2012届高三物理二轮专题模拟题汇编专题十直流和交流电路

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高考物理复习专题十直流电路和交流电路单元练习题(含详细答案)

高考物理复习专题十直流电路和交流电路一、单选题1.某一电热器接在U=110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到某正弦式交流电源上，每秒产生的热量为4.5Q，则该交流电压的最大值U m是（）A． 220VB． 110VC． 220VD． 330V2.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3.如图甲所示，理想变压器原，副线圈的匝数比为4∶1；电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，R为定值电阻．下列说法正确的是()A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝36sin 50πt(V)B．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4C．R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大D．电压表V2的示数为9 V4.一课外活动小组在一次活动中，用到的用电器上标有“36V 72W”字样，用电器工作时需使用变压器将220V的交变电压进行降压。

由于手边只有一个匝数比为5：1的变压器，不能直接使用。

经过讨论后，大家认为可在原线圈上加一个可变电阻进行调节，设计好的电路示意图如图甲所示。

当在ab两端间加上如图乙所示的电压后，用电器恰好能正常工作，则下列说法正确的是（）A．原线圈cd两点间的电压为220VB．在t=0．01s时，电压表的示数为0VC．通过原线圈中的电流为10AD．可变电阻R0上消耗的电功率为l6W5.如图所示，理想变压器的原线圈输入交变电压u＝U m sinωt，闭合开关S，电灯恰好正常发光．现将滑动变阻器滑片P向下移动，下列说法正确的是()A．理想电压表V示数变大B．理想电流表A示数变大C．变压器的输出功率变小D．副线圈的电流频率变小6.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。

高三物理二轮复习专题限时集训第1部分专题突破篇

专题限时集训(十) 直流电路与交流电路一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．一自耦变压器如图19所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈，在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中( )图19A ．U 2>U 1，U 2降低B ．U 2>U 1，U 2升高C ．U 2<U 1，U 2降低D ．U 2<U 1，U 2升高C [由U 1U 2＝n 1n 2，n 1>n 2知U 2<U 1；滑动触头从M 点顺时针旋转至N 点过程，n 2减小，则U 2降低，C 项正确．]2．(2016·江西萍乡二模)如图20所示为汽车的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V 的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10 000 V 以上的电压，火花塞中产生火花．下列说法中正确的是( )【导学号：37162062】图20A ．变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制B ．若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压C ．变压器原线圈输入的12 V 电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压D ．该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数A [汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，所以B 错误；由题可知原线圈处接12 V 的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，所以C 错误；由U 1U 2＝n 1n 2可知，要在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，所以D 错误．故选A.]3.如图21所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则( )图21A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两端电压的比值不变D ．通过原、副线圈电流的比值不变 B [原、副线圈减去相同的匝数n 后，有n 1′n 2′＝n 1－n n 2－n ，可以得出，n 1n 2－n 1′n 2′＝n n 2－n 1n 2n 2－n<0，则说明n 1′n 2′的比值变大，由n 1′n 2′＝U 1U 2′＝I 2′I 1′知，选项C 、D 错误；由n 1n 2＝U 1U 2和n 1′n 2′＝U 1U 2′知，U 2′<U 2，再由P ＝U 2′2R知，灯泡变暗，选项A 错误，B 正确．]4．(2016·黑龙江哈尔滨一模)在如图22所示电路中，闭合开关S ，理想电流表和理想电压表的示数分别用I 和U 表示，当滑动变阻器的滑动触头P 向左滑动时，两表的示数都发生变化．电源的电动势和内电阻始终不变，则下列说法正确的是( ) 【导学号：37162063】图22A ．I 变大，U 变小 B.UI变小C ．R 1的功率一定变大D ．电源的总功率一定减小D [根据电路图可知，R 1、R 2、电流表串联后接在电源两端，电压表并联在R 2两端．当滑动触头P 向左滑动时，R 2连入电路的阻值变大，由闭合电路欧姆定律可判断，I 变小，U 变大，则UI变大，A 、B 错误；由P R 1＝I 2R 1，知R 1的功率P R 1变小，C 错误；电源的总功率P 总＝E 2R 总，因R 总变大，则P 总是变小的，D 正确．]5．如图23甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1，a、b端输入如图乙所示的电压，副线圈电路中电阻R＝52Ω，电路中的电表为理想电表，则( )图23A．电压表V1的示数为50 6 VB．电流表的示数为1.0 AC．电压表V2的示数为10 VD．电阻R消耗的电功率为10 2 WB[由题图乙可知原线圈两端电压的有效值为U＝U21＋U222＝100 V(在一个周期内，前半个周期的有效值为U1＝100 V，后半个周期的有效值为U2＝100 V)，所以电压表V1的示数为100 V，A错；因变压器对恒定电流不起作用，且原、副线圈匝数比为10∶1，所以副线圈两端电压的有效值为U′＝U1102×12＝5 2 V，C错；副线圈中的电流I＝U′R＝1A，B对；电阻R消耗的电功率P＝I2R＝5 2 W，D错．]6．(2016·山东潍坊二模)如图24甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是( )图24A．电流表的示数为10 AB．线圈转动的角速度为50π rad/sC．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左AC[由题图乙知I m＝10 2 A，I＝I m2＝10 A，A正确．T＝2×10－2s，ω＝2πT＝100πrad/s，B错误．t＝0.01 s时，i＝I m，此时线圈平面与磁场方向平行，C正确．由右手定则判定0.02 s时电阻R中电流方向自左向右，D错误．]7．(2016·辽宁抚顺一模)如图25所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S1闭合，当S2也闭合后，下列说法中正确的是( )图25A．灯泡L1变亮B．灯泡L2变亮C．电容器C的带电荷量增加D．闭合S2瞬间流过电流表的电流方向自右向左AD[根据电路可知，S1闭合、S2断开时，L1、L2串联，则两灯一样亮，因L3与电容器串联后接到电源两端，则L3不亮，电容器两端电压等于电源电动势E；当S2也闭合后，电路总阻值变小，流过L1的电流变大，L1两端电压变大，L2两端电压变小，则灯L1变亮，L2变暗；因电容器此时与灯L1并联，则电容器两端电压变小，电容器上的电荷量变少，电容器对外放电，又知电容器左极板与电源正极相连，带正电，则闭合S2瞬间流过电流表的电流方向自右向左，综上所述，B、C错误，A、D正确．]8．(2016·武汉二调)如图26为发电厂向远处用户的输电电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．若输送功率增大，下列说法中正确的有( ) 【导学号：37162064】图26A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大CD [已知发电厂的输出电压不变，升压变压器的原、副线圈匝数比不变，则由n 1n 2＝U 1U 2知，升压变压器的输出电压U 2不变，A 错．若输送功率增大，输电电压U 2不变，则由P ＝U 2I 2知，输电线上电流I 2增大，又输电线的电阻不变，由U 损＝I 2R 知输电线上损失电压增大，则降压变压器输出电压减小，B 错．因输电电流增大，则由P ＝I 22R 知，输电线上损耗的功率变大，C 对．输电线上损耗功率占总功率的比例(I 22RU 2I 2＝I 2R U 2)增大，D 对．]二、计算题(共2小题，32分)9．(12分)一台小型发电机的最大输出功率为100 kW ，输出电压恒为500 V ，现用电阻率为1.8×10－8Ω·m，横截面积为10－5m 2的输电线向4×103m 远处的用户输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不超过发电机总功率的4%，求：(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(2)如果用户用电器的额定电压为220 V ，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？【解析】 (1)输电要用两根导线，则输电线的电阻为 r ＝ρ2lS ＝1.8×10－8×2×4×10310－5Ω＝14.4 Ω 由题意知P 损＝P ×4%＝(P U 2)2r 105×0.04＝(105U 2)2×14.4U 2＝6 000 V升压变压器原、副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝5006 000＝112. (2)I 2＝P U 2＝1056×103 A ＝503A U 损＝I 2·r ＝503×14.4 V＝240 V而U 3＝U 2－U 损＝6 000 V －240 V ＝5 760 Vn 3n 4＝U 3U 4＝5 760220＝28811降压变压器原、副线圈匝数比为288∶11. 【答案】 (1)1∶12 (2)288∶1110．(20分)(2016·河南阳信一模)如图27甲所示，长、宽分别为L 1、L 2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n ，总电阻为r ，可绕其竖直中心轴O 1O 2转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C 、D (集流环)焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R 相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B 的大小随时间t 的变化关系如图乙所示，其中B 0、B 1和t 1均为已知．在0～t 1时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t 1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动．求：图27(1)0～t 1时间内通过电阻R 的电流大小；(2)线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R 产生的热量；(3)线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R 的电荷量. 【导学号：37162065】【解析】 (1)在0～t 1时间内，金属线框中的感应电动势为E 1＝n ΔΦΔt ＝nL 1L 2B 1－B 0t 1根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R 的电流I 1＝E 1R ＋r ＝nL 1L 2B 1－B 0R ＋r t 1.(2)线框产生感应电动势的最大值E m ＝nB 1L 1L 2ω 感应电动势的有效值E ＝22nB 1L 1L 2ω 通过电阻R 的电流的有效值I ＝2nB 1L 1L 2ω2R ＋r线框转动一周所需的时间t ＝2πω此过程中，电阻R 产生的热量Q ＝I 2Rt ＝πRω(nB 1L 1L 2R ＋r)2.(3)线框从图甲所示位置转过90°的过程中平均感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝nB 1L 1L 2Δt平均感应电流I ＝ER ＋r ＝nB 1L 1L 2ΔtR ＋r通过电阻R 的电荷量q ＝I Δt ＝nB 1L 1L 2R ＋r. 【答案】见解析。

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

直流与交流电路时间：45分钟一、单项选择题1．如图所示，电源电动势为E ＝12 V ，内阻r ＝3 Ω，R 0＝1 Ω，直流电动机内阻R ′0＝1 Ω，当调节滑动变阻器R 1时可使甲电路输出功率最大，调节R 2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P 0＝2 W)，则R 1和R 2的值为( )A ．2 Ω， 2ΩB ．2 Ω，1.5 ΩC ．1.5 Ω，1.5 ΩD ．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R 1＝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R 2两端电压为3 V ，所以R 2＝1.5 Ω，即B 正确．答案：B2．(2015·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R 0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R 0，且金属滑片P 在b 端时，回路短路损坏电源，R 0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 ＝UR 0＋R 1＝0.1 A ，故B 正确．当拉力为400 N 时，由F ＝k Δx ，则Δx ＝4 cm ，对应的电阻为R aP ＝20Ω，R 1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 ′＝UR 0＋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．(2015·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 ＝UI ＝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．(2015·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 ＋R 2)·I 2(I A 、I 2分别为通过电流表和R 2的电流)得I 2＝R L I AR x ＋R 2流过电源的电流为I ＝I A ＋I 2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R 2串联部分已被短路，E ＝I (R 1＋r )＋U 0＝1×(1＋2) V ＋3 V ＝6 V ， I 0＝P /U 0＝0.5 A ， I x ＝I －I 0＝0.5 A ， R x ＝U 0/I x ＝6 Ω，(1)当P 在b 端时，电流表示数为I ′＝E /(R 1＋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 /(R 1＋R 并＋r )＝1.2 A ，U 并＝E －I ″(R 1＋r )＝2.4 V ， P R ＝U 2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L 1，bc 长度为L 2，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e 1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 ＝πR ω⎝⎛⎭⎪⎫BL 1L 2R ＋r 2.⑩答案：(1)e 1＝BL 1L 2ωsin ωt (2)e 2＝BL 1L 2ωsin(ωt ＋φ0) (3)πR ω⎝ ⎛⎭⎪⎫BL 1L 2R ＋r 211．(2015·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 km e Ne (2)E km e E kmNe2 (3)见解析。

