2016高考物理二轮复习专题训练12恒定电流和交变电流(含解析)
高考物理二轮复习讲义：交变电流
高考物理交变电流辅导讲义一、课堂导入我们的日常生活离不开电，城市的灯火辉煌、工厂里的机器轰鸣，一切都离不开电。
长江三峡水力发电站已投入生产，各地火力发电厂比比皆是，它们的共同之处就是生产和输送的大多都是交变电流(如图是实验室手摇发电机产生的交变电流)。
什么是交变电流？与直流电流有什么不同？它又是如何产生的呢？发电站中的发电机能把天然存在的能量资源(如风能、水能、核能等)转化成电能(如图)，通过高压输电线路，将电能输送到乡村、工厂、千家万户。
来自发电厂的电有什么特性？我们怎样才能更好地利用它？这一章我们就来学习与此相关的内容。
新疆达坂城风力发电站三、本节知识点讲解1.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
注：大小不变方向改变的电流也是交变电流。
2．直流电：方向不随时间变化的电流。
交变电流的产生1．产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流，实验装置如图所示。
2．过程分析：如图所示。
(图A)(图B)(1)如图A所示：线圈由甲位置转到乙位置过程中，电流方向为a→b→c→d。
线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为a→b→c→d。
线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为b→a→d→c。
线圈由丁位置转到戊位置过程中，电流方向为b→a→d→c。
(2)如图B所示：在乙位置和丁位置时，线圈垂直切割磁感线，产生的电动势和电流最大；在甲位置和丙位置时，线圈不切割磁感线，产生的电动势和电流均为零。
3．两个特殊位置物理量的特点特别提醒：1线圈每经过中性面一次，线圈中感应电流就要改变方向。
2线圈转一周，感应电流方向改变两次。
典型例题：1、如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是()A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零解析：线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次。
湖北高考物理二轮复习恒定电流和交变电流专题练习(带答案)
湖北高考物理二轮复习恒定电流和交变电流专题练习（带答案）恒定电流由恒定电场发生，同时也发生恒定磁场，下面是恒定电流和交变电流专题练习，请考生仔细练习。
1. (多项选择)将电阻与一矩形线框相衔接，矩形线框放在匀强磁场中匀速转动，流过电阻的电流随时间变化的i-t图象如下图.那么以下说法中正确的选项是()A.线框在t1时辰与磁场方向垂直B.线框在t2时辰与磁场方向垂直C.t1～t2时间内穿过线框的磁通量逐渐增大D.0～t4时间内电流方向改动了2次解析：选BCD.由图象可知，t1、t3时辰感应电流最大，这两个时辰线框与中性面垂直，与磁场方向平行，A错误;由图象可知，在t2、t4时辰，感应电流为零，这两个时辰线框平面与中性面重合，即与磁场方向垂直，B正确;由以上剖析可知，从t1到t2，线框由与磁场平行的位置转到与磁场垂直的位置，那么穿过线框的磁通量逐渐增大，C正确;由图象可知，0～t4是一个周期，电流的方向改动了2次，D正确.2.(2021南京高三质检)图1中D为理想二极管，具有单导游电性，R是阻值均为10 的定值电阻.当a、b间加有图2所示按正弦规律变化的交变电压时，交流电压表的示数约为() A.36.7 VB.51.9 VC.73.3 VD.103.7 V解析：选B.设二极管D右端为一个全体，全体电阻为r，全体两端电压为U有效，依据交变电流有效值的定义知，=T，解得U有效= V，由电路剖析知，电压表两端的电压占全体两端电压的三分之一，因此电压表的示数为U有效51.9 V，B正确.3.(2021高考天津卷) (多项选择)如下图，理想变压器的原线圈衔接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以经过滑动触头Q来调理，在副线圈两端衔接了定值电阻R0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，那么()A.坚持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B.坚持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C.坚持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D.坚持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小解析：选BC.坚持Q的位置不动，那么U2不变，将P向上滑动时，R接入电路的电阻变大，依据I2=知，I2变小，由=得I1也变小，即电流表读数变小，选项A错误、选项B正确;坚持P的位置不动，将Q向上滑动时，U2变大，那么依据P2=知副线圈输入功率变大，由P1=P2知，变压器原线圈输入功率P1变大，而P1=I1U，输入电压U一定，I1变大，即电流表读数变大，选项C正确、选项D错误.4.(2021高考福建卷)图为远距离输电表示图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数区分为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u=Umsin t的交流电源，假定保送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不思索其他要素的影响，那么输电线上损失的电功率为()A. B.C.422rD.422r解析：选C.升压变压器T的原线圈两端电压的有效值为U1=;由变压关系可得=，那么U2=;由于保送电功率为P，输电线中的电流为I2==，那么输电线上损失的电功率为P=I(2r)=，应选项C正确.5.在如下图的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，○A 、○V 为理想电流表和电压表.在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的进程中，以下说法中正确的选项是()A.电压表示数减小B.电流表示数减小C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低解析：选D.滑动头P自a端向b端滑动的进程中，滑动变阻器的电阻减小，电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得，干路电流增大，由UR1=IR1可知R1两端电压即电压表的示数变大，选项A错误;由U=E-Ir可知路端电压U减小;由UR2=U-UR1可得R2两端的电压减小，又由I2=可得流过R2的电流变小，在干路电流增大的状况下，电流表的示数将变大，选项B错误;电容器两端的电压变小，依据C=，电容器所带电荷量将变少，选项C错误;由于R2两端的电压变小，所以a点的电势变低，选项D正确.6.如图是气敏传感器的任务原理图，RCO是对一氧化碳(CO)敏感的二氧化锡半导体元件，其电阻随一氧化碳浓度的添加而减小，R是一可变电阻，在ac直接12 V的恒定电压，bc 直接报警器.当环境中一氧化碳浓度添加到一定值时报警器收回正告.那么()A.当一氧化碳的浓度降低时，b点的电势降低B.减小R的阻值，可以提高气敏传感器的灵敏度C.适当增大ac间的电压，可以提高气敏传感器的灵敏度D.假定ac间的电压减小可减小R的阻值使气敏传感器正常任务解析：选C.当环境中一氧化碳浓度增大时，电阻RCO减小，电压减小，bc间电压增大，b点电势降低，报警器收回正告，电阻R值越大，在一氧化碳浓度添加时，bc间电压越容易到达报警电压，异样增大ac间电压，也可使bc间容易到达报警电压，故A、B错误，C正确，当ac间电压减小时，应增大R的阻值，才可使报警器正常任务，D错误.7. (2021济南模拟)(多项选择)某交流发电机的输入电压随时间变化的图象如下图，输入功率是20 kW，现用5 000 V 高压输电，输电线上的总电阻是40 ，再应用n1n2=221的降压变压器降压后供应用户，那么以下说法正确的选项是()A.交变电流的频率为100 HzB.发电机输入电压的有效值为220 VC.流过高压输电线的电流为125 AD.降压变压器输入电压的有效值为220 V解析：选BD.由图象可知周期T=0.02 s，所以频率f=50 Hz，应选项A错误;交流发电机的输入电压为U0=220 V，应选项B正确;由P=UI可知高压输电电流I== A=4 A，应选项C错误;降压变压器的输入电压U1=U-IR=5 000 V-440 V=4 840 V，由=可知降压变压器的输入电压为U2=U1= V=220 V，应选项D正确.8.(2021山西名校一模)某小型水电站的电能保送表示图如下图，发电机经过升压变压器T1和降压变压器T2向R0=11 的纯电阻用电器供电.输电线的总电阻R=10 ，T2的原、副线圈匝数比为41，用电器两端的电压为u=220sin 100 t(V)，将T1、T2均视为理想变压器.以下说法正确的选项是()A.降压变压器的输入功率为4 400 WB.升压变压器中电流的频率为100 HzC.输电线R消耗的功率为500 WD.当用电器的电阻减小时，输电线R消耗的功率减小解析：选A.由题意，用电器两端的电压有效值为U=220 V，那么降压变压器的输入功率P==4 400 W，依据理想变压器的输入功率等于输入功率知，降压变压器的输入功率为4 400 W，A正确;升压变压器中电流的频率f==50 Hz，B错误;由于经过R0的电流为I==20 A，由变流比知，输电线上的电流为5 A，那么输电线R消耗的功率为P=IR=250 W，C错误;当用电器的电阻减小时，而T2中输入电压不变，那么经过用电器中的电流增大，由变流比知，输电线R上的电流也增大，其消耗的功率也增大，D错误.9.