点 P 原处于静止状态可知,小球带负电,根据负电荷在电势低的地方电势能大,所以小球的电势能增大,故B 错误; C 项:电源的效率:=P IU UP IE Eη==出总,由 A 分析可知,路端电压减小,所以电源的效率变低,故C 错误;D 项:将1R 和电源等效为一个新的电源,新电源的内阻为1r R +,电压表测的为新电源的路端电压,如果电流表测的也为总电流,则1Ur R I ∆=+∆总,由 A 分析可知3=R A I I I ∆∆+∆总,由于总电流增大,并联部分的电压减小,所以3R 中的电流减小,则A I 增大,所以A I I ∆>∆总,所以1AUr R I ∆<+∆,故D 正确。