高三物理二轮复习专题限时练9直流电路与交流电路含解析.doc

专题限时练（九）直流电路与交流电路（时间：40分钟，满分：80分）一、选择题（木题共8小题，每小题6分•在每小题给出的四个选项中，第1〜5题只有一项符合题目要求，第6〜8题有多项符合题目要求.全部选对的得6 分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）1.（2015・江苏高考）一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改变为110V.已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为（）A.200B. 400C. 1 600D. 3 2002.科技实验小组在清理实验器材时发现在一个精密电阻R上标有“45 Q 5W”字样，于是他将电阻/?、标有“3V 0.6 W ”字样的小灯泡L和电源等器材组成了如图9・14所示实验电路.已知电表均为理想电表，则下列推断正确的是（）图9-14A.调整滑动变阻器，当电流表示数小于* A时，电阻7?的阻值小于45 QB.无论滑动变阻器的滑动触头P向右还是向左移动，电阻7?消耗的电功率始终保持5 W不变C.调整滑动变阻器，使电压表示数为12V,小灯泡恰能正常工作D.若换不同功率的小灯泡与精密电阻7?串联，则小灯泡的功率不能超过5W3.（2015-福建高考）图9-15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、副线圈匝数分别为血、阻,在T的原线圈两端接入一电压M =t/m sin 的交流电源，若输送电功率为F,输电线的总电阻为2厂，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（）4. （2015-北京高考）如图9・16所示，其中电流表A 的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A ；川的阻值等于电流表内阻的老7?2 的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）如图9-17所示，竖直放置的一对平行金屈板的左极上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为〃，当滑动变阻器7?的滑片在Q 位置时，电流表的读数为厶，夹角为也；当滑片在b 位置时，电流的读数为/2，夹角为〃2，则（ 0'A-fefA. 将接线柱1、2接入电路时,B. 将接线柱1、2接入电路时,C. 将接线柱1、3接入电路时,D. 将接线柱1、3接入电路时, 毎一小格表小0.04 A每一小格表不0.02 A每一*小格表示0.06 A每一小格表不0.01 A5. T图 9-16A. I\<h C・〃 ]=&2，厶=图9-17B・ 0|>&2, I\>h D. 〃]V&2，I\=h6. 一个理想变压器，开始时开关S 接1,此时原、副线圈的匝数比为9： 1. 一个理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上，此时滑动变阻器接入电路的阻值为10 Q,如图9・18甲所示.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电.则下列判断正确的是（）A. 电压表的示数为4 VB. 滑动变阻器消耗的功率为0.8 WC ・若将开关S 由1拨到2处，同时滑动变阻器滑片向下滑动，电流表示数将变大 D.若将二极管用导线短接，电流表示数加倍7. 某同学用手摇发电机和理想变压器给一个标有“12 V 6 W”字样的灯泡供电，手摇发电机的线圈电阻是1 Q,电路如图9・19所示.当线圈以某一角速度血匀速转动时，电压表示数为3 V,灯泡正常发光，贝ij （）A.电流表的示数是2 AB ・变压器的原、副线圈的匝数比是1：4C ・若将耐压值为20 V 的电容器和灯泡串联起来再接入电路，电流表示数为零D.发电机的线圈屮产生的电动势最大值是5 V8. （2015-海南高考）如图9・20, —理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1,图 9-18甲 _®~L原线圈与一可变电阻串联后，接入一止弦交流电源；副线圈电路中I古I定电阻的阻值为局，负载电阻的阻值R=llRo, OV是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R=5R°,保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 V,贝％）RA.此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB.此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC.原线圈两端原来的电压有效值约为68 VD.原线圈两端原來的电压有效值约为48 V二、计算题（木题共2小题，共计32分•解答过程要有必要的文字说明和解题步骤）9.（14分）在如图9・21所示的电路屮，两平行正对金属板/、〃水平放置，两板间的距离d=4.0 cm.电源电动势E=400 V,内电阻r=20 Q ,电阻R\ = l 980 Q・闭合开关S,待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从3板上的小孔以初速度v（）=\.O m/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达力板.若小球所带电荷量q=l・0Xl（r7c,质量m=2.0X10_4kg,不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10 m/s2.求：fTTP^图9-21（1）/、B两金属板间的电压的大小U；（2）滑动变阻器消耗的电功率P滑；（3）电源的效率10.（18分）如图9-22甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数77=100 I®,电阻尸=1.0 Q,所围成矩形的面积5=0.040 m2,小灯泡的电阻R=9.0 Q,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,2 2 31线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=V)其中心为磁感应强度的最大值，卩为磁场变化的周期•忽略灯丝电阻随温度的变化.求：(1)线圈中产生的感应电动势最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0〜彳的时间内，通过小灯泡的电荷量.图9-22【详解答案】1. B 根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系¥;_小，得力一"；产一U2 5800X110220 ~=400,选项B正确.2・C由精密电阻的标识可知其额定电压为15 V,额定电流为* A（与电阻间存在数量关系），但电阻的阻值与其额定电压和额定电流的值无关（无因果关系），阻值为45 Q不变，A选项错误；标识“5 W”为电阻的额定功率，工作功率与电阻两端电压有关，在额定范围内，电压越高功率越大，B项错误；小灯泡32的电阻值7?L=6=Q=15 Q（数量关系），当电压表示数为12 V时，由分压关系得方=万冇？解得S=3V,故小灯泡恰能正常工作，C选项正确；小灯泡的额定功率与精密电阻的额定功率无关，只要支路电流不超过* A即可，故D选项错误.得#=丛,则5=骨；因为输送电功率为尸,输电线中的电流为【2=召=也护,A 2p2则输电线上损失的电功率为△P=〃（2厂）=%（,故选项C正确.4・C 设电流表A的内阻为7?A，用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值时，若将接线柱1、2接入电路，根据并联电路的特点，（/］一厶）&=厶心，解得/1=3Z A=0.06 A,则每一小格表示0.06 A;若将接线柱1、3接入电路，则Q2—IQR\=hRz解得/2=3/A=0.06A,则每一小格表示0.06 A・选项C正确.5.D 在滑动变阻器的滑片由Q位置滑到b位置的过程中，两平行金属板间的电压增大，小球受到的电场力增大，因此夹角0增大，即EV%;另外，电路的总电阻不变，因此总电流不变，即/1=厶，故选项D正确.6.BD 原、副线圈的电压与匝数成正比，原线圈电压的有效值为36 V,所以副线圈两端电压为4 V,由于副线圈接有二极管，它具有单向导电性，根据电3. C 升压变压器T的原线圈两端电压的有效值为U\=¥;由变压关系可(4 V) 2T U1l流的热效应知一下—X-=—XT9解得U=2y]2 V, A错误；滑动变阻器接入U2电路的阻值为10 O,消耗的功率为P=y=0.8 W,故B正确；若将S从1拨到2,原、副线圈匝数比变大，由变压器变压关系知副线圈的电压减小，而7?变大，副线圈电流减小，•变压器输入功率等于输出功率，总功率变小，原线圈电压不变，原线圈电流即电流表示数减小，故C错误；若将二极管用导线短接，电流做功加倍，功率加倍，电流表示数加倍，故D正确.7.AB 灯泡正常发光说明副线圈两端电压为12 V,功率为6W,原、副线圈功率相等，P L=UI,则电流表示数为2A,选项A正确.理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比，选项B正确；副线圈两端电压为12V,最大值为12辺V, 小于电容器的耐压值，电容器不会烧坏，因为电容器通交流，故电路里有电流，原线圈中的电流不为零，选项C错误.理想变压器原线圈和绕轴转动的线圈构成闭合电路，电压表示数3V是外电路电压，发电机线圈产生的电动势的有效值为E=U+IR=5N,电动势最大值为5^2 V,选项D错.8.AD 当负载电阻的阻值减小为7? = 57?o B寸，根据串、并联电路规律，R 两端电压为局两端电压的5倍，因为电压表测量7?两端的电压，所以5o=*X5 V=1 V,故副线圈两端电压为S = 6V,根据公可得此时原线圈两端电压的有效值为3=24 V,所以此时原线圈两端电压的最大值约为24迄V=34 V, A正确，B错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈变化前、后电流也不变，则变化后电压t/2=Z7?o+5/7?o=6Z/?o,变化前，UJ =/局+ 11〃?0=12/局，所以UJ=2CA=12 V,根据公式#可得原线圈两端原来C/2 “2的电压有效值约为48 V, D正确，C错误.9・解析：(1)小球从B板上的小孔射入恰好到达/板的过程中，—q U— mgd=0—如曲得U= 200 V.(2)/=斥| R匚,U=IR滑，解得R汾= 2・0X 10‘Q[/2滑动变阻器消耗的电功率P ;^=—=20 W亠…」 P 出 I 2(&+&)(3)电源的效率尸瓦=p (&+心+厂)=99.5%.答案：(1)200 V (2) 20 W(3) 99.5%10.解析：(1)因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为r=3.14X10_2s,所以线圈中感应电动势的最大值为E m =2n ^m5=8.0V. (2) 根据欧姆定律，电路中电流的最大值为An=£j=0.80A,通过小灯泡电流的有效值为I=I m /y/2=0.4(h/2 A,小灯泡消耗的电功率为P=72A=2.88 W.△ B(3) 在磁感应强度变化的0〜774内，线圈中感应电动势的平均值E=nS~^ 答案：(1)8.0 V(2) 2.88 W(3) 4.0 X10~3C R+r=4.0X10%. E 通过灯泡的平均电流/=命= nSNB(/?+r) Lt通过灯泡的电荷量Q=ILt= nS^B。

直流电路与交流电路【讲】【解析版】-2023-2024年高考物理二轮复习讲练测(新教材新高考)

第四部分电磁感应与电路专题10 直流电路与交流电路【讲】目录一．讲高考真题-----感悟核心素养 (1)【考情研判】 (1)【考题分析】 (1)【题后总结】 (6)二．讲核心问题-----提炼主干必备知识 (6)核心问题一闭合电路欧姆定律及电路动态分析 (6)核心问题二电路中的功率和效率问题 (8)核心问题三交流电的产生和描述问题 (11)核心问题四变压器基本关系的应用问题 (13)核心问题五理想变压器的动态电路分析 (16)三．讲重点模型-----远距离输电模型 (18)一．讲高考真题-----感悟核心素养【考情研判】【考题分析】【例1】(2022·浙江6月选考)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U m相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足()A.U ＝U m2B.U ＝2U m2 C.U >2U m2D.U <2U m2【试题情境】本题以交流电的图像为素材创设学习问题情境。

【考核要求】本题考核要求属于基础性。

【必备知识】本题考查的知识点为交流电有效值瞬时值。

【关键能力】(1)理解能力：要求能根据题图像准确获取信息。

(2)推理论证能力：根据正弦交流电有效值公式进行计算。

【学科素养】科学思维：本题要求学生能正确理解图像描述交流电的方法并能从交流电的图像中获取基本信息，根据有效值计算公式，列式推理，得出结论。

【答案】 D【解析】虚线是正弦交流电的图像，其有效值为U 有效值＝U m 2＝2U m 2，由图可知，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 <2U m2，故选D 。

【例2】（新高考全国卷Ⅱ·河北·第8题）如图，发电机的矩形线圈长为2L 、宽为L ，匝数为N ，放置在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为0n 、1n 和2n ，两个副线圈分别接有电阻1R 和2R ，当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I ，不计线圈电阻，下列说法正确的是（）A. 通过电阻2R 的电流为12n I n B. 电阻2R 两端的电压为211n IR nC. 0n 与1n的比值为21IR ωD.发电机的功率为2120()I n n n ω+ 【试题情境】本题以发电机和理想变压器为素材创设学习探索问题情境。

2012届高考物理二轮复习精品课件专题11 直流和交流电路

增大，当 R→∞( 断路 ) 时， U ＝ E( 达到 (1) 若 R 增大，则 U________ 最大)；
专题十一 │ 主干知识整合
减小，当 R ＝ 0( 电源短路 ) 时， U ＝ (2) 若 R 减小，则 U________
0(达到最小)．
3．总电流I和外电阻R的关系减小，当R→∞时，I＝0； (1)若R增大，则I________ 增大，当 R ＝ 0 时， I ＝ (2) 若 R 减小，则 I________ 大 )． ( 达到最
pp主干知识整合2闭合电路上功率分配关系反映了闭合电路中能量的转化和守恒即电源提供的电能一部分消耗在内阻上其余部分输出给外电路并在外电路上转化为其他形式的能能量守恒的表达式为
专题十一
直流和交流电路
专题十一
直流和交流电路
专题十一 │ 主干知识整合
主干知识整合一、部分电路欧姆定律 1．公式：I＝ 2．定量关系 (1)R一定时，I∝U； (2)U一定时，I∝ (3)R与U、I无关．正比，所以 3．图象表示：在R一定的情况下，I与U成________ 过原点的直线，在 I － U 图线中，斜 I － U 图线、 U－ I 图线是 _______________ 越小；在U－I图线中，斜率越大则R________. 越大率越大则R________
阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
专题十一 │ 要点热点探究
A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
【点拨】
R0滑动端向下滑动，则其连入电路的实际阻值如
何变化？回路总电阻如何变化？总电流如何变化？路端电压如何变化？

高考物理二轮复习：直流电路与交流电路(答案+解析)

