突破练13 直流电路和交变电流(复习讲义)-【优化探究】2026年高考物理二轮专题复习配套课件（广东专版）

2 3 4 5 6 7 1 1~7题,每题6分 1.(多选)(2025·广东佛山二模)一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴OO'匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中,线圈电阻为R。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是 (　 　) A.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变,线圈平面与磁场方向垂直 B.t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大 C.从t1到t3的过程,通过线圈某一截面的 电荷量为 D.线框转动一周产生的焦耳热为 ABD 2 3 4 5 6 7 1 解析:由题图可知,t1、t3时刻穿过线圈的磁通量达到最大,线圈平面与磁场方向垂直,线圈处于中性面位置,此时感应电动势、感应电流为零,电流方向改变,故A正确;t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大,故B正确;从t1到t3的过程,通过线圈某一截面的电荷量为q=·Δt=·Δt=,故C错误;线圈转动一周产生的焦耳热为Q= T=·=,故D正确。 2 3 4 5 6 7 1 2.(2025·广东多校联考三模)在如图甲所示的电路中,定值电阻R1=4 Ω、R2=5 Ω,电容器的电容C=3 μF,电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S,则电路稳定后 (　　) A.电源的内阻为2 Ω B.电源的效率为75% C.电容器所带电荷量为1.5×10-5 C D.若增大电容器两极板间的距离,电容器内部的电场强度不变 C 2 3 4 5 6 7 1 解析:由电源路端电压U随总电流I的变化关系有U=E-Ir,则可得E=10 V,r== Ω=1 Ω,故A错误;电源的效率为η=×100%=×100%=90%,故B错误;电路稳定后,电容器在电路中可视为断路,则电路中的电流为I== 1 A,电容器所带电荷量为Q=CUC=C=CIR2=1.5×10-5 C,故C正确;电容器并联在R2两端,则其电压不变,若增大电容器 两极板间的距离,电容器内部的电场强度 为E场强=,可知电场强度变小,故D错误。 2 3 4 5 6 7 1 3.(2025·广东广州二模)如图所示,通过理想降压变压器给串联在副线圈c、d两端的多个小彩灯供电,已知原、副线圈的匝数分别为n1和n2,下列说法正确的是 (　　) A.如果其中一个小彩灯灯丝断了,变压器的输入功率可能变大 B.如果只将原线圈匝数增加,其他条件不变,小彩灯都变亮 C.如果其中一个小彩灯被短路,变压器的输入功率变大 D.如果只将副线圈匝数增加,其他条件不变,小彩灯都变暗 C 2 3 4 5 6 7 1 解析:由于小彩灯串联,其中一个小彩灯灯丝断了,则电路断路,不再有电流,变压器的输入功率变为零,故A错误;如果只将原线圈匝数增加,则副线圈电压减小,小彩灯都变暗,故B错误;如果其中一个小彩灯被短路,则副线圈总电阻减小,而副线圈电压不变,根据P入=P出=,可知变压器的输入功率增大,故C正确;如果只将副线圈匝数增 加,则副线圈电压增大,小彩灯都变亮,故D错误。 2 3 4 5 6 7 1 4.(多选)(2025·广东肇庆二模)在如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,二极管D、电流表和电压表均为理想电表。闭合开关S后,将R3的滑片向下滑动的过程中,电流表、电压表示数对应的变化量大小分别为ΔI、ΔU。关于这个过程下列说法正确的是(　　) A.电流表、电压表示数均减小 B.不变 C.电容器C所带电荷量减小 D.电源效率降低 BD 2 3 4 5 6 7 1 解析:将R3的滑片向下滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,电路中总电阻减小,电流增大,电流表示数增大,电源内电压增大,R1两端电压增大,电压表示数减小,故A错误;根据U=E-I(R1+r),=R1+r,不变,故B正确;电压表示数减小,电容器两端电压减小,但是由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,所以电荷量不会减小,故C错 误;电源内电压增大,路端电压减小,电源效率η=×100%=×100%降低,故D正确。 