如下图，理想变压器与电阻R，交流电压表V、交流电流表A按图1所示方式衔接，变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=101，电阻R=5 .图2是R两端电压U随时间t变化的图象，Um=10 V.那么以下说法中正确的选项是()A.交变电流的频率为50 HzB.电压表V的读数为10 VC.电流表A的读数为20 AD.变压器的输入功率为40 W解析：选B.由题图2知，交变电流的周期为0.02 s，故频率f==50 Hz，A错误;由于变压器输入端电压的最大值为10 V，那么其有效值即电压表的示数为10 V，B正确;由欧姆定律知，流过R的电流为2 A，由变流比知，原线圈电路中的电流为0.2 A，C错误;由变压比知，原线圈两端的电压为100 V，那么变压器的输入功率P=UI=1000.2 W=20 W，故D错误.10.某发电站为一城市供电的表示图如下图，其中M为升压变压器，N为降压变压器，假定两变压器均可视为理想变压器.变压器M的输入电压U1坚持不变，输入电流、输入功率区分用I1、P1表示，输入电压、输入电流、输入功率区分用U2、I2、P2表示;变压器N的输入电压、输入电流、输入功率区分用U3、I3、P3表示，输入电压、输入电流、输入功率区分用U4、I4、P4表示;输电线的阻值为R，输电线损失的功率为P.以下关系式正确的选项是()A.I2=B.P=(U2-U3)I3C.I2I3D.当用户的数量添加时，变压器N的输入电压U3添加解析：选B.M、N均为理想变压器，那么P1=P2，依据I=可知，输电线中的电流I2=，A错误;由电路图可知输电电流I2=I3，那么输电线上损失的功率为P=(U2-U3)I3，B正确、C错误;当用户的数量添加时，输入功率增大，输电线中的电流增大，输电线上损失的电压增大，所以变压器N的输入电压U3减小，D错误.恒定电流和交变电流专题练习及答案分享到这里，更多内容请关注高考物理试题栏目。
高中物理二轮复习专题十一 恒定电流与交变电流
专题十一恒定电流与交变电流1.(2016·全国卷Ⅰ)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。
当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。
该变压器原、副线圈匝数比为A．2 B．3 C．4 D．52.(2016·全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。
开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。
Q1与Q2的比值为A.25B.12C.35D.233.(多选)(2016·全国卷Ⅲ)理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b。
当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。
下列说法正确的是A．原、副线圈匝数比为9∶1B．原、副线圈匝数比为1∶9C．此时a和b的电功率之比为9∶1D．此时a和b的电功率之比为1∶94.(2018·全国卷Ⅲ)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，。
则Q方：Q正等于A．1∶ 2 B.2∶1C．1∶2 D．2∶1一、直流电路动态分析1.(2018·洛阳模拟)在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示。
下列判断正确的是A．I减小，U1增大 B．I减小，U2增大C．I增大，U1增大 D．I增大，U2增大2.(2018·天津五区县高三联考) L1、L2、L3、L4为四个完全相同的灯泡。
在变阻器R的滑片P向下移动过程中，下列判断中正确的是A．L1变暗 B．L2变暗C．L3变亮 D．L4变暗3.(2018·河南九校联考)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R2的滑片向b端移动时，则A．电压表示数增大B．电流表示数减小C．质点P将向下运动D．R1上消耗的功率逐渐减小4.(2018·贵阳月考)阻值相等的三个电阻R、电容器C及电池E(内阻不计)连接成如图4－1－15所示电路。
2016高考物理二轮专题复习专题能力训练专题十恒定电流和交变电流Word版含答案
专题能力训练10恒定电流和交变电流选择题(在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一个选项符合题目要求,8~14题有多个选项符合题目要求)1.(2015·黑龙江哈三中一模)在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。
当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。
当这台电动机正常运转时()A.电动机的内阻为7.5 ΩB.电动机的内阻为2.0 ΩC.电动机的输出功率为30.0 WD.电动机的输出功率为26.0 W2.(2014·河南开封一模)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R。
电压表为理想电表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是()A.L1亮度不变,L2将变暗B.L1将变亮,L2将变暗C.电源内阻的发热功率将变小D.电压表读数将变小3.(2015·湖北武汉调研)如图所示,某款电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。
当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。
已知电吹风的额定电压为220 V,吹冷风时的功率为120 W,吹热风时的功率为1 000 W。
关于该电吹风,下列说法正确的是()A.电热丝的电阻为55 ΩB.电动机的电阻为ΩC.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒消耗的电能为1 000 JD.当电吹风吹热风时,电动机每秒消耗的电能为1 120 J4.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。
当R2的滑片在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U,现将R2的滑片向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小5.(2015·山东泰安高三一模)如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n1∶n2=n4∶n3。
高考物理二轮总复习课后习题 专题分层突破练 专题分层突破练10 恒定电流和交变电流 (2)
专题分层突破练10 恒定电流和交变电流A组基础巩固练1.(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是指交变电流的最大值D.输电功率由送电端电压决定2.(多选)(湖南岳阳二模)某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障,为了检测断路的位置,实验小组设计了如图所示的电路,a、b、c、d、e 是滑动变阻器上间距相同的五个位置(a、e为滑动变阻器的两个端点)。
实验小组将滑动变阻器的滑片分别置于a、b、c、d、x(x是d、e间某一位置)、e进行测量,把相应的电流表示数记录在下表中。
已知定值电阻阻值为R,电源内阻和电流表内阻可忽略。
下列说法正确的是( )A.滑动变阻器cd间发生了断路B.滑片在x位置的电流表示数的可能值为0.85 AC.滑片在x位置的电流表示数的可能值为0.40 AD.若滑动变阻器未断路时,其电阻丝的总电阻为4R3.(山东烟台模拟)如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的接触点O点固定,P为电路与圆环良好接触的滑片,电源的电动势为E,内阻为r,闭合开关S,在滑片P缓慢地从m点开始经n点移到q点的过程中,下列说法正确的是( )A.电压表和电流表的示数都一直变大B.灯L1先变暗后变亮,电流表的示数一直变小C.灯L2先变暗后变亮,电压表的示数先变大后变小D.电容器C所带的电荷量先减少后增多4.(多选)(山东临沂模拟)如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1,电路中R1=100 Ω、R2=15 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为15 Ω,图中电表均为理想交流电表,a、b间的电压如图乙所示,下列说法正确的是( )A.该交变电流的频率为50 HzB.滑动变阻器的滑片向下滑动时,电压表的示数变大C.滑动变阻器的滑片向下滑动时,电流表的示数变大D.滑动变阻器接入电阻最大时,电流表的示数为1 A5.(山东聊城二模)国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。
2016届高三二轮复习物理作业卷 恒定电流1含解析