3图8 U151212以上的电压，火花塞中产生火花。

下列说法中正确的是（）12B ．灯泡2L 变亮C ．电容器C 的带电荷量增加D ．闭合S2瞬间流过电流表的电流方向自右向左22．如图26为发电厂向远处用户的输电电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。

若输送功率增大，下列说法中正确的有（）图26A ．升压变压器的输出电压增大B ．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损耗的功率增大D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大23．一台小型发电机的最大输出功率为100 kW ，输出电压恒为500 V ，现用电阻率为-81.810Ωm ⨯，横截面积为-5210m 的输电线向3410m ⨯远处的用户输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不超过发电机总功率的4%，求：（1）所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？（2）如果用户用电器的额定电压为220 V ，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ 24．如图27甲所示，长、宽分别为12L L 、的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n ，总电阻为r ，可绕其竖直中心轴12O O 转动。

线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C 、D （集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R 相连。

线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B 的大小随时间t 的变化关系如图乙所示，其中011B B t 、和均为已知。

在10t ～时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；1t 时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。

求：图27（1）10~t 时间内通过电阻R 的电流大小；（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R 产生的热量；（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R 的电荷量。

2R．2．【解析】3．4．【解析】5×0.2 W＝3 W，C．D正确。

高考物理二轮复习：直流电路和交流电路(含答案解析)

直流电路和交流电路热点一直流电路的动态分析命题规律：直流电路的动态分析在高考试题中是以选择题形式考查的，是近年来高考的热点．往往以下列变化方式探究某元件的电流、电压、功率及电源输出功率的变化情况：(1)某一支路的滑动变阻器的阻值变化；(2)某一支路电键闭合或断开；(3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化．1.(2014·咸阳二模)如图所示电路中，电源电动势为E，内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，C为电容器．在可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中( )A．电容器放电B．流过R2的电流方向是由a到bC．电容器的带电量在逐渐增大D．电源内部消耗的功率变大[解析] 当可变电阻R3逐渐变大时，总电阻增大，干路电流减小，则电容器上电压U＝E－I(R1＋r)将增大，电容器的带电量增大，即电容器充电，A错误，C正确；因为电容器上极板带正电，所以充电电流方向为b→R2→a，故B错误；电源内部消耗的功率为P r＝I2r变小，D错误．[答案] C2.(2014·上海六校联考)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R t随温度t变化的图线如图甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻R t与其他电阻构成的闭合电路中，当R t所在处温度升高时，两电表读数的变化情况是( )A．A变大，V变大B．A变大，V变小C．A变小，V变大D．A变小，V变小[解析] 由电路图可知，电压表和电流表与热敏电阻是间接并联关系，当R t所在处温度升高时，R t的阻值减小，利用“并同串反”知电流表和电压表的读数都减小．[答案] D3.(2014·山东莘县质检)如图所示，两平行金属板间带电质点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R4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．R3上消耗的功率逐渐增大[解析] 当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4接入电路部分的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻分担的电压增大，则路端电压减小，R1分担电压增大，则平行金属板两极板间电压减小，带电质点P所受电场力减小，质点P将向下运动，选项C错误；R3两端电压减小，R3中电流减小，电流表读数增大，选项B 错误；R 3上消耗的功率逐渐减小，选项D 错误；由于R 2中的电流增大，R 2两端电压增大，故电压表读数减小，选项A 正确． [答案] A[方法技巧] 直流电路动态分析问题的解题方法1程序法：闭合电路中，由于局部电阻变化或开关的通断，引起各部分电压、电流或灯泡明暗发生变化，分析此类问题的基本步骤：)分析局部电阻变化―→判断电路总电阻变化―→根据I ＝ER ＋r 判断总电流变化―→根据U ＝E －Ir 判断路端电压变化―→根据串、并联电路特点判断各部分电路电流、电压的变化(2)可直接应用“部分电路中R 、I 、U 的关系”中的两个结论：①任一电阻R 阻值增大，必引起通过该电阻的电流I 的减小和该电阻两端电压U 的增大．即R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧I ↓U ↑②任一电阻R 阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I 并的增大和与之串联的各电阻两端电压U 串的减小．即R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧I 并↑U 串↓热点二交流电的产生及“四值”应用命题规律：交变电流的产生与描述是每年高考的热点，常以选择题形式考查；考题主要考查交变电流的两种表达方式：函数表示法与图象表示法，以及交流电的有效值、最大值等基本知识．高考命题一般从以下两方面进行考查：(1)交变电流的产生、图象、公式及相关物理量．(2)交变电流“四值”的物理意义及其不同方面的应用．1.(多选)(2014·高考天津卷)如图甲所示，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象如图乙中曲线a 、b 所示，则( )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∶3C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V[解析] 从图象可知，两次转动都是从中性面开始计时的，故A 正确．从图象可知，曲线a 、b 对应的线圈转动的周期之比为2∶3，则转速之比为3∶2，故B 错误．由图象可知曲线a 的周期T a ＝4×10－2s ，则曲线a 表示的交变电动势频率f a ＝1T a＝25 Hz ，故C 正确．交变电动势的最大值E m ＝nBSω，则曲线a 、b表示的交变电动势的峰值之比为E m a ∶E m b ＝ωa ∶ωb ＝3∶2，即E m b ＝23E m a ＝10 V ，故曲线b 表示的交变电动势的有效值为E 有＝102V ＝5 2 V ，D 错误．[答案] AC2.(2013·高考海南卷)通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为( )A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V[解析] 由有效值定义可得U 2R×1 s＝(0.1 A)2×R ×0.4 s×2＋(0.2 A)2×R ×0.1 s×2，其中R ＝100 Ω，可得U ＝410 V ，B 正确．[答案] B3.(2013·高考福建卷)如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r ＝1.0 Ω，外接R ＝9.0 Ω的电阻．闭合开关S ，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e ＝102sin 10πt (V)，则( )A ．该交变电流的频率为10 HzB ．该电动势的有效值为10 2 VC ．外接电阻R 所消耗的电功率为10 WD ．电路中理想交流电流表A 的示数为1.0 A[解析] 据ω＝2πf 知该交流电的频率为5 Hz ，A 错；该交流电电动势的最大值为10 2 V ，有效值E ＝10 V ，B 错；I ＝ER ＋r＝1.0 A ，P ＝I 2R ＝9 W ，C 错，D 对．[答案] D[总结提升] 正弦交流电的产生及“四值”的应用 (1)交变电流的产生磁通量最大⇐中性面⇒电流为零 ⇓线圈经过中性面时，电流变向一次 (2)交流电“四值”的应用①最大值⇒E m ＝NBSω⇒计算电容器的耐压值 ②瞬时值⇒e ＝E m sin ωt 或E m cos ωt ⇒计算闪光电器的闪光时间等③有效值⇒E ＝E m /2⇒电表的读数及计算电热、电功及保险丝的熔断电流④平均值⇒E ＝N ΔΦ/Δt ⇒计算通过导体的电荷量热点三变压器与远距离输电命题规律：本考点为每年高考的热点，常以选择题的形式考查，命题规律有以下两点： (1)多数题目与交变电流的图象、瞬时值表达式等相结合进行综合考查．(2)考查变压器原副线圈中的电压、电流及功率关系，变压器的动态变化分析及远距离输电等问题．1.(多选)(2014·高考广东卷)如图所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合电键S ，下列说法正确的是( ) A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D ．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大[解析] 由于理想变压器输入电压U 1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U 2也不变，灯L 亮度不随P 的滑动改变，故选项A 错误，选项B 正确．P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻R 总减小，由I 2＝U 2R 总知，通过副线圈的电流I 2增大，输出功率P 2＝U 2I 2增大，再由I 1I 2＝n 2n 1知输入电流I 1也增大，故选项C 错误，D 正确．[答案] BD2.(多选)(2014·武汉模拟)如图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n 1∶n 2＝10∶1，接线柱a 、b 接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12 V 的灯泡和风扇电动机，电动机线圈电阻r ＝2 Ω.接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，则( )A ．电阻R 两端的电压是10 VB ．通过风扇电动机的电流是6 AC ．通过灯泡的交流电频率是100 HzD ．风扇突然卡住的瞬间，灯泡变暗[解析] 变压器输入电压220 V ，输出电压22 V ，灯泡正常发光，风扇正常工作，电阻R 两端的电压是22 V －12 V ＝10 V ，选项A 正确．通过风扇电动机的电流一定小于6 A ，通过灯泡的交流电频率是50 Hz ，选项B 、C 错误．风扇突然卡住的瞬间，电风扇中电流增大，灯泡中电流减小，灯泡变暗，选项D 正确． [答案] AD3.(2014·高考四川卷)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象，则( )A ．用户用电器上交流电的频率是100 HzB ．发电机输出交流电的电压有效值是500 VC ．输电线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[解析] 由u －t 图象可知，交流电的周期T ＝0.02 s ，故频率f ＝1T＝50 Hz ，选项A 错误；交流电的最大值U m ＝500 V ，故有效值U ＝U m2＝250 2 V ，选项B 错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原副线圈的匝数比决定，选项C 错误；当用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根据I 1I 2＝n 2n 1，原线圈(输电线)上的电流减小，根据P ＝I 21R ，得输电线损失的功率减小，选项D 正确． [答案] D[方法技巧] 理想变压器的动态分析技巧1根据题意弄清变量和不变量.如原线圈电压不变、原副线圈的匝数比不变，其他物理量可能随电路的变化而发生变化.2弄清动态变化过程中的因果关系.如U 2由U 1决定，P 1、I 1由P 2、I 2决定. 3分析流程如下： ①由U 1U 2＝n 1n 2分析U 2的情况.②由I 2＝U 2R分析I 2的情况.③由P 1＝P 2＝I 2U 2判断输入功率的情况. ④由P 1＝I 1U 1分析I 1的变化情况.)交流电路的综合问题命题规律：该综合问题涉及交流电的产生、变化规律、图象和变压器问题，考查的点多面广，因此将成为2015年高考命题热点，题型一般为选择题．范例 (2014·江西盟校一联)如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B ＝210T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝100 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V ，60 W”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A ，下列说法正确的是( )A ．在图示位置线框中产生的感应电动势最大B ．线框中产生电动势的有效值为250 2 VC ．变压器原、副线圈匝数之比为25∶22D ．允许变压器输出的最大功率为1 000 W[解析] 在图示位置线框和磁感线垂直，磁通量最大，线框中产生的感应电动势为零，选项A 错误；线框中产生的感应电动势的最大值E m ＝NBSω＝250 2 V ，其有效值E ＝22E m ＝250 V ，选项B 错误；灯泡能正常发光，则电压U 2＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2可知变压器原、副线圈匝数之比为25∶22，选项C 正确；熔断器允许通过的最大电流为10 A ，即I 1＝10 A ，P 1＝U 1I 1＝250×10 W＝2 500 W ，因此变压器允许输出的最大功率为2 500 W ，故选项D 错误． [答案] C[总结提升] 交变电流的综合问题，涉及交流电路最大值、有效值、平均值、瞬时值和变压器的计算，与电磁感应、安培力、闭合电路欧姆定律的综合应用等，解答时应注意以下两点： (1)分清交流电路“四值”的不同计算方法和物理意义．(2)学会将直流电路、闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路中．最新预测1 (2014·辽宁五校联考)如图所示，有一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，电阻不计，绕OO ′轴在水平方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P 上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R ，下列判断正确的是( )A ．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBSωcos ωtB ．矩形线圈从图示位置经过π2ω时间时，通过电流表的电荷量为0C ．当P 不动、R 增大时，电压表读数也增大D ．当P 向上移动、R 不变时，电流表读数减小解析：选A.矩形线圈切割磁感线产生的感应电流为正弦式交变电流，图示时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势最大，最大值为E m ＝NBSω，则其瞬时值表达式为e ＝NBSωcos ωt ，选项A 正确；矩形线圈从图示位置经过π2ω时间，刚好为1/4周期，磁通量的变化量不为0，通过电流表的电荷量不为0，选项B错误；矩形线圈的电阻不计，故电压表的示数为交流电压的有效值，恒定不变，选项C 错误；当P 向上移动、R 不变时，原线圈的电压不变，副线圈的电压增大，输出功率变大，故原线圈中的电流增大，选项D 错误．最新预测2 (多选)(2014·潍坊模拟)如图所示，矩形线圈面积为0.1 m 2，匝数为100，绕OO ′轴在磁感应强度为B ＝25πT 的匀强磁场中以角速度ω＝5π rad/s 匀速转动．从图示位置开始计时，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，两电表均为理想电表，电阻R ＝50 Ω，其他电阻不计，下列判断正确的是( )A ．在t ＝0.1 s 时，穿过线圈的磁通量最大B ．n 1∶n 2＝1∶5时，变压器输入功率为50 WC ．P 向上移动时，电压表示数变大D ．P 向上移动时，电流表示数变小解析：选BD.由题意可知，E m ＝NBSω＝10 2 V ，T ＝2πω＝0.4 s ，故由图示位置经过0.1 s 时，线圈与磁场平行，磁通量为零，A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2可知，若n 1∶n 2＝1∶5，则U 2＝50 V ，变压器输入功率等于输出功率等于U 22R＝50 W ，B 正确；当P 向上移动时，n 2变小，U 2变小，输出功率和输入功率变小，故电流表示数也变小，C错误，D 正确．[失分防范] 解决交流电路的综合问题极易从以下几点失分：①不能正确理解交流电的产生、变化规律以及图象的意义；②不能正确和熟练应用交流电的“四值”；③不会分析变压器的动态变化；④不清楚远距离输电线路中电压、电流和功率关系．为防范失分，建议记住以下口诀：线框转切磁感线，产生正弦交流电．理解“四值”会应用，变压器里磁通变．电压电流看匝数，原端功率同副端．远距输电升降压，路上能量有耗散.1．(2014·北京西城区期末)如图所示，为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I .图线上点A 的坐标为(U 1，I 1)，过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2.小灯泡两端电压为U 1时，电阻等于( )A.I 1U 1B.U 1I 1C.U 1I 2D.U 1I 1－I 2解析：选B.由于小灯泡的伏安特性曲线上，每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻，所以小灯泡两端电压为U 1时，电阻等于U 1I 1，B 正确．2．(2014·天津河东区二模)如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，外电阻R 1＞R 2，两电路中分别通过相同的电荷量q 的过程中，下列判断正确的是( )A ．电源内部产生电热较多的是甲电路B ．R 1上产生的电热比R 2上产生的电热少C ．电源做功较多的是甲电路D ．电源效率较高的是甲电路解析：选D.电源内部产生电热Q ＝I 2rt ＝Iqr ，由于外电阻R 1＞R 2，甲电路电流较小，电源内部产生电热较少的是甲电路，选项A 错误．外电阻产生电热Q ＝I 2Rt ＝IqR ＝Uq ，U 1＞U 2，R 1上产生的电热比R 2上产生的电热多，选项B 错误．两电路中分别通过相同的电荷量q 的过程中，两电源做功相等，选项C 错误．电源效率较高的是甲电路，选项D 正确．3．(2014·广州一模)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为( ) A ．32 W B ．44 W C ．47 W D ．48 W解析：选A.当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为：r ＝U 1I 1，代入数据得：r ＝4 Ω，重新调节R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为：P ＝U 2I 2－I 22r ，代入数据解得：P ＝32 W ，B 、C 、D 错误，A 正确．4．在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r .闭合开关S ，在滑动变阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是( ) A ．电流表的读数先减小后增大 B ．灯泡L 变亮C ．电源输出功率先增大后减小D ．电压表的读数先增大后减小解析：选D.由题图可知，滑动变阻器的右半部分与电流表A 串联，再与左半部分并联，并联部分与灯泡串联后再与电压表并联，电压表测路端电压．滑片P 向左滑动，当两支路电阻相等，即R A ＋R a ＝R b 时，并联路段电阻最大，因此并联路段的电阻先增大后减小，外电路总电阻先增大后减小，由串联分压可知路端电压先增大后减小，选项D 正确；电流表刚开始测干路电流，随着P 由a 向b 移动，电流表示数逐渐变小，P 滑到b 端，电阻R 和电流表被短路，电流表示数为零，A 错误；外电路电阻增大时，流过灯泡的电流减小，灯泡分压减小，灯泡变暗，选项B 错误；外电路电阻越接近电源内阻，电源输出功率越大，由于灯泡电阻大于电源内阻，因此外电路电阻总大于电源内阻，随着外电阻的增大，输出功率逐渐减小，选项C 错误．5．(2014·北京海淀区期末)氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．在如图所示电路中，不同的一氧化碳浓度对应传感器不同的电阻值，电压表的示数与一氧化碳的浓度一一对应，观察电压表示数就能判断一氧化碳浓度是否超标．已知氧化锡传感器的电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比，那么，电压表示数U 与一氧化碳浓度ρ之间的对应关系正确的是( )A ．U 越大，表示ρ越大，ρ与U 成正比B ．U 越大，表示ρ越小，ρ与U 成反比C ．U 越大，表示ρ越大，但ρ与U 不成正、反比关系D ．U 越大，表示ρ越小，但ρ与U 不成正、反比关系解析：选C.根据题意，设氧化锡传感器的电阻为R 1＝kρ，电源的电动势为E ，内阻为r ，电压表的示数U ＝ER 0kρ＋r ＋R ＋R 0，ρ越大，U 越大，但U 与ρ既不成正比也不成反比，选项C 正确．6．如图所示的空间存在一匀强磁场，其方向为垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN ，在MN 右侧有一矩形金属线圈abcd ，ab 边与MN 重合．现使线圈以ab 边为轴按图示方向匀速转动(从上往下看为顺时针转动)，将a 、b 两端连到示波器的输入端，若ab 边中电流从a 到b 为正，则从下图中示波器观察到的ab 中电流随时间变化的图形是( )解析：选D.本题可将右侧磁场补全，即矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，会产生正弦式交流电，由楞次定律可知：从中性面开始，电流从0开始，沿负向，可画出完整电流随时间变化的图形，在此基础上，去掉右侧磁场，故电流仅在左侧磁场中切割磁感线而产生电流，故选项D 正确，选项A 、B 、C 错误． 7．(2013·高考四川卷) 用220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流图象如图所示，则( )A ．变压器输入功率约为3.9 WB ．输出电压的最大值是110 VC ．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin ⎝⎛⎭⎪⎫100 πt ＋π2 A 解析：选A.由题图可知通过负载的电流最大值为I m ＝0.05 A ，周期T ＝0.02 s ，故电流的函数表达式i＝I m sin 2πTt ＝0.05sin 100πt (A)，D 错误；理想变压器匝数比等于电压比，即 n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝2∶1，C 错误；输出电压U 2＝110 V ，其最大值U 2m ＝2U 2＝110 2 V ，B 错误；理想变压器输入功率等于输出功率，即输入功率P ＝I 2U 2＝0.052×110 W≈3.9 W，A 正确．8．(2013·高考广东卷)如图，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1, V 和A 均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB 端电压u 1＝122sin 100πt (V)．下列说法正确的是( ) A ．电流频率为100 Hz B ．V 的读数为24 V C ．A 的读数为0.5 AD ．变压器输入功率为6 W解析：选D.根据u 1＝122sin 100πt (V)及U ＝U m2知U 1＝12 V ，f ＝ω2π＝50 Hz ，选项A 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝12×12 V＝6 V ，即V 的读数为6 V ，选项B 错误；根据I 2＝U 2R L ＝66A ＝1 A ，即A 的读数为1 A ，选项C 错误；由于P 1＝P 2，P 2＝U 22R L ＝626W ＝6 W ，选项D 正确．9．(多选)(2014·山东四市联考)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡的额定功率为22 W ，现闭合开关，灯泡正常发光．则( )A ．t ＝0.01 s 时，穿过线框回路的磁通量为零B ．金属线框的转速为50 r/sC ．变压器原线圈中电流表的示数为1 AD ．灯泡的额定电压为220 2 V解析：选BC.t ＝0.01 s 时，交变电流的电动势为零，线框处于中性面，穿过线框回路的磁通量最大，A错误；由题图乙可知周期T ＝0.02 s ，转速n ＝1T＝50 r/s ，变压器原线圈两端电压的有效值为U 1＝22 V ，原线圈的输入功率与副线圈的输出功率相同，由P ＝22 W 、P ＝UI 得，I ＝1 A ，由U 1U 2＝n 1n 2知副线圈两端电压的有效值为U 2＝220 V ，B 、C 正确，D 错误．10．(多选)图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，V 为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52VC ．实现点火的条件是n 2n 1＞1 000D ．实现点火的条件是n 2n 1＜1 000解析：选BC.电压表示数为电压有效值，由题图乙可得U ＝U m2＝52V ，选项A 错误、B 正确；副线圈电压峰值为5 000 V 时，n 2n 1＝U m2U m1＝1 000，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5 000 V ，故n 2n 1＞1 000，选项C 正确、D 错误．11．(多选)如图所示，10匝矩形线框在磁感应强度B ＝210T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO ′以角速度ω＝100 rad/s 匀速转动，线框电阻不计，面积为S ＝0.3 m 2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L 1(0.3 W,30 Ω)和L 2，开关闭合时两灯泡均正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04 A ，则下列判断正确的是( )A ．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为302sin 100t (V)B ．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1C ．灯泡L 2的额定功率为0.9 WD ．若开关S 断开，电流表示数将增大解析：选BC.若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为302cos 100t (V)，A 错；原线圈两端电压为U 1＝30 V ，因灯泡正常发光，所以副线圈两端电压为U 2＝PR ＝3 V ，由变压比规律知理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，B 对；由变流比规律知副线圈中电流为0.4 A ，通过灯泡L 1的电流为0.1 A ，即通过灯泡L 2的电流为0.3 A ，由P ＝UI 知灯泡L 2的额定功率为0.9 W ，C 对；若开关S 断开，则负载电阻增大，副线圈中电流减小，电流表示数将减小，D 错．12．(多选)(2014·唐山模拟)如图为远距离输送交流电的系统示意图，变压器均为理想变压器．随着用户负载增多，发电机F 达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能正常工作．那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用电功率，可采取的措施是( )A ．适当减小输电线的电阻rB ．适当提高n 4n 3C ．适当提高n 2n 1的同时，降低n 4n 3D ．适当降低n 2n 1的同时，提高n 4n 3解析：选AC.当发电机输出功率一定时，为使远距离用户得到更多的功率，需减小输电线上的功率损失，根据ΔP ＝I 2线r ，可以减小输电线的电阻r ，A 对；也可以通过提高输电电压，减小输送电流，即提高n 2n 1，这样使线圈n 3两端电压变大，为使用户的用电器正常工作需要适当降低n 4n 3，C 对．。

