2017届高三物理二轮复习考前基础回扣练十一恒定电流与交变电流

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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。

高考物理专题复习恒电流和交变电流测试题

权掇市安稳阳光实验学校高考物理专题复习恒定电流和交变电流测试题一．不定项选择题()1．在如图4所示的电路中，当可变电阻R 的阻值增大时（）A ．AB 两点间的电压增大 B ．AB 两点间的电压减小C ．通过R 的电流I 增大D ．通过R 的电流I 减少()2．如图3所示是一交变电流的电流值随时间的变化图象，则此交变电流的（）A ．电流的最大值为24 AB ．电流有效值为5AC ．周期为0.2sD ．频率为50Hz()3.某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图像如图所示，下列说法正确的是（）A. 交变电流的频率为0.02HzB. 交变电流的瞬时表达式为)(100cos 5A t i π=C. 在t=0.01s 时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D.若发动机线圈电阻为Ω4.0，则产生的热功率为10W()4.如图4所示的电路，闭合开关S ，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表的指针有明显偏转，该电路的故障可能是( )A ．灯L 2的灯丝断或灯座未接通 B. 电流表坏了或未接好C.从点a 经过灯L 1到点b 的电路中有断路D. 电流表和灯L 1、L 2都坏了(深圳一模)5．一理想变压器原、副线圈匝数比n 1：n 2=11：5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 随时间t 的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻。

则（） A ．流过电阻的最大电流是20AB ．与电阻并联的电压表的示数是141VC ．变压器的输入功率是1×103WD ．在交流电变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103J(深圳一模)6. 如图所示电路中，电源电动势为E ，线圈L 的电阻不计.以下判断正确的是 ( )A ．闭合S 稳定后，电容器两端电压为EB ．闭合S 稳定后，电容器的a 极带正电C ．断开S 的瞬间，电容器的a 极板将带正电D ．断开S 的瞬间，电容器的a 极板将带负电(肇庆一模)7. 下列关于日光灯电路的接法中，正确的是：（）t/10-2su/v0 12 22L R 1 R 2Ca b(肇庆一模)8.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○V和电流表○A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R以外其余电阻均不计。

高三物理二轮复习考前基础回扣练十一恒定电流与交变电流

考前基础回扣练十一恒定电流与交变电流建议用时20分钟1.有一台风扇,标有“U、P”,电动机线圈电阻为R,把它接入电压为U的电路中,以下几种计算电风扇发出热量的方法,正确的是( )A.Q=B.Q=PtC.Q=()2RtD.以上三种都可以【解析】选C。

风扇为非纯电阻,风扇正常工作时电流为I=,则风扇发出的热量为:Q=I2Rt=()2Rt,C正确。

2.如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω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=10sin10πt(V),则( )A.该交变电流的频率为10 HzB.该电动势的有效值为10VC.外接电阻R所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表的示数为1.0 A【解析】选D。

据ω=2πf知该交流电的频率为5Hz,A错;该交流电电动势的最大值为10V,有效值E=10V,B错;I==1.0A,P=I2R=9W,C错,D对。

3.(多选)在如图所示的电路中,开关闭合后,灯泡L能正常发光。

当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )A.滑动变阻器R的阻值变小B.灯泡L变暗C.电源消耗的功率增大D.电容器C的电荷量增大【解析】选B、D。

滑动变阻器的滑片向右移动时,其电阻R增大,流过R的电流减小,灯泡L变暗,故A错误,B 正确;由P总=EI知电源消耗的功率减小,C错误;电容器C上电压为路端电压,由U路=E-Ir知路端电压增大,即电容器C上的电荷量增大,D正确。

4.有一个电动势为3V、内阻为1Ω的电源。

下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50%的是( )A.0.5ΩB.1ΩC.1.5ΩD.2Ω【解析】选C。