2016万卷作业卷（二十三）恒定电流1一 、单选题（本大题共4小题 。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1. 如图，小灯泡A 、B 完全相同，带铁芯的线圈上的直流电阻可忽略，则（ ）A ．S 闭合瞬间，A 不亮，B 立即亮 B ．S 闭合瞬间，B 不亮，A 立即亮C ．稳定后再断开S 瞬间， A 、B 灯同时熄灭D ．稳定后再断开S 瞬间， B 灯立即熄灭，A 灯突然闪亮一下再熄灭2. 如图所示电路中，电源电动势为E 、内阻为r ，R 1、R 2、R 3、R 4均为定值电阻，A 、B 为两个小灯泡．当电路中某电阻发生故障后，A 灯变亮、B 灯变暗，则该故障可能为 A ．R 1短路 B ．R 2断路 C ．R 3短路 D ．R 4断路3. 如图所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3均为定值电阻，与均为理想电表；开始时开关S闭合，均有读数，某时刻发现和读数均变大，则电路中可能出现的故障是A ．R 1断路B ．R 2断路C ．R 1短路D ．R 3短路4. 在如图所示电路中，已知电表均为理想仪表，且小灯泡的电阻小于电源的内阻，电流表A 、电压表V 1、电压表V 2的读数分别为I 、U 1和U 2，P 为被细线悬挂在两平行金属板间的带电小球，细线与竖直方向间的夹角为θ，则当滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A 、电压表V 1、电压表V 2读数变化量大小分别是△I 、△U 1和△U 2，下列说法中正确的是（ ）4A．△U2大于△U1B．灯泡变亮、细线与竖直方向间的夹角θ变大C．电源的输出功率变大D．变大、变大二、多选题（本大题共3小题）5.如图所示，电键K闭合，电流表、电压表均为理想电表，若电阻R1断路，则下列说法正确的是（）6. 已知两电源的电动势E l>E2，当外电路电阻为R时，外电路消耗功率正好相等。
当外电路电阻降为R’时，电源为E1时对应的外电路功率P l，电源为E2时对应的外电路功率为P2，电源E1的内阻为r1，电源E2的内阻r2。
专题12 恒定电流与交变电流(练习)(解析版)-2024年高考物理二轮复习讲练测(新教材新高考)
专题12恒定电流与交变电流目录01恒定电流 (2)考向一电路中的功率及效率 (2)考向二电路的动态分析及含电容器电路的分析 (2)02交变电流 (8)考向一交变电流的产生及描述 (8)考向二理想变压关系的应用及动态分析远距离输电 (15)01恒定电流考向一电路中的功率及效率1．（2023·广东梅州·统考一模）（多选）如图所示，某扫地机器人电池容量为2000mA h ⋅，额定工作电压为15V ，额定功率为30W ，则下列说法正确的是（）A ．扫地机器人正常工作时的电流是2AB ．扫地机器人的电阻是7.5ΩC ．题中mA·h 是能量的单位D ．扫地机器人充满电后能正常工作的时间约为1h 【答案】AD【详解】A ．扫地机器人正常工作时的电流是30A 2A 15P I U ===，故A 正确；B ．扫地机器人是非纯电阻用电器，无法计算扫地机器人的电阻，故B 错误；C ．题中mA·h 是电量的单位，故C 错误；D ．扫地机器人充满电后能正常工作的时间3200010h 1h 2Q t I -⨯===，故D 正确。
故选AD 。
考向二电路的动态分析及含电容器电路的分析2．（2022·江苏·高考真题）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为12ΩR =，23ΩR =，32ΩR =，44ΩR =，电源电动势12V E =，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（）A ．1RB ．2RC ．3RD ．4R【答案】A【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。
并联电路部分的等效电阻为()()234234=2R R R R R R R +=Ω++并，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R1的电流为113A EI I R R ===+并，并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则222A IR I R ==并，34341A IR I I R R ===+并，四个灯泡的实际功率分别为211118W P I R ==，222212W P I R ==，23332W P I R ==，24444W P I R ==，故四个灯泡中功率最大的是R1。
高考物理二轮复习第讲恒定电流和交变电流专题突破练.doc
第9讲恒定电流和交变电流考点一恒定电流电路的动态分析1 在如图9-1所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S1,断开开关S2,电压表示数为U,电流表示数为I.若将滑动变阻器R滑片向下移动,则下列说法中正确的是()图9-1A.电压表示数增大B.通过电阻R2的电流方向为a到bC.电阻R1消耗的功率减小D.若滑动变阻器R滑片位置不动,闭合开关S2,电流表示数减小[导思] ①滑动变阻器滑片向下移动时,电路的总电阻如何变化?②电压表V和电流表A的示数表示哪部分电路两端的电压和其中的电流?③电容器在电路中怎么分析处理?归纳闭合电路动态分析的方法(1)程序法:“部分→整体→部分”——电路结构的变化(R的变化)→R总的变化→I总的变化→U外的变化→支路的变化.(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.(3)结论法:“串反并同”——即与变化的电阻串联的用电器变化与电阻变化相反,与变化的电阻并联的用电器变化与电阻变化相同.式如图9-2所示电路中,R1=1 Ω,R2=R3m=2 Ω,电源电动势E=3 V,内阻r=1.5 Ω.电流表示数为I,电压表示数为U.在滑动变阻器的滑动触头P从a滑到b的过程中,下列判断正确的是()图9-2A.I减小,U增大B.减小,不变C.电源的最大输出功率为1.5 WD.R1获得的最大功率为1.5 W考点二交变电流的产生及描述2 如图9-3所示,N匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO'匀速转动,线框面积为S,线框电阻不计,在OO'左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,外电路接有电阻R和理想电流表A,那么可以确定的是()图9-3A.从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为e=NBSωsin ωtB.电流表的示数I=C.R两端电压有效值U=D.一个周期内R的发热量为Q=[导思] ①线圈转动一圈的过程中,哪些边的导线切割了磁感线?②电压表和电流表的读数与最大值有何关系? ③计算热量应用交流电的什么数值?归纳(1)线圈通过中性面时的特点:穿过线圈的磁通量最大;线圈中的感应电动势为零;线圈每经过中性面一次,感应电流的方向改变一次.(2)瞬时值表达式:书写瞬时值表达式时要弄清三个关键:最大值、角速度、零时刻线圈所处的位置.①确定交流电的峰值,根据已知图像或由E m=NBSω求出相应峰值;②明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式:从中性面开始计时,函数表达式为e=E m sin ωt;从垂直中性面开始计时,函数表达式为e=E m cos ωt.(3)交变电流“四值”的应用:计算线圈某时刻的受力情况时用瞬时值,讨论电容器的击穿电压时用峰值,计算与电流的热效应有关的电功、电功率、电热、保险丝的熔断电流等问题时用有效值,计算通过电路截面的电荷量时用平均值.式1 如图9-4所示,矩形金属线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路,线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计.下列说法正确的是()图9-4A.将原线圈抽头P向上滑动时,灯泡变亮B.线圈abcd转动加速时,灯泡亮度变暗C.图示位置时,矩形线圈中电流最大D.若线圈abcd转动的角速度变为2ω,则变压器原线圈电压的有效值为NBSω式2 给额定功率为60 W、额定电压为220 V的白炽灯加上如图9-5所示的电压,恰使灯正常发光,则所加电压U0的大小约为()图9-5A.220 VB.310 VC.350 VD.440 V考点三理想变压器3 如图9-6所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表.开始时开关S未闭合,下列说法正确的是 ()图9-6A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表 V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变大[导思] ①变压器的输入功率与副线圈电路消耗的功率是什么关系?②当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,负载的总电阻怎样变化?③闭合开关S,负载的总电阻怎样变化?归纳理想变压器的动态分析:(1)明确变量和不变量,一般情况下原线圈电压不变,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)明确动态变化过程中的决定关系:当原、副线圈匝数比一定时,U2由U1决定,I1由I2决定,P1由P2决定.(3)分析思路:U1U2I2I1P1式 (多选)图9-7中理想变压器的原线圈依次接入如图9-8所示的甲、乙两个正弦交流电源.接电源甲后,调节滑动变阻器滑片位置使小灯泡A正常发光,灯泡的功率及电流频率分别为P1、f1;保持滑片位置不变,改用电源乙,小灯泡的功率及电流频率分别为P2、f2.已知小灯泡电阻不变,则()图9-7 图9-8A.f1︰f2=3︰2B.P1︰P2=2︰1C.若将滑动变阻器滑片向左移动,电源乙可能使小灯泡正常发光D.若将变压器动片P向下移动,电源乙可能使小灯泡正常发光专题四电路与电磁感应第9讲恒定电流和交变电流高频考点探究考点一例1D[解析] 将滑动变阻器R滑片向下移动,R连入电路的阻值减小,电路总电阻减小,干路电流I总=增大,电压表的示数U=E-I总(r+R1)减小,电容器两端的电压减小,则电荷量Q=CU也减小,电容器将放电,R2中的电流从b到a,选项A、B错误;通过电阻R1的电流增大,所以电阻R1消耗的功率P=R1增大,选项C错误;若滑动变阻器R滑片位置不动,闭合开关S2,电路总电阻减小,干路电流增大,则电压表示数减小,而滑动变阻器R连入电路的阻值不变,所以通过滑动变阻器的电流减小,即电流表示数减小,选项D正确.