【文档说明】高考物理冲刺大二轮练习：专题四　电路与电磁感应 专题跟踪训练11 Word版含解析.doc，共(12)页，227.000 KB，由MTyang资料小铺上传

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1专题跟踪训练(十一)一、选择题1．(2018·天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗

的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的12，则()A．R消耗的功率变为12PB．电压表V的读数变为12UC．电流表A的读数变为2ID．通过R的交变电流频率不变[解析]交流发电机产生的感应电动势最大值Em＝NBSω，且有ω＝2πn，所以当发电机线圈转

速减半后，感应电动势最大值减半，有效值减半，又理想变压器原、副线圈电压有效值之比等于原、副线圈匝数比，故电压表示数减为原来的一半，B项正确；由电功率P＝U2R可知，变压器输出功率即R消耗的功率变为原来的14，A项错误；由P＝UI可

知，原线圈中电流减为原来的一半，C项错误；交流电的频率与发电机线圈转动角速度成正比，故D项错误．[答案]B2．(2018·陕西高三质检一)(多选)如图所示，电路中电源电动势E2恒定、内阻r＝2Ω，定值电阻R3＝4Ω.ab段电路消耗的电功率在开关S断开与闭合时相等，电压表和电流表均为理想电

表，则以下说法中正确的是()A．开关S断开时电压表的示数一定等于S闭合时的示数B．电阻R1、R2可能分别为4Ω、6ΩC．电阻R1、R2可能分别为3Ω、9ΩD．开关S断开与闭合时，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量

大小的比值与R1、R2无关[解析]开关断开时外电路总电阻大于闭合时外电路总电阻，则开关断开时电流较小，电源和R3的分压较小，电压表的示数一定较大，A错误；开关S断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等，则有：E2R1＋R2＋R3＋r

2(R1＋R2)＝E2R1＋R3＋r2R1，将R1＝3Ω、R2＝9Ω代入，方程成立，而将R1＝4Ω、R2＝6Ω代入，方程不成立，B错误，C正确；根据闭合电路欧姆定律可知电压表的示数可表示为：U＝E－(R3＋r)I，则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小

的比值为：ΔUΔI＝R3＋r，与R1、R2无关，D正确．[答案]CD3．(2018·重庆质量抽测)如图所示，电源电动势为E，内阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，C是平3行板电容器．闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内．在热敏电阻温度降低的过程中

，分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表、电压表V1、电压表V2和电压表V3示数变化量的绝对值．关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是()A．ΔU1ΔI、ΔU2ΔI、ΔU3ΔI一定都变大B．ΔU1ΔI和ΔU3ΔI一定不变，ΔU2ΔI一定变大C．带电液滴一定向下加速运

动D．电源的工作效率变大[解析]由题意和题图可知，当热敏电阻温度降低时，热敏电阻的阻值增大，电路总阻值增大，总电流减小，电源内阻的分压减小，外电压增大，则电压表V3的示数增大、电压表V1的示数减小、电压表V2的示数增大．由于U1＝IR，则ΔU1ΔI＝R不变，由闭合

电路欧姆定律有U3＝E－Ir，则ΔU3ΔI＝r不变，又U2＝E－I(r＋R)，则ΔU2ΔI＝r＋R不变，A、B错误；由于电容器两极板之间的电压增大，电场力大于带电液滴所受的重力，则带电液滴向上做加速运动，C错误；电源的效率为η＝I

2R＋RTI2R＋RT＋r×100%＝11＋rR＋RT，即当RT增大时，电源的工作效率变大，D正确．[答案]D44．(2018·惠州市高三三调)(多选)某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压u的变化规律．已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数

比为n1∶n2＝10∶1，电阻R＝22Ω，电表均为理想电表．下列说法正确的是()A．通过R的交流电的频率为50HzB．电流表A2的示数为2AC．此时变压器的输入功率为22WD．将滑动触头沿逆时针方向移动一些，电流表A1

的示数变小[解析]由题图乙可知，该交流电的周期为T＝0.02s，其频率为f＝1T＝10.02Hz＝50Hz，变压器不改变交流电的频率，故通过R的交流电的频率为50Hz，A正确；由题图乙可知输入电压的最大值为Um＝2202V，所以有效值为U＝220V，则副线圈两端的电压为U