2 3 4 5 6 7 1 5.(2025·广东茂名二模)某兴趣小组在校园内进行科学小实验,实验场地所在处的磁场可视为方向竖直向下、磁感应强度大小为B=5×10-5 T的匀强磁场。兴趣小组使长为3 m、宽为1 m、匝数为100的金属线框以角速度ω=10 rad/s匀速转动,再利用原、副线圈匝数比为1∶100的理想变压器使“12 V　9 W”的电风扇正常工作,线框及电线电阻不计,如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.当线框平面与地面平行时产生的电动势最大 B.电风扇的内阻为16 Ω C.为了使电风扇能正常工作,需把电风扇与一个 阻值为R=4 Ω的电阻串联 D.金属线框感应电动势的峰值为0.15 V C 2 3 4 5 6 7 1 解析:当线框平面与地面平行时,此时穿过线框的磁通量最 大,但磁通量变化率为0,产生的电动势为0,故A错误;电风扇 正常工作,则有P=UI>I2r,可得电风扇的内阻满足r<=== Ω=16 Ω,故B错误;金属线框感应电动势的峰值为Em=NBSω=100×5× 10-5×3×1×10 V=0.15 V,则变压器原线圈输入电压的有效值为U1== 0.15 V,变压器副线圈输出电压的有效值为U2=U1=×0.15 V=15 V,为了使电风扇能正常工作,副线圈电流为I2== A=0.75 A,根据欧姆定律可知,与电风扇串联的电阻阻值为R== Ω=4 Ω,故C正确,D错误。 2 3 4 5 6 7 1 6.(多选)(2025·广东佛山二模)小明同学用漆包线和铁钉绕制了一个如图所示的简易变压器,初级线圈匝数n1=400匝,接入正弦交流电u=8sin 100πt(V),次级线圈匝数n2=100匝,其两端接着两只并联的极性相反的发光二极管LED(单向导电),此LED两端电压超过2.1 V就会导通被点亮。忽略铁钉漏磁,下列说法正确的是 (　　) A.图中电压表示数为8 V B.两只LED都不能被点亮 C.每只LED闪光频率f=50 Hz D.LED两端电压峰值Um= V AC 2 3 4 5 6 7 1 解析:图中电压表示数为正弦交流电电压有效值,即U1==8 V,依题意,忽略铁钉漏磁,看作理想变压器,有=,解得U2m=2 V>2.1 V,则两只LED都能被点亮,故A正确,B、D错误;正弦交流电的频率为f==50 Hz,可知每只LED闪光频率也是50 Hz,故C正确。 2 3 4 5 6 7 1 7.(多选)(2025·广东梅州一模)“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证,如图为模拟远距离高压输电示意图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2,降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器,两个互感器原、副线圈的匝数比分别为20∶1和1∶20,各互感器和电表均为理想状态,则下列说法正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 1 A.电压互感器起降压作用,电流互感器起减小电流作用 B.若电压表的示数为200 V,电流表的示数为5 A,则线路输送电功率为100 kW C.若保持发电机输出电压U1和用户数不变,仅将滑片Q下移,则输电线损耗功率减小 D.若发电机输出电压U1一定,仅增加用户数, 为维持用户电压U4不变,可将滑片P上移 答案:AD　 2 3 4 5 6 7 1 解析:根据=,=,可知电压互感器起 降压作用,电流互感器起减小电流作用,故 A正确。电压互感器原线圈两端电压U2= 20U=4 000 V,电流互感器原线圈中的电流I2=20I=100 A,对于理想变压器,线路输送电功率P=U2I2=400 kW,故B错误。仅将滑片Q下移,相当于增加了升压变压器副线圈的匝数n2,根据理想变压器的规律有U2=U1,则升压变压器副线圈两端的电压增大,回路等效电阻不变,所以I3增大, 2 3 4 5 6 7 1 根据ΔP=r,则输电线上损耗功率增大,故 C错误。仅增加用户数,即负载总电阻R减 小,若降压变压器副线圈两端电压U4不变, 则通过副线圈的电流I4=增大,降压变压器原线圈中的电流I3增大,输电线上的电压损失ΔU=I3r增大;升压变压器原线圈两端电压不变,则U2=U1不变,根据U2=ΔU+U3,可知U3减小,根据U4=U3,可知当U3减小时,减小n3可以使U4不变,所以要将降压变压器的滑片P上移,故D正确。 $