2012高考物理二轮专题学案课件29直流电路与交流电路

E ＝_______
E I ＝R＋r
计算通过电路截面的电荷量
q＝ I ·Δt
答案 NBSωsin ωt 2 2 2 Bl v
NBSωsin ωt R＋r
NBSω
热效应
10．理想变压器各物理量变化的决定因素是什么？答案当理想变压器的原、副线圈的匝数不变时，如
果变压器的负载发生变化，确定其他物理量变化时，
7．如图 1 所示，在功率随电流变化的图线(即 P－I)中指出下图中①②③图线的物理意义？
图1 答案 ①线表示电源的总功率，其斜率表示电源的电动势 E；②线表示电源内电阻的发热功率；③线表示电源的输出功率；②与③线的交点表示此时内、外电阻相等．
8．电路动态分析的方法是怎样的？答案电路动态问题分析的方法
可依据下列原则判定：
(1)输入电压 U1 决定输出电压 U2，这是因为输出电压 U2＝nn12U1，当 U1 不变时，不论负载电阻 R 变化与否， U2 不会改变．
(2)输出电流 I2 决定输入电流 I1，在输入电压 U1 一定的情况下，输出电压 U2 也被确定．当负载电阻 R 增大时， I2 减小，则 I1 相应减小；当负载电阻 R 减小时，I2 增大，则 I1 相应增大． (3)输出功率 P2 决定输入功率 P1．理想变压器的输出功率与输入功率相等，即 P2＝P1．在输入电压 U1 一定的情况下，当负载电阻 R 增大时，I2 减小，则变压器输出功率 P2＝I2U2 减小，输入功率 P1 也将相应减小；当负载电阻 R 减小时，I2 增大，变压器的输出功率 P2＝ I2U2 增大，则输入功率 P1 也将增大．
电压
跟交变电流有效值的________
等效的恒定电流值