例1变式C[解析] 由图可判断,R3的右端电阻与电压表串联,对电压表的影响可忽略,电压表测量R1两端的电压,电流表测量干路的电流,当P由a向b滑动时,R3连入电路的阻值由0开始增大,回路总电阻增大,干路电流减小,路端电压增大,电压表示数U=IR1减小,选项A错误;根据欧姆定律可知,==R1不变,选项B错误;外电路电阻R=R1+,R3由0增大到2 Ω,则R由1 Ω增大到2 Ω,而当R=r=1.5 Ω时电源的输出功率最大,P m==1.5 W,选项C 正确;当R3=0时,干路电流最大,R1的功率最大,R1m=R1=1.44 W,选项D错误.考点二例2B[解析] 由图可知,线框只有一半在磁场中,故产生的电动势的最大值为E m=NBω=,瞬时值表达式为e=sin ωt,选项A错误;电流表的示数为I==,选项B正确;R两端电压的有效值U=E==ωNBS,选项C错误;一个周期内R的发热量Q=I2RT=R·=,选项D错误.例2变式1D[解析] 将原线圈抽头P向上滑动时,原线圈匝数变多,根据U1∶U2=n1∶n2可得,输出电压减小,灯泡变暗,选项A错误;线圈abcd转动加速时,原线圈两端电压增大,根据U1∶U2=n1∶n2可得,输出电压增大,灯泡变亮,选项B错误;图示位置时,矩形线圈位于中性面,矩形线圈中电流为零,选项C错误;若线圈abcd转动的角速度变为2ω,则变压器原线圈电压的最大值E'm=2NBSω,根据T=·+0可得,变压器原线圈两端电压的有效值U'1=NBSω,选项D正确.例2变式2C[解析] 所加电压的周期T=20×10-3s =20 ms,一个周期内通电时间t=8 ms,设电灯的电阻为R,加上图示的电压时功率为P L,有P L·T=·t,得P L=·,而P L=,则=·,解得U0≈350 V,选项C正确.考点三例3B[解析] 滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,总电阻也变大,而副线圈两端的电压没有变化,所以干路中的电流减小,R1消耗的功率变小,选项A错误;干路中的电流变小,R1两端的电压变小,并联电路的电压变大,即电压表V示数变大,选项B正确;由于变压器副线圈干路中的电流变小,所以原线圈中的电流变小,即电流表A1的示数变小,选项C错误;闭合开关S后,并联电路的阻值变小,总电阻也变小,干路中的电流变大,R1两端的电压变大,并联电路的电压变小,通过R2的电流变小,即电流表A2示数变小,选项D错误.例3变式AD[解析] 变压器不改变交流电的频率,由图像可知1.5T1=T2,即=,所以=,选项A正确;由图像可知甲、乙两个电源的电动势最大值之比为2∶1,两种情况下副线圈两端的电压有效值之比为2∶1,所以两种情况下通过灯泡的电流之比为2∶1,根据P=I2R可知=,选项B错误;若将滑动变阻器滑片向左移动,滑动变阻器连入电路的电阻增大,通过灯泡的电流更小了,所以不可能使小灯泡正常发光,选项C错误;若将变压器动片P向下移动,即减小,根据=可知,U2增大,即副线圈两端电压增大,电源乙可能使小灯泡正常发光,选项D正确.。
高考物理二轮复习专题恒定电流练含解析.doc
恒定电流1．（多选）如图所示，电源E 对电容器C 充电，当C 两端电压达到80 V 时，闪光灯瞬间导通并发光，C 放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C 充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路（ ）错误！未指定书签。
A. 充电时，通过R 的电流不变B. 若R 增大，则充电时间变长C. 若C 增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D. 若E 减小为85 V ，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 BCD错误！未指定书签。
点睛：本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题，以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题，解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器2．【2016·北京卷】某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是： （ ）A ．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B ．一个伏特表和多个定值电阻C ．一个安培表和一个电阻箱D ．两个安培表和一个滑动变阻器【答案】D错误！未指定书签。
【考点定位】考查了闭合回路欧姆定律的应用【方法技巧】对于闭合回路欧姆定律的应用，一定要注意公式形式的变通，如本题中E U Ir =+，错误！未指定书签。
，错误！未指定书签。
，结合给出的仪器所测量的值，选择或者变通相对应的公式。
3．【2015·北京·19】如图所示，其中电流表A 的量程为0.6A ，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A ；1R 的阻值等于电流表内阻的12；2R 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： （ ）错误！未指定书签。
A ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A【答案】C【解析】 A 、B 、当接线柱1、2接入电路时，电阻1R 与电流表内阻并联后等效阻值为电流表电阻的13，由于电流表的满偏电压为定值，故量程扩大为原来的3倍，则每小格变为0.02×3=0.06A，选项A 、B 均错误。
高考物理二轮复习专题12交变电流练含解析
交变电流1．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，则A. R消耗的功率变为B. 电压表V的读数为C. 电流表A的读数变为2ID. 通过R的交变电流频率不变【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 B【点睛】本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率．考点定位】考查了理想变压器，电功率的计算【方法技巧】对于变压器需要掌握公式、，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理想变压器是理想化模型：一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象。
当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源。
考点定位】变压器的构造和原理【名师点睛】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键。
1．如图所示，理想变压器原副线圈各接一个电阻和，原线圈中接有220V交流电源，此时两只电阻上的电压都是10V，设变压器原副线圈的匝数比为n：1，电阻和消耗的功率之比为k：1，则A． B．C． D．【答案】 A【解析】考点：考查了理想变压器【名师点睛】对于变压器需要掌握公式、，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源，2．如图甲所示，自耦理想变压器输入端a、b接入图乙所示的交流电源，一个二极管和两个阻值均为R=40 Ω的负载电阻接到副线圈的两端，电压表和电流表均为理想交流电表。
高考物理二轮复习专题考前基础回扣练十二恒定电流与交变电流课件
12/9/2021
第二十一页，共二十九页。
解析 (1)由于灯泡的电阻大约在几欧左右，为了便于调节测量，滑动变 阻器选择 0～10 Ω 的。
(2)由于灯泡的电压和电流应从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接 法；由于灯泡电阻较小，为了减小误差电流表采用外接法；由表中数据，电 压表选择小量程。实物连线图如图 1 所示。
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第十五页，共二十九页。
7．下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 n1、n2，在 T 的原线圈两端接入一电压 u＝Umsinωt 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( )
第六页，共二十九页。
解析 由变阻器 R0 的滑动端向下滑动可知，R0 连入电路的有效电阻减 小，R 总减小，由 I＝R总E＋r可知 I 增大，由 U 内＝Ir 可知 U 内增大，由 E＝U 内 ＋U 外可知 U 外减小，故电压表示数减小。由 U1＝IR1 可知 U1 增大，由 U 外＝ U1＋U2 可知 U2 减小，由 I2＝UR22可知电流表示数减小，故 A 正确。
答案 B
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解析 设外接电阻为 R，根据闭合电路欧姆定律，RVE＋R＝RUV，得 R＝ 420 kΩ，B 正确。
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第三页，共二十九页。
2．(人教版选修 3－1 P62 例题改编)(多选)如图所示电路，电源内阻不可 忽略，R1＝10 Ω，R2＝8 Ω，当开关扳到位置 1 时，电压表的读数为 2.0 V， 当开关扳到位置 2 时，电压表的读数可能是( )
专题12恒定电流与交变电流(课件)-2025年高考物理二轮复习讲练测(新教材新高考)
UM和电流 IM . ③应用能量守恒定律分析:要善于从能量转化的角度出发,紧紧围
绕能量守恒定律,利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关系求解.
