专题突破练(14) 直流电路与交流电路(Word练习)-【优化指导】2025年高考物理二轮复习高中总复习·第2轮

专题突破练(十四)　直流电路与交流电路 1．(2024·江西卷)“飞流直下三千尺，疑是银河落九天。”是李白对庐山瀑布的浪漫主义描写。设瀑布的水流量约为10 m3/s，水位落差约为150 m。若利用瀑布水位落差发电，发电效率为70%，则发电功率大致为(　　) A．109 W B．107 W C．105 W D．103 W B　解析：发电功率P＝η·，由W＝mgh及m＝ρV，可得P＝，又由Q＝可得P＝ηρQgh，代入数据解得P≈107 W，B正确。 2．(2023·上海卷)如图所示，四个完全相同的灯泡，亮度最高的是(　　) A．L1 B．L2 C．L3 D．L4 A　解析：四个完全相同的灯泡，L2、L3串联，则电流相同，L2、L3亮度相同；L4与L2、L3并联，并联两支路两端电压相同，故L4两端电压等于L2、L3各自两端电压之和，故L4比L2、L3都亮；L1在干路上，干路电流大小等于两支路电流之和，故流过L1的电流最大，亮度最高，A正确。 3．(2023·浙江6月选考)我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是(　　) A．送电端先升压再整流 B．用户端先降压再变交流 C．1 100 kV是指交流电的最大值 D．输电功率由送电端电压决定 A　解析：升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应该先变交流再降压，A正确，B错误；1 100 kV指的是整流后的直流电压，C错误；输电功率是由用户端负载的总功率决定的，D错误。 4．如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值Um相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足(　　) A．U＝ B．U＝ C．U> D．U＜ D　解析：因虚线是正弦交流电的图像，则该交流电的有效值为U有效＝＝，由题图可知，在任意时刻，实线所代表的交流电的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则实线所代表的交流电的有效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值，则U＜，D正确。 5．(多选)(2022·湖北卷)近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈的输入电压为220 V、匝数为1 100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其他损耗，下列说法正确的是(　　) A．接收线圈的输出电压约为8 V B．接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1 C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同 D．穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同 AC　解析：根据＝可得接收线圈的输出电压约为U2＝8 V，A正确；由于存在磁漏现象，电流不再与匝数成反比，B错误；变压器不改变交变电流的频率，C正确；由于穿过发射线圈的磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的不相同，D错误。 6．(多选)(2024·江苏镇江模拟)小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示。在忽略电表内阻影响的情况下，下列分析正确的是(　　) A．水量减少时，滑动变阻器的滑片向上移动 B．如果选择电压表，电表示数变小反映水量增多 C．如果选择电流表，电表示数变大反映水量增多 D．如果选择电流表，R0可以在水太多时保护电路 ACD　解析：根据题图可知，水量减少，弹簧压缩量减少，滑片上移，A正确；若电表为电压表，其测的是滑动变阻器上部分两端的电压值，示数减小，说明滑片上移，水量减少，B错误；若电表为电流表，电流表测的是整个电路的电流，电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，即滑片下移，水量增多，C正确；如果选择电流表，水太多时R接入电路的阻值很小，电路中电流很大，此时R0串联在干路中，起到保护电路(电流表)的作用，D正确。 7．(多选)(2023·全国乙卷)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12＝3.0 V，U23＝2.5 V，U34＝－1.5 V。符合上述测量结果的可能接法是(　　) A．