由闭合电路欧姆定律得I=,电源效率η=×100%,电阻的功率P=I2R。

将四个选项代入分析得,只有C符合题目要求,故C正确。

5.如图所示,半径为L=1m的金属圆环,其半径Oa是铜棒,两者电阻均不计且接触良好。

冲刺版高考物理大二轮复习考前基础回扣练11 恒定电流与交变电流【精】

回扣练11：恒定电流与交变电流1．如图所示，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1.0 Ω，电阻R1＝4.0 Ω，R 2＝7.5 Ω，R 3＝5.0 Ω，电容器的电容C ＝10 μF.闭合开关S ，电路达到稳定后电容器的电荷量为( )A ．4.5×10－5 CB ．6.0×10－5C C ．7.5×10－5 CD ．1.2×10－4 C 解析：选B.闭合开关S ，R 1和R 3串联，电容器的电压等于R 3的电压，为：U ＝R 3R 1＋R 3＋r E ＝54＋5＋1×12 V ＝6.0 V ；电容器上所带的电荷量Q ＝CU ＝10×10－6×6.0 C＝6.0×10－5C ；故选B.2．(多选)在如图所示的电路中，电容器C 的上极板带正电．为了使该极板仍带正电且电量增大，下列办法中可采用的是( )A ．增大R 1，其他电阻不变B ．增大R 2，其他电阻不变C ．增大R 3，其他电阻不变D ．增大R 4，其他电阻不变解析：选AD.A 项：增大R 1时，R 1上的分压增大，而下极板上电势不变，故上极板电势升高，则电容器两端的电势差增大，极板上电荷量增大，故A 正确；B 项：若增大R 2时，R 2上的分压增大，则R 1两端的电势差减小，上极板上电势降低，而下极板电势不变，故可能使下极板带正电，或电量减小，故B 错误；C 项：增大R 3，则R 3分压增大，故下极板的电势升高，会出现与B 相同的结果，故C 错误；D 项：增大R 4，则R 4分压增大，R 3两端的电势差减小，故下极板上电势降低，上下极板间电势差增大，故电量增大，故D 正确．3．如图，在含有理想变压器的电路中，三个定值电阻R 2＝R 3＝2R 1，电流表为理想交流电表，U 为有效值恒定的正弦交流电源．当S 闭合时，电流表的示数为I ；当S 断开时，电流表的示数为5I 9.该变压器原、副线圈匝数比n 1n 2为( )A ．2B ．3C ．4D ．5 解析：选A.设变压器原、副线圈匝数比为k ，则可知，开关闭合时，副线圈电流为kI ，根据理想变压器原理可知U －IR 1kI R 2R 3R 2＋R 3＝k ，同理U －59IR 1k 59IR 2＝k ，联立解得：k ＝2，故A 正确． 4．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 中无电流通过解析：选A.滑片P 向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，因U ＝E －I (r ＋R 1)，可知电容器两极板间电压变大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，两极板间电压变大，说明电容器充电，G 中电流方向从b 到a ，选项A 正确，B 、C 错误；将S 断开后，电容器放电，G 中有电流，电压减小，电场力减小，油滴向下运动，选项D 错误．5．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S 1，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 ．电源的总功率变小解析：选B.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.6．如图所示，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( )A ．16∶1 190∶11B ．1∶16 11∶190C ．1∶16 190∶11D ．16∶1 11∶190解析：选C.输电线损失功率 P 线＝100×103×5% W＝5×103 W ，所以，输电线电流I 2＝P 线R 线＝25 A ，升压变压器原线圈电流I 1＝P 2U 1＝400 A ，故升压变压器原、副线圈匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝116. 升压变压器副线圈端电压U 2＝n 2n 1·U 1＝4 000 V ，输电线损失电压U 线＝I 2·R 线＝200 V ，降压变压器原线圈电压U 3＝U 2－U 线＝3 800 V ，故降压变压器原、副线圈匝数比为n 3n 4＝U 3U 4＝19011. 故选项C 正确．7．(多选)在如图所示的U I 图象中，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．由图象可知( )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%解析：选ABD.由图象可知，该电源的电动势E ＝3 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电阻R 的阻值为1 Ω仍由图象可知，用该电源直接与R 相连组成闭合电路时，路端电压U ＝2 V ，电流I＝2 A ，则电源的输出功率P ＝UI ＝2×2 W＝4 W ，电源的效率η＝UI EI ×100%＝23×100%≈66.7%，故选项A 、B 、D 正确，选项C 错．8．(多选)在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图所示，当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P 1、P 2的位置，使输出电压基本稳定在220 V 上．现发现输出电压高于220 V ，下列措施可能的是( )A ．P 1不动，将P 2向上移B ．P 2不动，将P 1向上移C ．P 1向下移，将P 2向上移D ．P 1向上移，将P 2向下移解析：选BD.当P 1不动，将P 2向上移时，副线圈的匝数增加，输出的电压将会增加，故A 错误；当P 2不动，将P 1向上移时，原线圈的匝数增加，根据电压与匝数成正比可知，此时输出的电压将会减小，故B 正确；当将P 1向下移，同时P 2向上移时，原线圈的匝数减小，副线圈的匝数增加，根据电压与匝数成正比可知，此时输出的电压将会增加，故C 错误；当将P 1向上移，同时P 2向下移时，原线圈的匝数增加，副线圈的匝数减小，根据电压与匝数成正比可知，此时输出的电压将会减小，故D 正确．所以BD 正确，AC 错误．9．(多选)如图，单匝矩形导线框abcd 与匀强磁场垂直，线框电阻不计，线框绕与cd 边重合的固定转轴以恒定角速度从图示位置开始匀速转动，理想变压器匝数比为n 1∶n 2.开关S 断开时，额定功率为P 的灯泡L 1正常发光，电流表示数为I ，电流表内阻不计，下列说法正确的是( )A ．线框中产生的电流为正弦式交变电流B ．线框从图中位置转过π4时，感应电动势瞬时值为P IC ．灯泡L 1的额定电压等于n 1P n 2ID ．如果闭合开关S ，则电流表示数变大解析：选ABD.线框绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线框中产生的是电流为正弦式交变电流，故A 正确；线框从中性面转动，所以感应电动势的瞬时值表达式为e ＝2PI sin ωt ，当转动π4时，感应电动势的瞬时值2P I sin π4＝P I ，故B 正确；原线圈两端的电压U 1＝P I，根据电压与匝数成正比，得U 1U 2＝n 1n 2，副线圈两端的电压U 2＝n 2U 1n 1＝n 2P n 1I ，即灯泡的额定电压为n 2P n 1I，故C 错误；S 闭合，副线圈负载电阻变小，输出功率变大，输入功率变大，P 1＝U 1I ，得I ＝P 1U 1变大，即电流表示数变大，故D 正确；故选ABD.10．如图(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A 1，副线圈电路接有交流电压表V 、交流电流表A 2、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( )A ．交流电压表V 的读数为33 2 VB ．灯泡L 两端电压的有效值为16 2 VC ．当滑动变阻器的触头P 向上滑动时，电流表A 2示数减小，A 1示数增大D ．由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100π rad/s解析：选BD.电压表的读数为电压的有效值，原线圈的电压有效值为440 V ，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为32 V ，所以电压表的读数为32 V ，所以A 错误；根据电流的热效应，则有U 22R ·T 2＝U 2L RT ，灯泡L 两端电压的有效值为U L ＝16 2 V ，故B 正确；当滑动变阻器的触头P 向上滑动时，电阻R 的阻值减小，总电阻减小，流过副线圈的电流增大，根据理想变压器中原副线圈的电流与匝数关系，流过原线圈的电流增大，故电流表A 2错误；由图可得T ＝0.02 s ，交流发电机转子的角速度为ω＝2πT＝BD.。