高考物理二轮复习专项突破训练：直流电路和交流电路

直流电路和交流电路1．(多选)如图1所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至某一位置，与移动前相比，下列说法正确的是( )图1A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变亮C．电源的输出功率一定变大D．电容器C所带的电荷量减少2．(多选)如图2，一带电小球垂直于电场线方向射入极板区域后，偏向A极板，为使小球沿射入方向做直线运动，可以采用的方法是( )图2A．将变阻器滑片P适当向右滑动B．将变阻器滑片P适当向左滑动C．适当减小小球所带电荷量D．将极板间距适当增大3．如图3所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．闭合开关S后，将滑动变阻器R1的滑片向右移动，下列说法正确的是( )A．电流表A的示数变大B．电压表V的示数变大C．电容器C所带的电荷量减少D．电源的效率增加4．如图4所示，电源的电动势为30 V，内电阻为1Ω，一个标有“6 V,12 W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联．开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为( )A．36 W B．44 WC．48 W D．60 W5．图5甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′(OO′沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10 Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V．图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象．线圈内阻不计，则( )图5A．此交流发电机的电动势平均值为10V2B．t＝0.02 s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝10cos (100πt)V2D．当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上6．(多选)如图6所示为某山区小型水电站的电能输送示意图，发电机输出的电压和输电线路上的电阻恒定，用电器均为纯电阻元件，当用电高峰来临时，下列判断正确的是( )A ．用电器等效电阻R 0变大B ．升压变压器T 1的输出电压变大C ．降压变压器T 2的输出电压变小D ．输电线路总电阻R 上消耗的功率变大7．(多选)如图7所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝10∶1，电阻R ＝10 Ω，两只相同小灯泡L 1、L 2的规格均为“3 V,1.5 W”，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交流电源．当S 1接1、S 2闭合时，L 2正常发光．设小灯泡的电阻值恒定．下列说法正确的是( )图7A ．原线圈所接正弦交流电源的电动势最大值为30 VB ．只断开S 2后，变压器的输出功率为0.75 WC ．将S 1换接到2后，原线圈的输入功率为90 WD ．将S 1换接到2后，R 的电功率为0.9 W8．如图8，电阻R 、电容器C 和电感线圈L 并联后，接入输出电压有效值、频率可调的交流电源．当电路中交流电的频率为f 时，通过R 、C 和L 的电流有效值恰好相等．若将频率降低为f ，分别用I 1、I 2和I 3表示此时通过R 、C 和L 的电流的有效值，则( )12图8A ．I 1＝I 2＝I 3B ．I 1>I 2>I 3C ．I 3>I 1>I 2D ．I 1>I 2＝I 39．(多选)如图9(a)所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝55∶4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定．原线圈接入的交流电压的变化规律如图(b)所示，则下列说法正确的是( )图9A．交流电压表V的读数为32 VB．灯泡L两端电压的有效值为32 VC．当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，A1示数增大D．由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100 rad/s10．如图10所示，一理想变压器，左右两边共接有额定电压均为U的6盏完全相同的灯泡(额定功率均为P)，左端接在一电压恒为U0的交流电源两端．此时6盏灯刚好正常发光．下列说法中不正确的是( )图10A．该变压器的原、副线圈匝数比为1∶2B．此时交流电源输出的功率为6PC．U0＝6UD．如果灯L6突然烧断，灯L1和L2将变暗，而其余3盏灯将变得更亮11．如图11甲所示为一交流电源产生的电压随时间变化的关系图象，将该电源接入如图乙所示的理想降压变压器电路的原线圈，副线圈电路中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电路中各电表皆为理想电表，电压表V1和V2的示数分别用U1和U2表示；电流表A1和A2的示数分别用I1和I2表示，下列说法正确的是( )图11A．变压器输入电压瞬时值表达式为u＝44cos (100πt)V2B．因为是降压变压器，所以副线圈电路的频率低于原线圈电路的频率C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．若只增大发电机转速，则U1不变、I2变大12．(多选)如图12所示，理想变压器副线圈接有滑动变阻器、理想电流表和额定电压为10 V、内阻为1 Ω的电动机．原线圈接入电压瞬时值表达式为u＝110sin (100πt) V2的交流电，当滑动变阻器接入电路的电阻为22.5 Ω时，电流表示数为2 A，电动机正常工作，则下列说法正确的是( )图12A．原、副线圈匝数比为2∶1B．电动机消耗的电功率为10 WC．电动机的输出功率为16 WD．突然卡住电动机，电动机内阻消耗的功率为100 W参考答案1.答案　BD2.答案　ACD3.答案　D解析　R1的滑片向右移动，接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律知，干路中的电流减小，路端电压增大，R3两端的电压减小，电压表V的示数变小，B 错误；并联部分的电压增大，电容器C 所带的电荷量增加，C 错误；通过R 2的电流增大，所以通过R 1的电流减小，电流表的示数变小，A 错误；电源的效率：η＝×100%＝UI EI×100%，所以效率增加，D 正确．U E4.答案　A解析　电路中电灯正常发光，所以U L ＝6 V ，则电路中电流为I ＝＝ A ＝2 A ，电动P L U L 126机两端的电压U M ＝E －Ir －U L ＝(30－2×1－6) V ＝22 V ，则电动机输出的机械功率P 出＝P 电－P 热＝U M I －I 2R M ＝(22×2－4×2) W ＝36 W.5.答案　C解析　矩形线圈绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生正弦交流电，外电阻R ＝10 Ω，电压表示数为10 V ，说明＝10 V ，即E m ＝10 V ．根据题图乙知t ＝0时磁通量等于E m 220，可判断t ＝0，电动势最大，所以电动势随时间变化的规律为U ＝E m cos ωt ＝102cos(100πt ) V ，选项C 对．将t ＝0.02 s 代入电动势的表达式，得U ＝10 V ，选项B 错．根2据楞次定律，感应电流总是阻碍线圈的转动，所以当ab 边速度方向向上时，它所受安培力的方向向下，选项D 错．电动势平均值为磁通量和时间的比值，而该比值最大为E m ＝10 2V ，所以平均值一定比E m ＝10 V 小，选项A 错．26.答案　CD解析　用电高峰来临时，用电器增多，用电器并联后的总电阻R 0减小，选项A 错误；由于升压变压器的输入电压一定，则输出电压一定，选项B 错误；设输电线的输送电流为I ，降压变压器的变压比为k ，升压变压器的输出电压为U ，则U ＝IR ＋k 2IR 0，当R 0减小时，I 增大，输电线总电阻R 消耗的功率P R ＝I 2R 变大，选项D 正确；降压变压器T 2的输入电压等于U －IR ，可以判断此电压减小，则输出电压也减小，选项C 正确．7.答案　BD解析　当S 1接1、S 2闭合时，L 2正常发光，副线圈的电压为U 2＝3 V ，根据原、副线圈电压比等于匝数比即＝，解得原线圈的电压为U 1＝30 V ，原线圈所接正弦交流电源U 1U 2n 1n 2的电动势最大值为E m ＝30 V ，故A 错误；两只相同小灯泡阻值均为R L ＝＝6 Ω，只2U L2P L断开S 2后，变压器的输出功率为P 2＝＝ W ＝0.75 W ，故B 正确；将S 1换接到2U 222R L 322×6后，R 的电功率为P R ＝＝0.9 W ，原线圈的输入功率为P 入＝P R ＝0.9 W ，故C 错误，D U 22R正确．8.答案　C解析　将频率降低时，通过R 的电流不变，电容器的容抗增大，通过C 的电流减小，则有I 1>I 2，电感线圈的感抗减小，通过L 的电流增大，则有I 3>I 1，故A 、B 、D 错误，C 正确．9.答案　AC解析　由题图(b)可知，原线圈输入电压有效值为440 V ，根据＝，可得副线圈电U 1U 2n 1n 2压有效值为32 V ，交流电压表V 的示数为有效值，即为32 V ，故A 正确；设灯泡L 两端电压的有效值为U ′，灯泡的阻值为r ，交变电流的周期为T ，根据交变电流有效值的定义有322r×＝T ，解得U ′≈22.6 V ，故B 错误；当滑动变阻器的触头P 向下滑动时，滑动变阻器接T 2U ′2r入电路的阻值减小，则由欧姆定律可知，电流表A 2示数增大，因为理想变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表A 1示数也增大，故C 正确；根据ω＝＝ rad/s ＝100π 2πT 2π0.02rad/s ，可知，交流发电机转子的角速度为100π rad/s ，故D 错误．10.答案　A解析　由于各盏灯相同且均正常发光，所以流过每盏灯的电流均相同，原线圈中的电流I 1等于灯泡的额定电流I ，而副线圈中的总电流为I 2＝4I ，故n 1∶n 2＝I 2∶I 1＝4∶1，A 错误；由于理想变压器本身不消耗能量，所以交流电源输出功率为6盏灯的总功率6P ，B 正确；设原、副线圈两端的电压分别为U 1、U 2，则U 2＝U ，U 0＝U 1＋2U ，而U 1∶U 2＝n 1∶n 2＝4∶1，代入得U 0＝6U ，C 正确；当灯L 6突然烧断，变压器输出的功率将减小，所以输入功率也将减小，由P 1＝U 1I 1得I 1减小，所以灯L 1和L 2将变暗，同时因L 1和L 2分得的电压减小，变压器输入端的电压U 1将增大，所以变压器输出的电压也将增大，使其余3盏灯变得更亮，D 正确；本题选不正确的，故选A.11.答案　C解析　从题图甲可知ω＝＝ rad/s ＝125π rad/s ，故变压器输入电压瞬2πT 2π1.6×10－2时值表达式为u ＝44cos (125πt ) V ，A 错误；变压器不改变交流电的频率，故原、副线圈2中交流电的频率相等，B 错误；滑片P 向下滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈中的总电阻减小，由于原、副线圈匝数不变，原线圈输入电压不变，所以副线圈两端的电压不变，即U 2不变，所以副线圈中的电流增大，即I 2增大，根据＝可得I 1变大，C n 1n 2I 2I 1正确；只增大发电机转速，根据U m ＝NBSω＝NBS ·2πn ，可知U m 增大，即U 1增大，根据n 1n 2＝可得副线圈中U 2增大，所以I 2增大，D 错误．U 1U 212.答案　AC解析　输入电压最大值为110 V ，有效值为：U 1＝ V ＝110 V ，R 两端的电211022压：U R ＝I 2R ＝2×22.5 V ＝45 V ，所以副线圈两端的电压：U 2＝U R ＋U M ＝45 V ＋10 V ＝55 V ，可得：＝＝＝，故A 正确；电动机消耗的电功率为：P ＝U M I 2＝10×2 W ＝20 n 1n 2U 1U 21105521W ，故B 错误；电动机消耗的热功率为：P 热＝I r ＝22×1 W ＝4 W ，则输出功率：P 出＝P －P 2热＝(20－4)W ＝16 W ，故C 正确；突然卡住电动机时，可看做纯电阻电路，电动机内阻消耗的功率为：P ′＝2r ≈5.48 W ，故D 错误．(U 2R ＋r )。

广东2012年各地高考一模二模汇总：直流电路、交流电路和远距离输电

广东2012年各地高考一模二模汇总（10）：直流电路、交变电路和输电1．(2012广州一模)交变电流u =50sin100πt （V ）的A ．周期为100sB ．频率为50HzC ．电压峰值为502VD ．电压有效值为50V2．(2012汕头一模)右图为远距离输电的电路原理图，则下列判断正确的是A ．U 1>U 2B ．U 2=U 3C ．I 4 < I 2D ．I 1 > I 23．(2012佛山一模)右图所示的电路中，当滑动变阻器R 2的滑动触头P 向下滑动时A ．电压表的读数增大B ．R 1消耗的功率增大C ．电容器C 的电容增大D ．电容器C 所带电量增多4．(2012肇庆一模)一个矩形线圈在匀强磁场中转动，它产生的交流电动势为t sin1002220e π=.关于这个交变电流,下列说法中正确的是 A ．交变电流的频率为100HzB ．该电动势的有效值为220VC ．线圈转动的角速度ω=50π rad/sD ．t=0时，线圈平面处于中性面5．(2012深圳一模)如图，用理想变压器给电灯L 供电，如果只增加副线圈匝数，其它条件不变，则 A ．电灯L 亮度减小B ．电流表示数增大C ．电压表示数增加D ．变压器输入功率不变6．(2012茂名一模)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。