电源接在1、4之间，R接在1、3之间 B．电源接在1、4之间，R接在2、4之间 C．电源接在1、3之间，R接在1、4之间 D．电源接在1、3之间，R接在2、4之间 CD　解析：根据A选项画出电路图，如图甲所示，可见U34>0，A错误；根据B选项，画出电路图，如图乙所示，可见U34>0，B错误；根据C选项画出电路图，如图丙所示，可见该接法符合题述测量结果，C正确；根据题意画出电路图，如图丁所示，可见该接法符合题述测量结果，D正确。 8．(2024·广西卷)将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体，总长度为1.00 m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙所示，则导体L1、L2的电阻率之比约为(　　) A．2∶3 B．2∶1 C．5∶3 D．1∶3 B　解析：根据电阻定律R＝ρ，根据欧姆定律ΔU＝I·ΔR，整理可得ρ＝·，结合题图可知导体L1、L2的电阻率之比＝＝，B正确。 9．(2024·北京昌平区模拟)“新疆准东—安徽皖南”±1 100 kV特高压直流输电工程输电容量为1 200万千瓦。输电线路流程可简化为如图所示，若直流输电线电阻为10 Ω，不计变压器与整流等造成的能量损失，直流变交流时，有效值不会变大。当输电线路电流为5×103 A时，下列说法正确的是(　　) A．输电功率为1.2×1010 W B．输电导线上损失的功率为2.5×108 W，损失的电压为50 kV C．降压变压器匝数比为11∶5 D．若保持输送功率不变，用550 kV输电，用户得到的功率比用1 100 kV输电时减少1×109 W B　解析：理想变压器本身不消耗能量，输入功率等于输出功率，输电导线输送功率为P2＝U2I2＝1 100×103×5×103 W＝5.5×109 W，A错误；输电导线上损失的功率为ΔP＝IR＝(5×103)2×10 W＝2.5×108 W，损失的电压为ΔU＝I2R＝5×103×10 V＝50 kV，B正确；输电导线末端电压为U3＝U2－ΔU＝(1 100－50) kV＝1 050 kV，则＝＝，C错误；用1 100 kV输电时输电导线上损失的功率为ΔP＝2.5×108 W，保持输送功率不变，用550 kV输电，输电导线上损失的功率ΔP′＝()2R＝()2×10 W＝1×109 W，则用户得到的功率比1 100 kV输电时减少ΔP′－ΔP＝7.5×108 W<1×109 W，D错误。 10．(多选)(2024·广东广州测试)如图甲所示，为一台小型发电机的示意图，单匝线圈匀速转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为0.2 Ω，小灯泡的电阻恒为0.8 Ω。则(　　) A．理想电压表的示数U＝6 V B．线圈转动的角速度ω＝100π rad/s C．转动过程中穿过线圈的最大磁通量Φm＝ Wb D．通过灯泡电流的瞬时值表达式为i＝6·sin (100πt) A BD　解析：由题图乙可知线圈输出电压的有效值为U有效＝＝6 V，理想电压表测的是小灯泡两端电压，示数为U＝×0.8 V＝4.8 V，A错误；由题图乙可知交流电的周期为T＝0.02 s，所以线圈转动的角速度为ω＝＝100π rad/s，B正确；单匝线圈转动时产生的电动势最大值为em＝BSω＝Φmω，可得转动过程中穿过线圈的最大磁通量为Φm＝＝ Wb＝ Wb，C错误；感应电动势的瞬时表达式为e＝emsin ωt＝6·sin (100πt) V，故通过灯泡电流的瞬时表达式为i＝＝ A＝6sin (100πt) A，D正确。 11．(多选)(2024·河南洛阳模拟)如图甲所示为一可调自耦式理想变压器。A、B间线圈加上如图乙所示的正弦式交变电压，P为可调触头，B、P间接有一理想交流电流表和滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω)，Q为滑动变阻器的滑动触头。现将P、Q分别调至线圈和滑动变阻器R的正中央，则(　　) A．电流表示数为2.2 A B．流过R的交流电的频率为100 Hz C．若保持Q位置不动，将P顺时针转动少许，则电流表示数变大，变压器输出功率变大 D．若保持P位置不动，将Q向上移动少许，则电流表示数变大，变压器输出功率变大 AD　解析：电表示数均为有效值，开始P、Q均在中央位置，则B、P间电压为110 V，滑动变阻器接入电路阻值为50 Ω，则电流表示数为2.2 A，变压器不改变交流电频率，故频率保持50 Hz不变，A正确，B错误；若保持Q位置不动，将P顺时针转动少许，则相当于副线圈匝数减少，故B、P间电压减小，电阻不变，则电流减小，输出功率减小，C错误；若保持P位置不动，将Q向上移动少许，则B、P间电压不变，接入电路电阻变小，则电流表示数变大，输出功率也变大，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$