′＝U×n2n1＝220×110V＝22V，所以通过电阻的电流(即为电流表A2的示数)为I＝U′R＝1A，B错误；变压器的输出功率为P′＝U′I＝22W，理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有P＝P′＝22W，C正确；将滑动触头沿逆时针

方向移动一些，变压器的副线圈匝数变大，输出电压变大，输出功率变大，所以输入功率也变大，故电流表A1的示数将变大，D错误．[答案]AC55.(2018·沈阳市高三质检一)一台交流发电机的输出电压表达式为u1＝10002sin100πt(V)，通过匝数比为4∶1的理想降压变压器

给若干盏“220V60W”的灯泡供电，如图所示．输电线总电阻r＝10Ω，其他电阻不计，为了保证灯泡正常发光，接入电路的灯泡数量为()A．44B．176C．195D．783[解析]设接入n只灯泡时灯泡正常发光，灯泡正常发光时副线圈的输出电压U2＝220V，根据变压器变压公式，原线圈输入

电压U1＝220V×4＝880V，对原线圈电路有，1000V＝I1r＋U1，解得原线圈电流I1＝12A．由变压器原、副线圈电功率关系知，U1I1＝U2I2＝10560W＝60n(W)，解得n＝176，选项B正确．[答案]B6．(2018·湖南五校联考)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时

所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是()6A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为最大B．线圈先后两次转速之比为3∶2C．图

线b所对应的交流电的有效值为2023VD．图线a所对应的交流电的瞬时值表达式u＝102sin5πt(V)[解析]由题图可知，t＝0时刻线圈均在中性面，穿过线圈的磁通量最大，故A正确；由题图可知Ta∶Tb

＝2∶3，故ωa∶ωb＝3∶2，na∶nb＝3∶2，故B正确；交流电最大值Um＝NBSω，故Uma∶Umb＝3∶2，故Umb＝23Uma＝403V，所以图线b所对应的交流电的有效值为2023V，故C正确；由题图可知，图线a所

对应的交流电的最大值为20V，角速度为2πT＝5πrad/s，所以瞬时值表达式为u＝20sin5πt(V)，故D错误．[答案]D7．(2018·福州市高中质检)如图所示是一台理想自耦变压器，在a、b之间接电压不变的正弦交流电，为理想交流电流表．变压器调压端的滑动

头P原来处于线圈中点，电阻箱的电阻为R.若将滑动头P向上移到最高处，并调节电阻箱的阻值为R′，使电流表的读数变为原来的两倍，则R′等于()A．R8B．R47C．R2D．4R[解析]该自耦变压器的原线圈的匝数随着滑动头位置的变化而变化，副线圈的匝

数始终保持不变．当滑动头P处于线圈中点时，n1＝12n2，根据理想变压器的电压、电流变比关系U1U2＝n1n2、I1I2＝n2n1可得：U2＝n2n1U1＝2U，I2＝n1n2I1＝12I1，根据欧姆定律I＝UR可得：R＝U2I2＝2U12

I1＝4UI1；当滑动头P向上移到线圈的最高处时，n1′＝n2，此时I′＝2I1，因此副线圈两端的电压为U2′＝n2n1′U1＝U，I2′＝n1′n2I1′＝2I1，所以此时电阻箱的阻值为R′＝U2′I

2′＝U2I1＝18R，选项A正确．[答案]A8．(2018·太原一模)(多选)如图甲所示，单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴转动．改变线圈的转速，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图线甲、乙的正弦规律变化．设线圈的电阻为1.0Ω，则(

)A．图线甲对应线圈在t＝0时产生的感应电动势最大B．图线甲、乙对应的线圈在t＝2.0s时，线圈平面均平行于磁感线8C．图线甲、乙对应的线圈转速之比为5∶4D．图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为2.5πA[解析]图线甲对应线圈在t＝0时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为

0，产生的感应电动势为0，A错误．线圈平面平行于磁感线时，穿过线圈的磁通量为0，图线甲、乙对应的线圈在t＝2.0s时，穿过线圈的磁通量为0，故线圈平面均平行于磁感线，B正确．由题图乙可知图线甲、乙对应的线圈周期之比为4∶5，所以图线甲、乙对应的线圈转

速之比为5∶4，C正确．图线甲对应的线圈的感应电动势最大值Em＝BSω＝BS2πT＝2πΦT，代入数据可得：Em＝5πV．又由欧姆定律可得电流的峰值Im＝EmR＝5πA，D错误．[答案]BC9．(2018·兰州市高三诊断)(多选)理想电压表和理想电