当 K 由 2 改接为 1时，下列说法正确的是 A 、电压表读数变大 B 、电流表读数变大 C 、电流表读数变小D 、输电线损失的功率减小7．(2012湛江一模)如图所示，理想变压器的原线圈a 、b 两端接正弦交流电压，副线圈c 、d 两端通过输电线接两只相同的灯泡1L 、2L ，输电线的等效电阻为R ，当开关由原来的闭合状态变为断开时，下列各量中减小的是A. 副线圈c 、d 两端的输出电压B. 副线圈输电线等效电阻R 上的电压C. 通过灯泡1L 上的电流强度a bD. 原线圈上的电流强度8．(2012广州二模)如图，理想变压器的原、副线圈匝数比n 1：n 2 = 20：1．一个标有“10V 100W”的灯泡正常发光时A ．输入功率P 1=100WB ．输入电压U 1 =10VC ．输入电流I 1=0.5AD ．输出电流I 2=0.25A9．(2012深圳二模)矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动.产生的感应电流与时间关系如图所示.下列说法正确的是A ．交变电流的有效值为25 AB ．交变电流的周期为0.2sC ．交变电流的频率为50HzD ．t =0.1s 时线圈磁通量为零10．(2012潮州二模)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，则（）A ．t =0.01s 时刻穿过线框回路的磁通量变化率为零B ． t =0.02s 时刻穿过线框回路的磁通量为零C ．线圈转动周期为0.01s D. 电动势有效值为22V11．(2012肇庆二模)如右图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡 L 1和L 2,输电线的等效电阻为R .开始时,电键S 断开,当 S 闭合时,下列说法中正确的是A ．副线圈两端的输出电压减小B ．灯泡L 1更亮C ．原线圈中的电流增大D ．变压器的输入功率增大 12．(2012湛江二模) (答案：C)W VL 2S13．（2012惠州二模）(答案：D)14、(2012茂名二模)小明从国外带回一把标有“110 V、60 Hz 、880 W”的电咖啡壶，在我国家庭电路中此咖啡壶A．可以直接接入正常使用B．通过匝数比为2:1的降压变压器接入正常使用C．通过变压器正常工作时，原线圈电流为4AD．通过变压器正常工作时，电咖啡壶交变电流频率为60Hz15．(2012佛山二模)如图，线圈在磁场中匀速转动产生交变电流，以下相关说法中正确的是甲乙丙丁A．线圈在甲、丙图所示位置时，磁通量变化率最大B．线圈在乙、丁图所示位置时，产生的电流最大C．线圈平面经过甲、丙图所示位置时，电流的方向都要改变一次D．线圈每转动一周，电流方向改变一次。

2024年高考物理二轮复习专题10：直流电路(附答案解析)

)
A .额定工作电流为20A
B .充满电后最长正常 .以额定电压工作时每秒消耗能量为20J
【分析】根据功率公式P UI =求解额定电流;根据公式q It =求解最长工作时间;根据公式q It =求解电池充满电后总电量;根据公式W UIt =求解以额定电压工作时每秒钟消耗能量。
==⋅=⨯=⨯故C 正确;
D 、根据公式W UIt =,可得以额定电压工作时每秒钟消耗能量:242148W UIt J J ==⨯⨯=故D 错误。
故选:C 。
【点评】本题以服务型机器人为背景,考查了电功率、电量公式等基础知识,要理解电池容量(即电量)的物理含义。
【例3】(2023•安徽开学)如图所示,a ,b 为两只灯泡的U I -图线,c 为某一电源的路端电压U 与总电流I 的关系图线,图线a 与c 的交点为A ,过A 点作图线a 的切线(图中未画出),该切线的斜率为1k ,图中1U 、2U 、1I 、2I 已知,则以下说法正确的是()
专题10·直流电流
能力突破本专题考查电功、电热、电功率、电动势、内阻、电阻串联、并联。
高考热点(1)闭合电路的欧姆定律;
(2)电学实验;
出题方向以实验题为主,以实验的设计和创新性实验为主,题目难度一般为中档。
考点1直流电路的分析与计算直流电路动态分析的3种方法
“串反”:指某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)。
为电容器与电阻0R 并联,所以电容器两端的电压减小,根据Q CU =可知电容器所带电荷量会减少,也就是说电容器在放电,故A 正确;
B .同上述A 选项的分析可知,当R 接入电路中的阻值变小时,电路中总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律0
E I R R =+可知电路中的总电流变大,根据欧姆定律0U IR =可知电阻0R 两端的电压变大,电容器与电阻0R 并联,所以电容器两端的电压变大,根据U E d =

高考物理二轮复习第12讲直流电路和交流电路专题训练030126.docx

第12讲直流电路和交流电路选择题(每小题6分,共84分)1.(2018江苏单科,2,3分)采用220 kV高压向远方的城市输电。

当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为( )A.55 kVB.110 kVC.440 kVD.880 kV2.(多选)小型发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,bc边长为L1,磁极间的磁场可视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO',线圈以角速度ω绕OO'匀速转动,如图所示。

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,下列说法正确的是( )A.ab边长为L=B.产生的交变电流的周期是2πωC.若从中性面开始计时,则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=2Ne0 sin ωtD.发电机线圈从垂直中性面位置转动9 °的过程中,产生的感应电动势的平均值是3.(多选)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一位同学记录电流表A和电压表V1的测量数据,另一位同学记录电流表A和电压表V2的测量数据。

两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条U-I图线。

则图像中两图线的交点表示的物理意义是( )A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B.电源的输出功率最大C.定值电阻R0消耗的功率为0.5 WD.电源的效率达到最大值4.电动机的内电阻r=2 Ω,与R=8 Ω的电阻串联接在线圈上,如图所示。

已知线圈面积为 m2,共100匝,电阻为2 Ω,在B= T的匀强磁场中绕OO'以转速n=600 r/min匀速转动,在合上开关S后电动机正常工作时,电压表的示数为100 V。

则下列说法正确的是( )A.电路中电流的最大值为5 AB.电路中电流的最大值为10 AC.电动机正常工作时的输出功率为1 000 WD.电动机正常工作时的输出功率为800 W5.(2018河北石家庄质检)如图所示,理想变压器三个线圈的匝数之比n1∶n2∶n3= ∶5∶ ,其中匝数为n1的原线圈接到220 V的交流电源上,匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R2、R3组成闭合回路。

高考物理二轮复习直流与交流电路精讲讲练(含新题详解)

直流与交流电路[以选择题的形式考查，常涉及闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、功率的分析与计算及串、并联电路知识等][典例] (2013·江苏高考)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图4－1－1所示。

M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时( )图4－1－1A．R M变大，且R越大，U增大越明显B．R M变大，且R越小，U增大越明显C．R M变小，且R越大，U增大越明显D．R M变小，且R越小，U增大越明显[思路点拨](1)假设R M变大或变小，应用闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律得出U的变化。

(2)R越大，R M的变化对其并联阻值的影响越大。

[解析] 当R M变大时，回路的总电阻R总变大，根据I总＝ER总，得干路中的电流变小，S 两端的电压U＝I总R S变小，故选项A、B错误；当R M变小时，回路的总电阻R总＝11R＋1R M＋R S 变小，根据I总＝ER总，得干路中的电流变大，S两端的电压U＝I总R S变大，而且R越大，R M 变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项C正确，选项D错误。

[答案] C一、基础知识要记牢1．部分电路欧姆定律：I＝UR。

2．闭合电路的欧姆定律：I＝ER＋r。

(1)路端电压与电流的关系：U＝E－Ir。

(2)路端电压与负载的关系：U ＝IR ＝RR ＋rE ＝11＋r RE ，路端电压随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小。

二、方法技巧要用好1．利用程序思维法分析电路动态问题(1)程序思维法是按照一定的思维顺序分析、解决物理问题的一种方法，应用该方法应注意以下两点：①根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序。

②在分析和解决问题时，要严格按照解题程序进行，这样可以规范解题过程、减少失误、节约解题时间。

(2)程序思维法分析电路动态变化的一般程序局部←⎩⎪⎨⎪⎧①明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。

高考物理二轮复习直流与交流电路问题练案

专题四第11讲直流与交流电路问题限时：40分钟一、选择题(本题共16小题，其中1～8题为单选，9 ～16题为多选)1．(2020·四川师大二模)如图所示电路中，电源电动势为E 、内阻为r ，电阻R 2、R 3为定值电阻，R 1为滑动变阻器，A 、B 为电容器的两个极板。

当滑动变阻器R 1处于某位置时，A 、B 两板间的带电油滴静止不动。

则下列说法中正确的是 ( B )A ．仅把R 1的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向下运动B ．仅把R 1的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向上运动C ．仅把两极板A 、B 间距离减小，油滴向下运动D ．仅把两极板A 、B 间相对面积减小，油滴向下运动[解析] 仅把R 1的触头向右滑动时，R 1增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，则电流表读数减小。

由E ＝Ud 分析可知，板间场强增大，油滴所受电场力增大，则油滴向上运动。

故A 错误，B 正确；仅把两极板A 、B 间距离d 减小，电容器的电压不变，由E ＝Ud 分析可知，板间场强增大，油滴所受电场力增大，则油滴向上运动。

而电路其他部分不变，电流表读数不变。

故C 错误；仅把两极板A 、B 间相对面积减小，U 和d 不变，则板间场强不变，油滴所受电场力不变，则油滴仍保持静止。

电流表读数不变。

故D 错误。

2．(2020·河南省济源市二模)如图甲所示，在匀强磁场中，一巨型金属线圈两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的e －t 图象分别如图乙中曲线a 、b 所示，则 ( D )A ．t ＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B ．曲线a 表示的交变电流的频率为25 HzC ．曲线b 表示的交变电动势有效值为15 VD ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为32[解析] 在t ＝0时刻，线圈一定处在中性面上，此时磁通量最大，故A 错误；曲线a 的交变电流的频率f ＝1T ＝10.02＝50 Hz ，故B 错误；由图可知，a 的周期为2×10－2s ；b 的周期为3×10－2s ，则由n ＝1T 可知，转速与周期成反比，故曲线a 、b 对应的线圈转速之比为32，曲线a 表示的交变电动势最大值是30V ，根据E m ＝nBSω得曲线b 表示的交变电动势最大值是20 V ，则有效值为U ＝202V ＝102V ；故C 错误，D 正确。