核心提炼·考向探究
电路的动态分析 1）程序法: 遵循“局部—整体—局部”的思路 电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→
固定支路的变化→其他支路的变化.
核心提炼·考向探究
电路的动态分析 2） 结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零． ①所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，与它串联或间接
Ⅰ、当R=r时,电源的输出功率最大,为P出
E2 4r
，
但效率不是最大,而是只有50%.
Ⅱ、当R>r时,随着R的增大,输出功率越来越小.
Ⅲ、当R<r时,随着R的增大,输出功率越来越大.
Ⅳ、当P出<P出m时,每个输出功率对应两个外电阻R1和R2,且 R1R2=r2,因此需要注意题目中可能出现双解的情况.
电路的简化与分析 常见电路等效电源如下：
核心提炼·考向探究
电路的简化与分析 4）非纯电阻电路的分析方法 ①抓住两个关键量:确定非纯电阻电路的电压UM和电流IM是解决
所有问题的关键.若能求出UM 、 IM,就能确定非纯电阻电路的电功率 P=UM IM,根据电流IM和非纯电阻电路的电阻r可求出热功率Pr=IM2r,最 后求出输出功率P出=P-Pr.
电路的简化与分析
ii、电压表有示数而电流表无示数的情况：“电压表有示数”表明 有电流通过电压表,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电 流表.
高考物理二轮复习 专题提升训练11 恒定电流、交变电流(含解析)
专题提升训练11恒定电流、交变电流一、单项选择题(本题共5小题,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.(2019·天津和平区一模)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系如图所示。
已知线圈总电阻为2 Ω,则()A.t=1.0 s时线圈平面平行于磁感线B.t=1.5 s时线圈中感应电流为0C.t=2.0 s时线圈中的感应电动势为0D.一个周期内线圈产生的热量为8 J答案:C解析:根据图像可知,在t=1.0s穿过线圈的磁通量最大,所以线圈平面垂直于磁感线,故A错误;t=1.5s时穿过线圈的磁通量为零,线圈平面平行于磁感线,产生的感应电动势最大,感应电流也就最大,故B错误;t=2.0s时穿过线圈的磁通量最大,线圈通过中性面,线圈中的感应电动势为0,故C正确;感应电动势的最大值为E m=NBSω=NΦmω=100×0.04×V=4πV,有效值E==2πV,根据焦耳定律可得一个周期内线圈产生的热量为Q=T=×2J=8π2J,故D 错误。
2.(2019·天津南开区一模)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像如图乙中曲线a、b,所示,则()A.两次t=0时刻线圈的磁通量均为零B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C.曲线a表示的交变电动势有效值为15 VD.曲线b表示的交变电动势最大值为10 V答案:D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;由题图可知,a的周期为4×10-2s,b的周期为6×10-2s,则由n=可知,转速与周期成反比,故转速之比为3∶2,故B错误;曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2,曲线a表示的交变电动势最大值是15V,根据E m=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是10V,则有效值为V=5V,故C错误,D正确。
高中物理：恒定电流 交变电流 变压器 练习(含答案)
高中物理：恒定电流交变电流变压器练习（含答案）满分：60分时间：45分钟一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分.每小题只有一个选项符合题意.)1．(石家庄一模)图甲是小型交流发电机的示意图,在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈内阻为10 Ω,外接一只电阻为90 Ω的灯泡,不计电路的其他电阻,则()A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直B．每秒钟内电流方向改变100次C．灯泡两端的电压为22 VD．0～0.01 s时间内通过灯泡的电荷量为02．(开封二模)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1,两个小灯泡L1、L2分别标有“6 V,6 W”、“12 V,12 W”字样,L1与定值电阻R串联后再与L2并联接在副线圈的两端,原线圈接在一正弦交流电源上,两灯泡刚好都正常工作,则原线圈电路中电压表和电流表(均为理想电表)的示数及定值电阻消耗的功率分别是()A．120 V,0.10 A,6 W B．240 V,0.20 A,12 WC．120 V,0.05 A,3 W D．240 V,0.10 A,6 W3．(宜昌调研)图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,现在原线圈两端加上交变电压u ＝311 sin (100πt) V时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表和电流表可视为理想电表.则下列说法中正确的是()A．该交流电的频率为100 HzB．电压表的示数为155.5 VC．若将变阻器的滑片P向上滑动,则电流表读数变大D．若将变阻器的滑片P向上滑动,则L1将变暗、L2将变亮4．(昆明二检)在如图所示的电路中,R1、R2、R3均为可变电阻.当开关S闭合后,两平行金属板M、N间有一带电液滴正好处于静止状态.为使带电液滴向上加速运动,可采取的措施是()A．增大R1的阻值B．减小R2的阻值C．减小R3的阻值D．增大M、N间距5．如图所示,一个匝数为N＝100匝的矩形线圈以固定转速50转/秒在匀强磁场中旋转,其产生的交流电通过一匝数比为n1∶n2＝10∶1的变压器给阻值R＝20 Ω的电阻供电,已知交流电压表的示数为20 V,从图示位置开始计时(矩形线圈跟磁场垂直),则下列说法正确的是()A．穿过矩形线圈平面的最大磁通量为150πWbB．t＝0.002 5 s时刻穿过矩形线圈平面的磁通量为150πWbC．t＝0时刻流过矩形线圈的电流不为零D．电阻R消耗的电功率为10 W6．(江苏泰州一模)某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V,输出的电功率为50 kW,用总电阻r＝3 Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一个升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器),如图所示.对整个送电过程,下列说法正确的是()A．输电线上的损失功率为300 WB．升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100C ．输电线中的电流为100 AD ．降压变压器的输入电压为4 700 V二、多项选择题(本题共6小题,每小题6分,共计36分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不答的得0分.)7．某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路,四个电表均为理想电表.现闭合电键S,电压表V 1的示数为4.0 V,以下说法正确的是( )A ．电压表V 2的示数为1.0 VB ．电源的输出功率为3.0 WC ．电流表A 2的示数为0.60 AD ．电源的电动势可能为8 V,内阻为5 Ω8．如图所示,一边长为L 的正方形线圈以ab 边为轴匀速转动,转速为n ,ab 的左侧有垂直纸面向里(与ab 垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B ,M 和N 是两个集流环,负载电阻为R ,线圈、电流表和连接导线的电阻不计.则( )A ．