高考物理二轮复习专题突破练11 恒定电流和交变电流

专题突破练11恒定电流和交变电流(时间:45分钟满分:100分)选择题(共12小题,共100分。

在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项符合题目要求,选对得8分。

第9~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得9分,选对但不全的得5分,有选错或不答的得0分)1.某同学为研究电动机在启动和工作过程中电流的变化情况,设计如图所示的电路,则下列说法正确的是()A.电动机启动时的电流小于正常工作时的电流B.电动机有负载时的电流小于空载时的电流C.若增大电动机的负载,则电流增大D.由于电动机内阻不变,因此电流与电动机的负载无关答案 C解析电动机消耗的电能等于转化的机械能与产生的内能之和,由于电动机启动时的速度小于正常工作时的速度,故转化的机械能较小,此时产生的内能较大,即电流较大,A错误;有负载时速度减慢,机械能输出减小,电流增大,大于空载时的电流,B错误,C正确;综上所述D错误。

2.(2017洛阳一模)在如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,三个理想电表的示数都发生了变化,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增大,U2减小C.I增大,U1减小D.I减小,U2增大〚导学号答案 B解析当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,R1和R2串联支路电阻变小,电流变大,电流表示数I增大,由欧姆定律可知,R1两端电压增大,电压表示数U1增大。

由极限法分析可知,电压表示数U2减小。

选项B正确,A、C、D错误。

3.(2017山西省重点中学联考)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,R1为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,R1为定值电阻。

若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦式交变电流。

下列说法中正确的是()甲乙A.输入变压器原线圈的交流电压的表达式为u=36sin 50πt VB.变压器原、副线圈中的电流之比为4∶1C.t=0.01 s时,发电机的线圈平面位于中性面D.R1温度升高时,变压器的输入功率变小答案 C解析由题图乙可知交流电压最大值U m=36 V,周期T=0.02 s,可由周期求出角速度的值为rad/s=100π,则可得交流电压u的表达式u=36sin 100πt V,故A错误;根据可知变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4,故B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,发电机的线圈平面位于中性面,故C正确;R1处温度升高时,阻值减小,电流表的示数变大,变压器的输入功率变大,故D错误;故选C。