高考物理二轮复习专题直流电路与交流电路押题专练

专题08 直流电路与交流电路1.通常一次闪电过程历时约0.2~0.3 s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80 μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V,云地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是( )A.闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB.整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC.闪电时云地间的导电现象可用欧姆定律计算D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J答案：A2.图(甲)为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于电压增大,灯丝温度升高,电阻变大.如图(乙)所示,将这个电灯与20 Ω的定值电阻R串联,接在电动势为8 V的电源上,则电灯的实际功率为(不计电流表电阻和电源内阻)( )A.0.6 WB.6 WC.0.9 WD.9 W答案：A解析：根据闭合电路欧姆定律可知：E=U L+IR代入数据得到：8=U L+20I在(甲)图中画出此方程的图线,如图所示.该图线与原图线的交点为此电路对应电灯中的电流和电压值.由图即可读出此电路中电灯两端的电压U=2 V,电流I=0.3 A,所以电灯的实际功率为P=UI=0.6 W.3.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V.则这台电动机正常运转时的输出功率为( )A.32 WB.44 WC.47 WD.48 W答案：A解析：电动机停止转动时,电动机的内阻r=Ω=4 Ω,电动机正常运转时输出功率为P=UI-I2r=32 W,A项正确.4.(2020北京顺义区一模)如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,在滑动变阻器R2的滑片向上滑动的过程中,电阻R3上消耗的电功率( )A.一直减小B.保持不变C.一直增大D.先增大后减小答案：A5.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 C,消耗的电能为0.9 J.为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A.3 V 1.8 JB.3 V 3.6 JC.6 V 1.8 JD.6 V 3.6 J答案：D解析：设两次加在电阻R上的电压分别为U1和U2,通电的时间都为t.由公式W1=U1q1和W1=t可得：U1=3V,=0.1.再由W2=U2q2和W2=t可求出：U2=6 V,W2=3.6 J,故选项D正确.6.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器的两金属板水平放置,开关S是闭合的,两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计.则以下说法正确的是( )A.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴向上加速运动,G中有从b到a的电流B.在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中,油滴向下加速运动,G中有从b到a的电流C.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴仍然静止,G中有从a到b的电流D.在将S断开后,油滴仍保持静止状态,G中无电流通过答案：A7. 如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,当闭合开关S1,滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,下列结论正确的是( )A.小灯泡L变暗B.电流表读数变大,电压表读数变小C.电容器C上电荷量增加D.电源的总功率变小答案：B解析：滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,滑动变阻器的有效阻值变小,闭合电路的外电阻变小,电路总电流增加,路端电压减小,所以电流表读数变大,电压表读数变小,选项B正确.电路总电流增加,小灯泡L变亮,选项A错误.小灯泡L两端电压增加,滑动变阻器两端的电压减小,电容器的电压减小,电容器上的电荷量减小,选项C错误.当电路外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大,滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,外电路电阻变小,外电路电阻可能比电源内阻相差更大,也可能相差更小,所以电源的输出功率可能减小,也可能变大,选项D错误.8.在如图所示的U I图像中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图像可知( )A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5 ΩB.电阻R的阻值为1 ΩC.电源的输出功率为2 WD.电源的效率为66.7%答案：ABD9.如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中不正确的是( )A.当R2=r时,R2上获得最大功率B.当R2=R1+r时,R1上获得最大功率C.当R2=0时,R1上获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大答案：ABD10.如图4－9－18所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB端电压u1＝12sin 100πt (V)，下列说法正确的是( )图4－9－18A ．电流频率为100 Hz B.的读数为24 V C.的读数为0.5 AD ．变压器输入功率为6 W解析由ω＝2πf ＝100π rad/s 得：f ＝50 Hz ，A 错．有效值U 1＝12 V ，又U1U2＝n1n2得：U 2＝6 V ，I 2＝RL U2＝1 A ，B 、C 项错．由能量守恒得P 1＝P 2＝U 2I 2＝6 W ，D 对．答案 D11．如图4－9－22所示，一理想变压器原线圈匝数n 1＝1 000匝，副线圈匝数n 2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u ＝220sin 100πt V ．副线圈中接一电动机，电阻为11 Ω，电流表A 2示数为1A ．电表对电路的影响忽略不计，则 ( )图4－9－22A ．此交流电的频率为100 HzB ．电压表示数为220 VC ．电流表A 1示数为5 AD ．此电动机输出功率为33 W答案 D12．在某交变电流电路中，有一个正在工作的理想变压器，如图4－9－23所示．它的原线圈匝数n 1＝600 匝，交流电源的电动势e ＝311sin(100πt) V(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 A 的保险丝，副线圈匝数n 2＝120 匝，为保证保险丝不被烧断，则( )图4－9－23A ．负载功率不能超过62 WB ．副线圈电流最大值不能超过1 AC ．副线圈电路中的电阻R 不能小于44 ΩD ．副线圈电路中电压表的读数为62 V解析由U2U1＝n2n1得U 2＝44 V ，D 错；由I2I1＝n1n2得I 2≤1 A，所以负载功率最大为P 2＝U 2I 2≤44 W，A 错；副线圈中的电流最大值为I m ＝ A ，故B 错；由R ＝2得R ≥44 Ω，C 对．答案 C13．如图4－9－24所示，某发电机输出功率是100 kW ，输出电压是250 V ，从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220 V ，求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是 ( )图4－9－24A ．16∶1 190∶11B ．1∶16 11∶190C ．1∶16 190∶11D ．16∶1 11∶190故选项C 正确．答案 C14．如图7所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为0.02 s ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈总电阻为2 Ω，匝数为100匝．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，t ＝3001 s 时线圈中感应电流为1 A ．那么( )图7A ．线圈中感应电流的有效值为2 AB ．线圈转动一周产生的焦耳热为0.16 JC ．t ＝3001 s 时穿过线圈磁通量的变化率为0.02 Wb/sD ．线圈中的感应电动势瞬时值表达式为e ＝4sin 100πt(V)答案 C15．如图8所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压及输电线的电阻R 均不变．在用电高峰期，发电厂输出功率将增大，下列说法正确的是( )图8A ．升压变压器副线圈中电流变小B ．降压变压器副线圈中电流变小C ．输电线上损耗的功率减小D ．用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小答案 D解析当发电厂输出功率增大时，根据P ＝UI 知，输出电压不变，则升压变压器原线圈中的电流增大，则副线圈中的电流也增大．故A 错误；当用电高峰期时，用电器增多，则降压变压器中电流也会变大，故B 错误；升压变压器副线圈中的电流等于输电线中的电流，则输电线中的电流增大，根据P 损＝I 2R 知，输电线上损失的功率增大，故C 错；用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例P P －P 损＝1－IU2IΔU ＝1－U2ΔU ，因为输电线上的电流增大，则电压损失ΔU 增大，U 2不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小．故D 正确．16．如图9甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝10∶1，b 是原线圈的中心抽头，S 为单刀双掷开关，定值电阻R ＝10 Ω.从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( )图9A．当S与a连接后，理想电流表的示数为2.2 AB．当S与a连接后，t＝0.01 s时理想电流表示数为零C．当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍D．当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz答案 AC17．如图10甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b间接一正弦交变电源，其电压随时间的变化规律如图乙所示．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器，R1为一定值电阻．下列说法中正确的是( )图10A．电压表V的示数为22 VB．当R2所在处出现火警时，电压表V的示数减小C．当R2所在处出现火警时，电流表A的示数增大D．当R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变大答案 BCD解析电压表测量R2两端的电压，因此电压表的示数小于22 V，A错；R2所在处出现火警时，温度升高，R2的阻值变小，电路总电阻变小，电流变大，R1的功率变大，根据串联分压特点，R2两端的电压减小，B、C、D正确．18．图11甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10∶1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，电阻R1＝R2＝R3＝20 Ω和电容器连接成如图甲所示的电路，其中电容器的击穿电压为8 V，电表为理想交流电表，开关S处于断开状态，则( )图11A．电压表V的读数约为7.07 VB．电流表A的读数为0.05 AC．变压器的输入功率约为7.07 WD．若闭合开关S，电容器不会被击穿答案 AD19．如图4－9－25所示，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈的匝数，其他条件不变，则( )图4－9－25A．电灯L亮度减小B．电流表示数增大C．电压表示数增大D．变压器输入功率不变答案 BC20．现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电，以下电路中可能使电灯正常发光的有( )解析由图可知，A、B选项中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；C选项为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；D选项为升压变压器，电灯两端的电压要大于380 V，不可行．答案 ABC21.咸阳市区某学校创建绿色校园，如图1甲为新装的一批节能灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变.如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，R t为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小).现增加光照强度，则下列判断正确的是( )图1A.电源路端电压不变B.R0两端电压变大C.B灯变暗，A灯变亮D.电源总功率不变答案 B22.如图2所示的闭合电路中，电源电动势为E，内阻为r，电阻箱R1、R2、电灯和理想电流表A1、A2分别接入电路中，电灯的电阻为R L(电表和用电器均安全工作)，下列说法正确的是( )图2A.仅调节R1，电流表A1的示数总大于A2的示数B.仅使R2减小，电流表A2变化量比A1变化量大C.仅使R1增大，电源内阻消耗的功率变大D.仅调节电阻箱R1，R L＝R1＋r时，电灯L可达到最亮答案 B解析仅调节R1，R L与R2的大小关系不确定，所以电流表A1的示数不一定总大于A2的示数.故A错误.仅使R2减小，并联部分电阻减小，通过R L的电流减小，总电流增大，则通过R2的电流增大，且电流表A2变化量比A1变化量大.故B正确.仅使R1增大，总电阻增大，总电流减小，则电源内阻消耗的功率减小，故C 错误.仅调节电阻箱R1，R1＝0时，电路中电流最大，电灯L的电压最大，达到最亮，故D错误.23.(多选)如图3所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图：变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器.B处有一个输出线圈，一旦线圈B中有电流，经放大后便能推动继电器切断电源.如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线(裸漏部分)，甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是( )图3A.甲不会发生触电事故，继电器不会切断电源B.乙会发生触电事故，继电器不会切断电源C.丙会发生触电事故，继电器会切断电源D.丁会发生触电事故，继电器会切断电源答案 AD解析甲、乙、丙、丁四人，只有丁电流由火线经丁流入大地，出现漏电，继电器会切断电源.24.(多选)如图4所示，一边长为L 的正方形均匀线圈，以AB 边所在直线为轴在匀强磁场B 中做匀速转动，线圈转动的角速度为ω，若以图示位置为零时刻，则下列选项反映四条边上的电势差随时间的变化正确的有( )图4答案 AD解析线圈在磁场中转动产生感应电动势，只有CD 边产生感应电动势，故产生的感应电动势的最大值为E m ＝BL 2ω，产生的感应电动势的瞬时值为e ＝BL 2ωcos ωt，根据闭合电路欧姆定律可知AB 、BC 、AD 边的最大感应电动势为E m ′＝4r r E m ＝41BL 2ω，故这三个边的电压的瞬时值为e ′＝41BL 2ωcos ωt，结合产生的感应电流的方向可知，A 、D 正确，B 错误；CD 端的电压即为路端电压，故瞬时值为e ″＝43BL 2ωcos ωt，故C 错误.25.电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图5所示.现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上，则下列说法中正确的是( )图5A.线圈转动的角速度为31.4 rad/sB.如果线圈转速提高一倍，则电流不会改变C.电热丝两端的电压U ＝100 VD.电热丝的发热功率P ＝1 800 W答案 D26.(多选)如图6所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω，线圈匝数为n 、电阻为r ，外接电阻为R ，交流电流表.线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始转过3π时的感应电流为I.下列说法中正确的是( )图6A.电流表的读数为2IB.转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为nω2I(R ＋rC.从图示位置开始转过2π的过程中，通过电阻R 的电荷量为ω2ID.线圈转动一周的过程中，电阻R 产生的热量为ω4πRI2答案 BCD解析由题有：I ＝I m cos 3π，则得感应电流的最大值I m ＝2I ，有效值I 有＝22I m ＝I ，则电流表的读数为I ，故A 错误；感应电动势的最大值E m ＝I m (R ＋r)＝2I(R ＋r)，又E m ＝nBSω，磁通量的最大值Φm ＝BS ，联立解得：Φm ＝BS ＝nω2I(R ＋r ，故B 正确；从图示位置开始转过2π的过程中，通过电阻R 的电荷量q ＝nR ＋r ΔΦ＝nR ＋r BS ＝n ·R ＋r 1·nω2I(R ＋r ＝ω2I ，故C 正确；线圈转动一周的过程中，电阻R 产生的热量Q ＝I 有2RT ＝(I)2R ·ω2π＝ω4πRI2，故D 正确.27.有一理想变压器，副线圈所接电路如图7所示，灯L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡.当S 断开时，灯L 1正常发光.S 闭合后，下列说法正确的是( )图7A.灯L 1、L 2都能正常发光B.原线圈的输入功率减小C.原、副线圈的电流比增大D.电阻R 消耗的功率增大答案 D28.如图9甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，A 、V 均为理想电表，R 为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L 1和L 2是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是( )图9A.电压u 的频率为100 HzB.电压表V 的示数为22 VC.当光强增大时，A 示数变小D.当L 1的灯丝烧断后，V 示数不变答案 D29.如图10所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝5π2 T.单匝矩形线圈面积S ＝1 m 2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动.线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，为交流电流表.调整副线圈的滑动触头P ，当变压器原、副线圈匝数比为1∶2时，副线圈电路中标有“36 V，36 W”的灯泡正常发光.以下判断正确的是( )图10A.电流表的示数为1 AB.矩形线圈产生电动势的最大值为18 VC.从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为e ＝18sin 90πtVD.若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P 适当下移答案 C30.如图11所示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、副线圈匝数比为k 1.降压变压器T ′的原、副线圈匝数比为k 2.原线圈两端接入一电压u ＝U m sin ωt 的交流电源，用户电阻为R (纯电阻)，若用户消耗功率为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P r 和用户获得的电压U 分别为( )图11A.P r ＝2 2P U ＝2k12k2Um －2 2R PB.P r ＝2 2P U ＝2k1k22Um －2 2R PC.P r ＝2 2P U ＝2k12k2Um －k1k22r R PD.P r ＝1 2P U ＝2k1k22Um －k1k22r R P答案 B 解析用户流过的电流为I 4＝R P ，故在输电线路上的电流为I 3＝k2I4＝k21R P ，故损失的电功率为P r ＝I 3 2·2r ＝22P ；升压变压器两端电压的有效值为U 1＝2Um ，输电线路上损失的电压为ΔU ＝I 3·2r ，升压变压器副线圈两端的电压为U 2＝k1U1故降压变压器原线圈的电压为U 3＝U 2－ΔU ，用户获得的电压U ＝k2U3联立解得U ＝2k1k22Um －22R P31.有一节干电池,电动势大约为1.5 V,内电阻约为1.0 Ω.某实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻,他们在老师的支持下得到了以下器材：A.电压表V(15 V,10 kΩ)B.电流表G(量程3.0 mA,内阻R g =10 Ω)C.电流表A(量程0.6 A,内阻约为0.5 Ω)D.滑动变阻器R 1(0~20 Ω,10 A)E.滑动变阻器R 2(0~100 Ω,1 A)F.定值电阻R 3=990 ΩG.开关S 和导线若干(1)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是 .(填写器材前字母)(2)请在虚线框内画出他们采用的实验原理图.(标注所选择的器材符号)(3)该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表,为了采用图像法分析处理数据,请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度,作出相应的图线.序号1 2 3 4 5 6 电流表G(I 1/mA)1.371.35 1.26 1.24 1.18 1.11 电流表A(I 2/A)0.120.16 0.21 0.28 0.36 0.43(4)根据图线求出电源的电动势E= V(保留三位有效数字),电源的内阻r= Ω(保留两位有效数字).(2)电压表V的量程为15 V,量程太大不利于读数,不能使用.电流表G和定值电阻R3串联,就改装成了大量程的电压表,可以测量电路的路端电压,路端电压的表达式为U=I1(R g+R3).用电流表A测量电路的总电流.实验原理图如图(甲)所示；(3)作出图线如图(乙)所示(4)纵坐标的截距为1.48 mA,根据图线求出电源的电动势E=1.48 mA×1 000 Ω=1.48 V,电源的内阻r==Ω=0.84 Ω.答案：(1)D (2)见解析图(甲)(3)见解析中图(乙)(4)1.48(1.45~1.49均可)；0.84(0.80~0.90均可)2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．一试探电荷在电场中自A 点由静止释放后，仅在电场力的作用下能经过B 点。