感应电动势的最大值为2πnBL 2B ．从图示位置起转过14转的时间内负载电阻R 上产生的热量为n π2B 2L 4RC ．从图示位置起转过12转的时间内通过负载电阻R 的电荷量为BL 2RD ．电流表的示数为nB πL 2R9．(姜堰市模拟)如图甲为理想变压器的示意图,其原、副线圈的匝数比为4∶1,电压表和电流表均为理想电表,R t 为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,R 1为定值电阻.若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电.下列说法中正确的是( )A．输入变压器原线圈的交流电压的表达式为U＝362sin (50 πt) VB．t＝0.01 s时,发电机的线圈平面与磁场方向垂直C．变压器原、副线圈中的电流之比为4∶1D．R t温度升高时,电流表的示数变大10．如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光.要使灯泡变亮,可以采取的方法有()A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容11．如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1＝2202sin100πt V,则()A．当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 VB．当t＝1600s时,c、d间的电压瞬时值为110 VC．单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小D．变阻器R不变,当单刀双掷开关由a扳向b时,输入功率变大12．(山东德州二模)如图甲为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器.升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶100,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为100 Ω.降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R1为一定值电阻,R2为用半导体热敏材料制成的传感器,当温度升高时其阻值变小.电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出).未出现火警时,升压变压器的输入功率为750 kW.下列说法中正确的有()A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 HzB．远距离输电线路损耗功率为180 kWC．当传感器R2所在处出现火警时,电压表V的示数变大D．当传感器R2所在处出现火警时,输电线上的电流变大答案1．B[由e－t图象可知,t＝0时刻,线圈位于中性面上,A项错误；该交流的周期为0.02 s,每个周期电流方向改变两次,故每分钟内电流方向改变100次,B项正确；灯泡两端的电压为U＝22×9090＋10V＝19.8 V,C项错误；在0～0.01 s时间内通过灯泡的电荷量不为零,D项错误.]2．D[L2正常工作,则副线圈输出电压为12 V,根据变压器原理有U1U2＝n1n2,则U1＝n1n2U2＝20×12V＝240 V,因为L1也正常工作,则副线圈的电流为I2＝2 A,根据I1I2＝n2n1可得：I1＝n2n1I2＝120×2 A＝0.1 A,定值电阻R上消耗的功率为P R＝I L1(U2－U L1)＝6 W,故选项D正确.]3．C[根据ω＝2πf可知f＝ω2π＝100π2πHz＝50 Hz,A错误；根据U1U2＝n1n2可知U2＝n2n1U1＝12×3112V＝110 V,B错误；如果P向上滑动,R↓→R总↓→I↑,C正确；因U2不变,L1灯亮度不变,I 变大,I L2变大,L2灯变亮,D错误.]4．B[当增大R1电阻时,没有作用,因为R1电阻与两平行金属板串联,两板间没有电流,R1电阻两端没有电势差,故A错误；当R2减小时,导致总电阻减小,所以总电流变大,则R3变阻器两端电压变大,故B正确；当R3减小时,导致总电阻减小,所以总电流变大,则R2电阻两端电压变大,那么R3变阻器两端电压变小,故C错误；当增大M、N间距时,由于平行板两端电压不变,则两板间的电场强度变小,所以电场力小于重力,故D错误.]5．B [由U 1U 2＝n 1n 2可得U 1＝200 V,所以E m ＝200 2 V,根据E m ＝NBSω＝NΦm ω得Φm ＝E m Nω＝2002100×2π×50 Wb ＝250πWb,故A 错误；t ＝0.0025 s ＝18 T ,Φ＝Φm cos ωt ＝250π×22 Wb ＝150π Wb,故B 正确；电阻R 消耗的电功率为：P ＝U 2R ＝20220 W ＝20 W,故D 错误；t ＝0时刻,线圈处于中性面位置,感应电动势为零,故感应电流为零,故C 错误.]6．A [输电线上损失的功率P r ＝50×0.6% kW ＝300 W,选项A 正确；由P r ＝I 22r 得输电线中的电流I 2＝10 A,选项C 错误；发电机的输出电流I 1＝P 1U 1＝50×103500 A ＝100 A,升压变压器的匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝110,选项B 错误；升压变压器的输出电压U 2＝P 1I 2＝5 000 V,降压变压器的输入电压为U 3＝U 2－I 2r ＝4 970 V,选项D 错误.]7．ABD [电压表V 1的示数为4 V,由U －I 图象得到其电流为0.6 A,故另外两个灯泡的电流均为0.3 A,由U －I 图象可知,灯泡L 2与L 3两端电压为1 V,故电压表V 2的示数为1.0 V,电流表A 2的示数为0.30 A,故A 项正确,C 项错误；路端电压为U ＝4 V ＋1 V ＝5 V,干路电流为0.6 A,故输出功率为P ＝UI ＝5×0.6 W ＝3 W,故B 项正确；路端电压为U ＝E －Ir ,即5＝E －0.6r ,把E ＝8 V,r ＝5 Ω代入上式成立,故D 项正确.]8．ACD [线圈绕轴匀速转动时,在电路中产生如图所示的交变电流,此交变电动势的最大值为E m ＝BSω＝2πnBL 2,A 正确；在线圈从图示位置转过14转的时间内,电动势的有效值为E ＝E m 2＝2πnBL 2,电阻R 上产生的热量Q ＝(E R )2×R ×T 4＝n π2B 2L 42R ,B 错误；在线圈从图示位置转过12转的时间内,通过R 的电荷量q ＝ΔΦR ＝BL 2R ,C 正确；由有效值定义知(E m 2R)2×R ×T 2＝I 2×R ×T ,I ＝nB πL 2R ,D 正确.] 9．BD [由图乙可知交流电压最大值U m ＝36 2 V,周期T ＝0.02 s,可由周期求出角速度的值为ω＝2 π0.02 rad/s ＝100 π rad/s ,则可得交流电压u 的表达式U ＝362sin (100 πt )V,故A 错误；t ＝0.01 s 时,瞬时值为零,发电机的线圈平面与磁场方向垂直,故B 正确；变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4,故C 错误；温度升高时,R t 阻值减小,电流表的示数变大,故D 正确.]10．BC [向下滑动P ,变压器副线圈电压降低,灯泡变暗,A 错误；增大交流电源电压,副线圈电压升高,灯泡变亮,B 正确；增大交流电源频率,电容器容抗减小,电流变大,灯泡变亮,C 正确；减小电容器的电容,容抗增大,电流减小,灯泡变暗,D 错误.]11．AD [开关与a 连接时,由变压规律得U 2＝n 2n 1U 1＝22 V,A 项正确；把t ＝1600s 代入瞬时值的表达式得u ＝2202sin π6 V ＝110 2 V,B 项错误；当开关接a 时,将P 向上移动,U 2不变,则电压表的示数不变,C 项错误；当单刀双掷开关由a 扳向b 时,原线圈的匝数减小,由U 2＝n 2n 1U 1知,U 2增大,由P 2＝U 22R 知,P 2增大,则P 1增大,故D 项正确.]12．AD [由题图乙知交流电的周期为0.02 s,所以频率为50 Hz,A 正确；由题图乙知升压变压器输入端电压有效值为250 V,根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25 000 V,所以输电线中的电流为：I ＝P U ＝30 A,输电线损失的电压为：ΔU ＝IR ＝30×100 V ＝3 000 V,输电线路损耗功率为：ΔP ＝ΔUI ＝90 kW,B 错误；当传感器R 2所在处出现火警时其阻值减小,降压变压器副线圈两端电压不变,副线圈中电流增大,定值电阻的分压增大,所以电压表V 的示数变小,C 错误；由C 知副线圈电流增大,根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大,D 正确.]。
