备战期末-2020届高三上学期期末模拟练习《直流电路和交流电路》含答案

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2020届高三上学期期末模拟练习《直流电路和交流电路》

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)

1.如图，是一火警报警电路的示意图。其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I，报警器两端的电压U的变化情况是（ ）

A．I变大，U变小

B．I变小，U变大

C．I变小，U变小

D．I变大，U变大

2.如图所示a，b间接人正弦交流电，变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图，R2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻。当R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是( )

A． V1的示数不变，V2的示数减小

B． V1的示数减小，V2的示数减小

C． A1的示数增大，A2的示数增大

D． A1的示数减小，A2的示数减小

3.如图所示，一正弦交流电瞬时值为，通过一个理想电流表，接在一个理想变压器两端，变压器起到降压作用。开关闭合前后，AB两端电功率相等，以下说法正确的是（ ）

A． 流过r的电流方向每秒钟变化50次

B． 变压器原线圈匝数大于副线圈匝数

C． 开关从断开到闭合时，电流表示数变小

D．

4.远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原，副线圈的匝数分别为n1，n2，电压分别为U1，U2，电流分别为I1，I2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )

A．＝

B．I2＝

C．I1U1＝IR

D．I1U1＝I2U2

5.在如图所示的四个电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻阻值为R0，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，理想电压表读数变大的是 ( )

6.图甲所示的变压器原，副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1，L2，L3，L4为四只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，以下说法正确的是( )

A．ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab＝27sin 100πt(V)

B． 电流表的示数为2 A，且四只灯泡均能正常发光

C． 流过灯L2的电流每秒钟方向改变50次

D．ab输入端输入功率Pab＝18 W

7.在如图所示电路中，当变阻器局的滑动头P向b端移动时( )

A． 电压表示数变大，电流表示数变小

B． 电压表示数变小，电流表示数变大

C． 电压表示数变大，电流表示数变大

D． 电压表示数变小，电流表示数变小

8.如图所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等。当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则（ ）

A．R3上消耗的功率逐渐增大

B． 电流表读数减小，电压表读数增大

C． 电源的输出功率逐渐增大

D． 质点P将向上运动

9.如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是 ( )

A． 电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大

B． 电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小

C． 电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大

D． 电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小

10.如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( )

A． 用户用电器上交流电的频率是100 Hz

B． 发电机输出交流电的电压有效值是500 V

C． 输电线上的电流只由降压变压器原，副线圈的匝数比决定

D． 当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

二、多选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)

11.如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2

A,以下判断正确的是( )

A． 变压器输入功率为484 W

B． 通过原线圈的电流的有效值为0.6 A

C． 通过副线圈的电流的最大值为2.2 A

D． 变压器原，副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3

12.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原，副线圈匝数比为1∶100，降压变压器原副线圈匝数比为100∶1，远距离输电线的总电阻为100 Ω.若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750 kW.下列说法中正确的有( )

A． 用户端交流电的频率为50 Hz

B． 用户端电压为250 V

C． 输电线中的电流为30 A

D． 输电线路损耗功率为180 kW

13.如图所示，发电产生的交流电表达式u=l00sin 100t（V），理想变压器原，副线圈的匝数比n1：n2=1：2，输电线电阻r=1，用电器电阻R=49，C是耐压值足够高的电容器，L是灯泡（假设电阻不变），是理想交流电流表，则（ ）

A． 电流表的示数等于4A

B． 交流电的频率为100Hz

C． 发电机线圈转速增大时，灯泡的亮度增加

D． 发电机线圈转速增大时，输电电压会升高，输电线上消耗的电功率会减小

14.如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=220sin100πt（V）的交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A，B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是（ ）

A． 在A，B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0．2 Wb/s

B． 在A，B两点间接入理想二极管，电压表读数约为31V C． 在A，B两点间接人一只电容器，如果只缓慢提高交流电频率，电压表读数将缓慢增大

D． 在A，B两点间接入一只电感线圈，如果只缓慢提高交流电频率，电阻R消耗电功率将缓慢增大

15.如图所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L标有“2 V，0.4 W”，开关S接l，当变阻器调到R＝4

Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则( )

A． 电源内阻为1 Ω

B． 电动机的内阻为4 Ω

C． 电动机正常工作电压为1 V

D． 电源效率约为93.3%

三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)

16.有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图5甲所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用．图中，线圈的匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2.图乙是此装置的侧视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°.某次测试时，外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动，电刷M端和N端接电流传感器，电流传感器记录的i－t图象如图丙所示(I为已知量)，取ab边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻t＝0.不计线圈转轴处的摩擦．

(1)求线圈在图乙所示位置时，产生感应电动势E的大小，并指明电刷M和N哪个接电源正极；

(2)求闭合电路的总电阻R和外力做功的平均功率P；

(3)为了能够获得更多的电能，依据所学的物理知识，请你提出改进该装置的三条建议．

17.如图所示电路，电源电动势E=15V，内阻r=1Ω，电阻R1=4Ω电阻R2=R3=10Ω，电容器的电容C=5×10﹣3F，求：

（1）开关S打开时，电容器的电量Q1为多少？

（2）将开关S闭合瞬间，通过电流计G的电量q为多少？电流方向如何？

18.如图所示的电路中，电源的电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电容器的电容C＝3.6 μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开．

(1)合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？

(2)合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？

答案解析

1.【答案】D

当传感器R3所在处出现火情时，R3的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减小，路端电压U=E-Ir变大，即报警器两端的电压U变大．传感器R3与电阻R2并联部分的电压U并=E-I（r+R1），I减小，U并变大，电流表的读数变大．

2.【答案】A

理想变压器原副线圈电压表等于匝数比，原线圈电压决定副线圈电压，在匝数比没有变化和输入电压不变情况下，原线圈电压即电压表示数不变，副线圈电压不变。处出现火灾温度升高，电阻变小，并联电阻变小，副线圈总电阻变小，副线圈总电流变大，根据，副线圈总电流增大，原线圈电流即增大，副线圈总电流增大，电压增大，并联电压即电压表减小，的电阻不变，电压减小电流即示数减小，对照选项A对BCD错。

3.【答案】B

由表达式知交流电的频率50Hz，所以电流方向每秒钟变化100次，A错误；降压变压器原线圈匝数大于副线圈匝数，B正确；开关从断开到闭合时，副线圈电阻减小，电压不变，所以副线圈电流增大，则原线圈电流即电流表示数变大，C错误；由已知条件无法判断R的大小，D错误；

4.【答案】D

根据理想变压器的工作原理得I1U1＝I2U2，＝.U2不是加在R两端的电压，故I2≠，而I1U1等于R上消耗的功率IR与下一级变压器的输入功率之和．选项D正确．

5.【答案】D

对于图A，电压表被短路，当滑动变阻器的滑片P从a向b滑动时，理想电压表一直没有读数．对于图B，当滑动变阻器的滑片P从a向b滑动时，理想电压表读数减小．对于图C，当滑动变阻器的滑片P从a向b滑动时，外电路中电流减小，理想电压表读数变小．对于图D，当滑动变阻器的滑片P从a向b滑动时，理想电压表读数变大，选项D正确．

6.【答案】B

据题意，从乙图可知该交流电的周期为：T＝0.02 s，则有：ω＝＝100πrad/s，该交流电在ab端