各地区2012届高三物理二模三模分类汇编电路

（2012郑州市第一次质量预测）根据可以导出电阻率的表达式，对温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率DA.跟导线的电阻只成正比B.跟导线的横截面积S 成正比C.跟导线的长度L 成反比D.只由其材料的性质决定（2012烟台一模）一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为B A .U B .RUC .RD .R 1（2012琼海一模）如图所示，电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，已知R 0=r ，滑动变阻器的最大阻值是2r 。

当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时，下列说法中正确的是（AC ）（A ）电路中的电流变大（B ）电源的输出功率先变大后变小（C ）滑动变阻器消耗的功率变小（D ）定值电阻R 0上消耗的功率先变大后变小（2012年上海华师大附中等八校联考）某同学设计了一个转向灯电路，其中L 为指示灯，L 1、L 2分别为左、右转向灯，S 为单刀双掷开关，E 为电源．当S 置于位置1时，以下判断正确的是（）A ．L 的功率小于额定功率B ．L 1亮，其功率等于额定功率C ．L 2亮，其功率等于额定功率D ．含L 支路的总功率较另一支路的大 8.答案：A 解析：考查直流电路的分析。

当单刀双掷开关S 置于位置1时，指示灯L 与转向灯L 2串联后接到电源E 上，指示灯L 两端电压低于额定电压6V ，所以指示灯L 的功率小于额定功率，选项A 正确。

由于电源E 有内阻，转向灯L 1接到电源E 上，转向灯L 1虽然比转向灯L 2亮，但功率仍然小于额定功率，选项BC 错。

含L 支路两个灯泡串联，总电阻大于另一支路，通过的电流小于另一支路，所以含L 支路的总功率一定小于另一支路，选项D 错。

（2012年上海华师大附中等八校联考）如图所示，电源内阻r =1Ω，R 1=2Ω，R 2=6Ω，灯L 上标有“3V 、1.5W ”的字样，当滑动变阻器R 3的滑片P 移到最右端时，电流表示数为1A ，灯L 恰能正常发光。

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专题十直流和交流电路特别说明：因时间关系，本资料试题未经校对流程，使用时请注意。

1．【2012•湖北模拟】据报道，“神舟”八号飞船今年6月至8月择时发射。

它是一个无人目标飞行器，为中国的空间站作对接准备，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。

“神舟”飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。

在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达24%。

单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V 的电动势，可获得0.1A 的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（） A ．0.24J B ．0.25J C ．0.26J D ．0.28J【答案】B【解析】根据W=UIt 可得，每秒太阳能电池产生的能量为W=0.6×0.1×1J =0.06J ，设太阳每秒照射的能量为Q ，则由能量守恒定律得Q×24%=W ，所以Q=0.25J ，故选项B 正确2．【2012•北京市朝阳区期末】一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间 3 h ，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( ) A ．1.8 W,5.4×10－2W B ．3.6 W,0.108 W C ．0.6 W,1.8×10－2 W D ．6.48×103W,1.94×102W 【答案】C【解析】由图可知手机电池的电动势为E ＝3.6 V ，通话时电流I 1＝500 mA·h 3 h＝500/3 mA ，通话时功率P ＝EI 1＝0.6 W ；待机时电流I 2＝500 mA·h100 h ＝5 mA ，所以待机功率P′＝EI 2＝1.8×10－2 W ，正确答案为C.3．【2012•河北省五校联盟模拟】一辆电动观光车蓄电池的电动势为E ，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v 的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I ，电动车的质量为m ，电动车受到的阻力是车重的k 倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则：（） A ．电动机的内阻为R=IEB ．电动机的内阻为R=2Ikmgv I E - C ．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大 D ．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小【答案】BC【解析】根据能的转化与守恒定律,kmgv R I EI +=2,所以电动机的内阻为R=2IkmgvI E -,选项B 正确;当电动机突然被卡住而停止转动时,变成了纯电阻电路,回路的电流变大,故电源消耗的功率EI P =将变大,所以选项C 正确.4．【2012•福建期末】某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如右图所示，M 为两元件的伏安曲线的交点。

则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中正确的是（） A ．图中图线a 是小灯泡的伏安曲线，图线b 是热敏电阻的伏安曲线 B ．图中图线b 是小灯泡的伏安曲线，图线a 是热敏电阻的伏安曲线 C ．图线中的M 点，表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值 D ．图线中M 点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等【答案】BD【解析】小灯泡的灯丝是一个纯电阻，其灯丝温度会随着通电电流而增大，阻值也随着增大，所以图中b 是小灯泡的伏安曲线；同理可知，热敏电阻的的温度随着通电电流增大，其阻值会逐渐减小，图线a 是热敏电阻的伏安曲线，选项B 正确；两图线的交点M ，表示此状态两元件不仅电流相同，电压也相同，所以此时两者阻值相同，功率也相同，选项C 错误D 正确。

5．【2012•浙江模拟】如图所示的火警报警装置，1R 为热敏电阻，温度升高1R 急剧减小，当电铃电压达到一定数值时，电铃会响，则下列说法正确的是（）A.若报警器的电池老化。

（内阻变大）电动势不变，不会影响报警器的安全性能。

B.若试验时发现当有火点时装置不响，应把2R 的滑片P 向下移C.若试验时发现当有火点时装置不响，应把2R 的滑片P 向上移D.增大电源的电动势，会使报警的临界温度升高【答案】C【解析】设电铃工作电压为u ,当I 2R =U 时报警;串联电路中电压比等于电阻比,可知C 正确.6．【2012•安徽联考】某同学做电学实验(电源内阻r 不能忽略)，通过改变滑动变阻器电阻大小，观察到电压表和电流表的读数同时变大，则他所连接的电路可能是下图中的( )【答案】C【解析】A 、B 、D 图中电路的电压表读数变大，表示电源(或等效电源)的路端电压变大，则内电压变小，电流表的读数一定减小，与题目已知条件相矛盾，可排除．C 图中电压表示数为定值电阻两端的电压，由欧姆定律可以判断电流、电压可以同时增大，选项C 正确．.7．【2012•武汉联考】如图所示电路中，开关闭合稳定后，某时刻理想电压表和电流表的读数都突然增大，造成这一现象的原因是电阻元件发生短路或断路故障,则可能出现了下列哪种故障（）A ．1R 断路B ．1R 短路C ．2R 断路D ．3R 短路【答案】D【解析】若3R 短路，回路的总电阻减小，由闭合电路欧定律EI R r=+得干路的总电流增大，所以U E Ir =-电源的外由电压减小，通过1R 的电流减小；因12I I I =+，所以通过电流表支路的电流增大，故电压表和电流表的读数都突然增大，所以选项D 正确．8.【2012•湖北黄冈模拟】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4R 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【答案】A【解析】当滑动变阻器4R 的滑片向b 端移动时，4R 接入电路部分的电阻减小，外电路总电阻减小，电源输出电流增大，平行金属板两极电压减小，带电质点P 所受电场力减小，质点P 将向下运动，选项C 错误；3R 两端电压减小，3R 中的电流减小，电流表读数增大，选项B 错误；3R 上消耗的功率逐渐减小，选项D 错误.由于2R 中电流增大，2R 两端电压增大，电压表读数减小，所以选项A 正确.9．【2012•云南联考】如图所示，电源内阻不可忽略，R 1为半导体热敏电阻，R 2为锰铜合金制成的可变电阻。

当发现灯泡L 的亮度逐渐变暗时，可能的原因是 A ．R 1的温度逐渐降低 B ．R 1的温度逐渐升高 C ．R 2的阻值逐渐增大 D ．R 2的阻值逐渐减小【答案】AD【解析】当发现灯泡L 的亮度逐渐变暗时，可能的原因是灯泡中电流逐渐减小，R 1的阻值逐渐增大，R 1的温度逐渐降低，选项A 正确BC 错误；由于电源内阻不可忽略，当R 2的阻值逐渐减小，电源输出电流增大，电源路端电压减小，导致灯泡L 的亮度逐渐变暗，选项D 正确。

10．【2012•四川期末】如图所示，当滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动时，下列说法不．正确的是( ) A ．电阻R 3消耗的功率变大 B ．电容器C 上的电荷量变大 C ．灯L 变暗D ．R 1两端的电压变化量的绝对值小于R 2两端的电压变化量的绝对值【答案】A【解析】滑动变阻器R 2的滑片P 向左滑动时，R 2的阻值变小，电路中的总电流变大，路端电压变小，通过R 3的电流变小，故R 3消耗的功率变小，A 错误；流过R 1的电流变大，则R 1两端的电压变大，即电容器两端的电压也变大，故电容器上电荷量变大，B 正确；而灯L 两端的电压变小，故灯L 变暗，C 正确；由于路端电压变小，故R 1两端的电压变化量的绝对值小于R 2两端的电压变化量的绝对值，D 正确．11．【2012•北京市海淀期末】如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表．当滑动变阻器R 2的滑动触头P 移动时，关于两个电压表V 1与V 2的示数，下列判断正确的是( )切 A ．P 向a 移动，V 1示数增大、V 2的示数也增大B ．P 向b 移动，V 1示数增大、V 2的示数减小C ．P 向a 移动，V 1示数改变量的绝对值小于V 2示数改变量的绝对值D ．P 向b 移动，V 1示数改变量的绝对值大于V 2示数改变量的绝对值【答案】C【解析】当P 向a 移动时，R 2阻值减小，总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，因R 1的阻值不变，所以R 1两端的电压U 1＝IR 1增大，R 2两端的电压U 2减小，因为路端电压减小，所以R 2的电压减小量大于R 1的电压增大量；同理可分析，当P 向b 移动时，U 1减小，U 2增大，R 2的电压增大量大于R 1的电压减小量，故选项C 正确12．【2012•重庆联考】在如图甲所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化．图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况．以下说法错误的是( )A ．图线a 表示的是电压表V 3的示数随电流表示数变化的情况B ．图线c 表示的是电压表V 2的示数随电流表示数变化的情况C ．此过程中电压表V 1示数的变化量ΔU 1和电流表示数变化量ΔI 的比值变大D ．此过程中电压表V 3示数的变化量ΔU 3和电流表示数变化量ΔI 的比值不变【答案】C【解析】电压表V 2测量定值电阻R 1的电压，其U －I 图象是过原点的直线，B 正确；V 1示数的变化量和电流表示数的变化量的比值为ΔU 1ΔI ＝r 是电源内阻，C 错误；V 3示数的变化量和电流表示数的变化量的比值为ΔU 3ΔI ＝r ＋R 1是确定值，D 正确；根据图中a 、b 图线的斜率可判断，a 图线的斜率大，其斜率大小为r ＋R 1，b 图线的斜率为电源内阻r ，即a 图线是电压表V 3的示数随电流表示数变化的情况，A 正确．13. 【2012•江苏模拟】某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验电路如图6甲所示，其中P 为电流传感器，V 为电阻很大的电压表。

实验时，先将开关S 1闭合，单刀双掷开关S 2掷向a ，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C 充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数。

再迅速将开关S 2掷向b ，使电容器放电。

电流传感器P 将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i 随时间t 变化的图象如图6乙所示。

然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数。

对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是（） A ．流过电流传感器P 的充电电流和放电电流方向相同B ．图6乙中的第①段（充电阶段）电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量C ．电容器充电结束时所带电荷量随电容器充电结束时两极间电压变化的关系图象应为一条过原点的倾斜直线D ．电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关【答案】BC【解析】因it q =,由微元法再求和可知,图6乙中的第①段（充电阶段）电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量,所以选项B 正确;根据CU Q =显然电荷与电压成正比,所以选项C 正确. 14错误！未指定书签。