适用于新高考新教材高考物理二轮总复习专题分层突破练10恒定电流和交变电流(含答案)
适用于新高考新教材高考物理二轮总复习：专题分层突破练10 恒定电流和交变电流A组1.若已知一台设计功率为1×107 W的风力发电机的年均输出功率为设计功率的55%,每户家庭月均耗电200 kW·h,则该发电机可供电的户数约为()A.5 000B.1万C.2万D.4万2.(2023北京门头沟一模)在电喷汽车的进气管道中,广泛地使用着一种叫“电热丝式”空气流量传感器的部件,其核心部分是一种用特殊合金材料制作的电热丝。
如图所示,当进气管道中的冷空气流速越大时,电阻R两端的电压U0就变得越高;反之,电压U0就越低。
这样,管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号,便于汽车内的电脑系统实现自动控制。
如果将这种电热丝放在实验室中测量,得到的伏安特性曲线可能是()3.电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。
其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。
则电流互感器()A.是一种降压变压器B.能测量直流电路的电流C.原、副线圈电流的频率不同D.副线圈的电流小于原线圈的电流4.如图所示,R1为定值电阻,R为滑动变阻器,C为电容器。
闭合开关S,当滑片P向上移动时,下列说法正确的是()A.电流表A1的示数增大B.电流表A2的示数减小C.电容器C的电荷量减小D.电源内阻r上消耗的电功率增大5.如图所示,理想变压器原线圈接在u=U m sin(ωt+φ)的交流电源上,副线圈接三个阻值相同的电阻R,不计电表内阻影响。
闭合开关S后()A.电流表A2的示数减小B.电压表V1的示数减小C.电压表V2的示数不变D.电流表A1的示数不变6.下图为远距离输电的原理图,发电机输出电压不变,升压变压器、降压变压器均为理想变压器,降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。
若用户负载发生变化,电压表V的示数变化ΔU,电流表A的|=k,则两变压器间输电线的总电阻R等于()示数变化ΔI,|ΔUΔIA.nkB.knC.n2kD.kn27.图甲为一台小型旋转电枢式交流发电机的构造示意图,内阻r=1 Ω,外电路电阻R1=R2=18 Ω,电路中其余电阻不计。
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恒定电流和交变电流(限时45分钟)一、单项选择题(每小题6分，共48分)1．(2015·安徽理综)一根长为L 、横截面积为S 金属棒，其材料电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子质量为m 、电荷量为e .在棒两端加上恒定电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动平均速率为v ，则金属棒内电场强度大小为( )A.mv 22eLB.mv 2Sn e C ．ρnev D.ρev SL答案：C解析：由电流定义可知：I ＝q t ＝nvtSe t＝neSv ， 由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neSv ·ρL S ＝ρneLv ，又E ＝U L ，故E ＝ρnev ，选项C 正确．2．(2015·江苏单科)一电器中变压器可视为理想变压器，它将220 V 交变电流改变为110 V ．已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( )A ．200B ．400C ．1 600D ．3 200答案：B解析：根据理想变压器原、副线圈电压与匝数关系U 1U 2＝n 1n 2，得n 2＝n 1U 2U 1＝800×110220＝400，选项B 正确．3．(2014·江苏单科)远距离输电原理图如图所示，升压变压器原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，电压分别为U 1、U 2，电流分别为I 1、I 2，输电线上电阻为R .变压器为理想变压器，则下列关系式中正确是( )A.I 1I 2＝n 1n 2B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 2答案：D解析：根据变压器工作原理可知I 1I 2＝n 2n 1，所以选项A 错误；因U 2、I 2、R 不满足欧姆定律公式中物理量之间对应关系，所以选项B 错误；U 1I 1＝U 2I 2，但U 2I 2≠I 22R ，选项C 错误，D 正确．4．(2015·广东理综)如图为气流加热装置示意图，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 ．副线圈中电流比为1∶2B ．副线圈输出功率比为2∶1C ．副线圈接入匝数比为2∶1D ．原线圈输入功率比为1∶2答案：C解析：根据欧姆定律I ＝U R ，U 2由220 V 降至110 V ，副线圈上电流变为原来12，即调节前后，副线圈上电流之比为2∶1，选项A 错误；根据P ＝UI 知，U 、I 均变为原来12时，副线圈上输出功率变为原来14，即调节前后副线圈输出功率之比为4∶1，选项B 错误；根据理想变压器电压与匝数关系U 1U 2＝n 1n 2，当U 2由220 V 降至110 V 时，n 2变为原来12，即调节前后副线圈接入匝数比为2∶1，选项C 正确；根据理想变压器P 入＝P 出，所以原线圈输入功率等于副线圈输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为4∶1，选项D 错误．5．(2014·福建理综)如图所示为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器匝数n 1＝n 4<n 2＝n 3，四根模拟输电线电阻R 1、R 2、R 3、R 4阻值均为R ，A 1、A 2为相同理想交流电流表，L 1、L 2为相同小灯泡，灯丝电阻R L >2R ，忽略灯丝电阻随温度变化．当A 、B 端接入低压交流电源时( )A ．A 1、A 2两表示数相同B ．L 1、L 2两灯泡亮度相同C ．R 1消耗功率大于R 3消耗功率D ．R 2两端电压小于R 4两端电压答案：D解析：远距离输电过程中，应用高压输电能够减小输电线上功率损失，R 1上消耗功率小于R 3上消耗功率，C 项错；而比较两个不同输电回路，输电线电阻相同，由P 损＝I 2·2R 可知，A 1示数小于A 2示数，A 项错；根据欧姆定律可知，R 2两端电压小于R 4两端电压，D 项正确；由于输电线上损失电压不同，故两灯泡两端电压不同，故亮度不同，B 项错． 6.某研究小组设计了一个如图所示电路，已知R 阻值不随温度变化，与R 并联是一个理想交流电压表，D 是理想二极管(导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大)．在A 、B 间加一交流电压，瞬时值表达式为u ＝202sin 100πt (V)，则交流电压表示数为( )A ．10 VB ．20 VC ．15 VD ．14.1 V答案：D解析：因为理想二极管具有单向导电特性，由电流热效应知U 2R T ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R T 2，所以交流电压表读数U ＝U m2＝14.1 V ，所以选项D 正确． 7．(2014·浙江理综)如图所示为远距离交流输电简化电路图．发电厂输出电压是U ，用等效总电阻是r 两条输电线输电，输电线路中电流是I 1，其末端间电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端电流为I 2.则( )A ．用户端电压为I 1U 1I 2B ．输电线上电压降为UC ．