流表与两个相同的灯泡连成如图甲所示的电路，接在正弦交变电源上，每个灯泡的电阻R＝110Ω.图乙是交变电源的输出电压u随时间t变化的图象，则下列选项正确的是()A．电流表读数是1AB．电压表读数是311VC．每个灯泡两端的电压随时间变化的规律是uR＝311cos100π

t(V)D．通过每个灯泡的电流随时间变化的规律是i＝2cos100πt(A)9[解析]理想电压表和理想电流表的读数应为交流电的有效值，则由图象和电路图可知电压表的读数应为U＝3112V＝220V，B错误；由欧姆定律可知电流表的读数为I＝U2R＝220220A

＝1A，A正确；由图象可知每个灯泡两端的电压随时间变化的规律是uR＝3112cos2π0.02t(V)＝3112cos100πt(V)，C错误；由于两灯泡串联，则流过每个灯泡的电流应为1A，最大值应为2A，因此通过每个灯泡的电流随时间变化的规律是i＝2cos100πt(A)，D正确．

[答案]AD10.某课外活动小组用二极管、电感线圈(感抗很大)、电容器、小灯泡等元件组装了一个简易交通指示灯模型，电路如图所示．关于该交通指示灯，下列说法正确的是()A．若在AB端加合适的直流电，且当B端为正时，绿灯亮，黄灯始终不亮B

．若在AB端加合适的直流电，且当A端为正时，红灯亮，黄灯始终不亮C．若在AB端加合适的正弦交流电，黄灯亮，绿灯、红灯始终不亮D．若在AB端加合适的正弦交流电，黄灯始终不亮，绿灯、红10灯交替闪烁[解析]电容器具有通交流、隔直流的特性，二极管具有单向导电性，

因电感线圈的感抗很大，则其具有通直流，阻交流的特性．若在AB端加合适的直流电，当B端为正时，只有红灯亮；当A端为正时，只有绿灯亮，则A、B两项错误．若在A、B端加合适的正弦交流电时，黄灯亮，而红、绿灯都不亮，则C项正确，D

项错误．[答案]C二、非选择题11．(2018·山西太原山大附中期末)如图所示，一个半径为r的半圆形单匝线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度大小为B，M和N是两个集流环，负载电阻的阻值为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，

求：(1)感应电动势的最大值．(2)从图示位置起转过14转的时间内负载电阻R上产生的热量．(3)从图示位置起转过14转的时间内通过负载电阻R的电荷量．(4)电流表的示数．[解析](1)交变电动势的最大值11Em＝BSω＝Bπr22·2πn＝π2Bnr2(2)在线圈从图示位

置转过14转的时间内，电动势的有效值E＝Em2＝2π2Bnr22电阻R上产生的热量Q＝ER2R·T4＝π4B2r4n8R(3)在线圈从图示位置转过14转的时间内，电动势的平均值E－＝ΔΦΔt通过R的电荷量q＝I－Δt＝E－RΔt＝ΔΦR＝πBr22R(4)设此交变电动势

在一个周期内的有效值为E1，由有效值的定义得Em22R·T2＝E21RT解得：E1＝Em2，故电流表的示数I＝E1R＝π2r2nB2R[答案](1)π2Bnr2(2)π4B2r4n8R(3)πBr22R(4)π2r2nB2R12．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1∶n2

＝3∶1，原线圈电路中接有一量程为3A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表、可变电阻R以及若干“6V,6W”的相同灯泡．输入端交变电压u的图象如图乙所示．12(1)求图甲中电压表的读数；(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数；(3)为满足(2)中的要求，求可

变电阻R应调到的电阻值．[解析](1)根据题图乙，可得原线圈电压的最大值U1m＝272V，其有效值为U1＝27V，根据n1∶n2＝U1∶U2，代入数据可得电压表的读数U2＝9V.(2)设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2，为使副线圈接入的灯泡最多

，则I1＝3A，根据I1I2＝n2n1，代入数据可得I2＝9A，正常发光时每个灯泡中电流为I灯＝P灯U灯＝1A，所以允许接入的灯泡个数为n＝I2I灯＝9(盏)．(3)电阻两端电压为UR＝U2－U灯＝3V，电阻阻值为R＝URI2＝13Ω.[答案](1)9V(2)9盏(3)

13Ω