理想变压器输入功率为I 21rD ．输电线路上损失电功率为I 1U答案：A解析：由理想变压器输入、输出功率相等可知P 1＝P 2，即U 1I 1＝U 2I 2，U 2＝I 1U 1I 2，A 正确．输电线上电压降为ΔU ＝U －U 1，B 错．理想变压器输入功率P ＝U 1I 1＝UI 1－I 21r ，C 错．输电线路上损失电功率为ΔP ＝I 21r ＝I 1U －I 1U 1，D 错．8．如图所示电路中，已知电源内阻r ＜R 2，电阻R 1阻值小于滑动变阻器R 0最大阻值．闭合电键S ，当滑动变阻器滑片P 由变阻器中点向左滑动过程中，下列说法中正确有( )A ．A 1示数不断减小，A 2示数不断减小B ．V 1示数先变小后变大，V 2示数先变大后变小C ．电源内部热功率先变大后变小D ．电源输出功率先变小后变大答案：D解析：因电阻R 1阻值小于R 0最大值，当滑片P 由中点向左滑动时，R 1和R 0总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，电压表V 1示数先增大后减小，V 2示数先减小后增大，B 错误；由P 内＝I 2r 可知，电源内部发热功率先减小后增大，C 错误；因r ＜R 2，故当滑片向左滑动时总外电阻一定大于r ，且先增大后减小，输出功率应先变小后变大，D 正确；当R 1和R 0总电阻增大过程中，V 1示数变大，V 2示数变小，R 并上电压增大，又R 1支路电阻变小，故A 2示数变大，A 错误．二、多项选择题(每小题7分，共42分)9．(2014·山东理综)如图所示，将额定电压为60 V 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)示数分别为220 V 和2.2 A ．以下判断正确是( )A ．变压器输入功率为484 WB ．通过原线圈电流有效值为0.6 AC ．通过副线圈电流最大值为2.2 AD ．变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶3答案：BD解析：变压器输入功率P 1＝P 2＝I 2U 2＝2.2×60 W＝132 W ，选项A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝U 1U 2＝22060＝113，选项D 正确；由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝311×2.2 A＝0.6 A ，选项B 正确；根据I ＝I m 2得副线圈上电流最大值I 2m ＝2I 2＝2.2 2 A ，选项C 错误．10．(2014·新课标全国卷Ⅱ)如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.原线圈通过一理想电流表A 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R 负载电阻串联后接到副线圈两端．假设该二极管正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端电压分别为U ab 和U cd ，则( )A ．U ab ∶U cd ＝n 1∶n 2B ．增大负载电阻阻值R ，电流表读数变小C ．负载电阻阻值越小，cd 间电压U cd 越大D ．将二极管短路，电流表读数加倍答案：BD解析：变压器变压比U 1U 2＝n 1n 2，其中U 1、U 2是变压器原、副线圈两端电压．U 1＝U ab ，由于二极管单向导电特性，U cd ≠U 2，选项A 错误．增大负载电阻R 阻值，负载电功率减小，由于P 入＝P 出，且P 入＝I 1U ab ，所以原线圈上电流I 1减小，即电流表读数变小，选项B 正确．c 、d 端电压由输入电压U ab 决定，负载电阻R 阻值变小时，U cd 不变，选项C 错误．根据变压器上能量关系有E 输入＝E 输出，在一个周期T 内，二极管未短路时有U ab I 1T ＝U 2R ·T 2＋0(U 为副线圈两端电压)，二极管短路时有U ab I 2T ＝U 2RT ，由以上两式得I 2＝2I 1，选项D 正确． 11．(2015·滨州二模)如图所示，C 1＝6 μF ，C 2＝3 μF ，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，电源电动势E ＝18 V ，内阻不计．下列说法正确是( )A ．开关S 断开时，a 、b 两点电势相等B ．开关S 闭合后，a 、b 两点间电流是2 AC.开关S 断开时C 1带电荷量比开关S 闭合后C 1带电荷量大D ．不论开关S 断开还是闭合，C 1带电荷量总比C 2带电荷量大答案：BC解析：S 断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由题图知a 点电势与电源负极电势相等，而b 点电势与电源正极电势相等，A 错误；S 断开时两电容器两端电压都等于电源电动势U ＝18 V ，此时Q 1＝UC 1＝108×10－6 C ，Q 2＝UC 2＝54×10－6 C ，当S 闭合后，R 1、R 2串联I ＝ER 1＋R 2＝2 A ，故B 正确；此时C 1两端电压等于R 1两端电压U 1＝IR 1＝6 V ，C 2两端电压与R 2两端电压相等U 2＝IR 2＝12 V ，此时C 1、C 2所带电荷量分别为Q 1′＝C 1U 1＝36×10－6 C ，Q 2′＝C 2U 2＝36×10－6C ，可见Q 1′＝Q 2′，可见C 正确，D 错误．12．(2014·广东理综)如图所示电路中，P 为滑动变阻器滑片，保持理想变压器输入电压U 1不变，闭合电键S ，下列说法正确是( )A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器输出电压不变C ．P 向上滑动时，变压器输入电流变小D ．P 向上滑动时，变压器输出功率变大答案：BD解析：由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U 2不变，滑片P 滑动时，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A 错误，B 正确；滑片P 上滑，电阻减小，电流I 2增大，则原线圈输入电流I 1也增大，故选项C 错误；此时变压器输出功率P 2＝U 2I 2将变大，故选项D 正确．13．(2015·天津理综)如图所示，理想变压器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 为滑动变阻器滑动触头．在原线圈上加一电压为U 正弦交流电，则( )A ．保持Q 位置不动，将P 向上滑动时，电流表读数变大B ．保持Q 位置不动，将P 向上滑动时，电流表读数变小C ．保持P 位置不动，将Q 向上滑动时，电流表读数变大D ．保持P 位置不动，将Q 向上滑动时，电流表读数变小答案：BC解析：保持Q 位置不动，则U 2不变，将P 向上滑动时，R 接入电路电阻变大，根据I 2＝U 2R 0＋R 知，I 2变小，由I 1I 2＝n 2n 1得I 1也变小，即电流表读数变小，选项A 错误，B 正确；保持P 位置不动，将Q 向上滑动时，U 2变大，则根据P 2＝U 22R 0＋R 知副线圈输出功率变大，由P 1＝P 2知，变压器原线圈输入功率P 1变大，而P 1＝I 1U ，输入电压U 一定，I 1变大，即电流表读数变大，选项C 正确，D 错误．14．如图所示电路中，各电表为理想电表，设V 1、V 2、A 读数分别是U 1、U 2、I ，当滑动变阻器R 2滑动头从某位置向左移动一小段距离过程中，V 1、V 2、A 读数变化量分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔI ，电源内阻不能忽略，则下列说法正确是( )A ．U 2与I 比值增大，U 2与I 乘积也增大B ．U 1与I 比值不变，U 1与I 乘积增大C ．ΔU 2与ΔI 比值等于ΔU 1与ΔI 比值D ．ΔU 1与ΔI 比值等于任何时刻U 1与I 比值答案：BD解析：滑动头向左滑动过程中，R 2变小，电流表示数增大，电源路端电压减小，由于U 1I＝R 1＝ΔU 1ΔI ，故D 正确；又U 1I ＝I 2R 1，故随I 增大，U 1I 增大，B 正确；U 2I＝R 2，随R 2减小而减小，而U 2＝E －I (r ＋R 1)，故ΔU 2ΔI ＝r ＋R 1，所以ΔU 2ΔI ≠ΔU 1ΔI，A 、C 均错误．。