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.。

人教版高考物理二轮复习练习：十一、恒定电流与交变电流

十一、恒定电流与交变电流姓名： ________班级： ________1.经过一阻值 R ＝ 100 Ω的电阻的交变电流如下图，其周期为 1 s ．电阻两头电压的有效值为()A ．12 VB ．4 10 VC ．15 VD ．8 5V R ＝ 100 Ω的电阻产生的热量为 Q 1＝ 2(I 12Rt 1＋分析：一个周期内，该沟通电经过阻值为I 22Rt 2)＝ 2×(0.12×100 ×0.4＋ 0.22×100 ×0.1) J ＝ 1.6 J ．设该沟通电的电流有效值为 I ，则 Q 2＝ I 2 RT ，因为 Q 1＝Q 2，故经过电阻的电流有效值为I ＝10A ，故电阻两头电压的有效值为410 V ，25选项 B 正确．答案： B2．如图甲为小型旋转电枢式沟通发电机的原理图，其矩形线圈在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO ′匀速转动，线圈的两头经集流环和电刷与电阻 R＝10 Ω连结，与电阻 R 并联的沟通电压表为理想电表，示数是10 V ．图乙是矩形线圈的磁通量 Φ 随时间 t 变化的图象，则 ( )A ．电阻 R 上的电功率为 20 WB ．0.02 s 时 R 两头的电压刹时价为零C ．R 两头的电压随时间变化的规律是 i ＝ 14.1cos100πt (V)D ．经过 R 的电流随时间变化的规律是 i ＝ cos50πt (A)分析：电阻 R 耗费的电功率为 P ＝U2＝ 10 W ，选项 A 错误； 0.02 s 时磁通量变化率最R大，R 两头的电压刹时价最大，选项 B 错误；R 两头的电压 u 随时间 t 变化的规律是u ＝ 10 2cos 100πt (V) ＝ 14.1cos 100πt (V) ，经过 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 i ＝ 1.41cos 100πt (A) ，选项 C 正确，选项 D 错误．答案： C3． (多项选择 )如图 1 所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不一样的转速，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 2 中曲线 a 、 b 所示，则 ( )A ．两次 t ＝ 0 时辰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次为 25 HzD ．曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10 V分析： t ＝ 0 时辰，两次产生的沟通电的电动势刹时价均为零，所以线圈平面均与中性面重合，A 项正确；题图 2 中 a 、b 对应的周期之比为2∶ 3，所以线圈转速之比 n a ∶ a b ＝ 1 ∶ 1T a T b ＝3∶ 2，B 项错误； a 线表示的交变电动势的频次为 f a ＝ 1 ＝ 1 － 2 Hz ＝ 25 Hz ，C 项正确；T a 4×10a 线对应线圈的电动势的最大值2πE bmE am ＝ NBS · ＝ 15 V ， b 线对应线圈的电动势的最大值T a2πE bm ＝ T a 2 ， E bm ＝ 10 V ，有效值 E b ＝ 102 V ，D 项错误．＝NBS · ，所以E am ＝ V ＝5T b T b 3 2答案： AC 4． (多项选择 )某沟通发电机的输出电压随时间变化的图象如下图，输出功率是 20 kW ，现用 5000 V 高压输电，输电线上的总电阻是 40 Ω，再利用 n 1∶ n 2＝ 22∶ 1 的降压变压器降压后供应用户，则以下说法正确的选项是 ( )A ．交变电流的频次为 100 HzB ．发电机输出电压的有效值为220 VC ．流过高压输电线的电流为 125 AD ．降压变压器输出电压的有效值为 220 V分析：由图象可知周期 T ＝ 0.02 s ，所以频次 f ＝ 50 Hz ，选项 A 错误；沟通发电机的输P 2×104 出电压为 U 0＝ 220 V ，选项 B 正确；由 P ＝ UI 可知高压输电电流 I ＝ U 0＝ 5×103 A ＝4 A ，选项 C 错误；变压器的输入电压 U 1＝ U 0－IR ＝ (5000 －4×40) V ＝ 4840 V ，由U 1＝n 1可知降压变U 2 n 2压器的输出电压为U 2＝ n 2 4840 V ＝220 V ，选项 D 正确．U 1＝22n 1答案： BD5． (多项选择 )一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是 5∶ 1，原线圈接入电压 220 V 的正弦交变电流，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器 R 串连接在副线圈上，如下图．电压表和电流表均为理想沟通电表，则以下说法正确的选项是 ()A ．原、副线圈中的电流之比为5∶ 1B ．电压表的读数约为 31.11 V2.9 ×103J C ．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则 1 分钟内产生的热量为 D ．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小1∶ 5，选项 A 错误；原线分析：原、副线圈中的电流与匝数成反比，所以电流之比为圈接入电压为 220 V 的正弦交变电流，原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两头电压为 44 V ，因为副线圈接着二极管，它拥有单导游电性，而电表示数均是交变电流的有效值，依占有效值的定义有 442 T U 2×T ，进而求得电压表两头电压有效值为U ＝22 2 R × ＝ R 2V ≈ 31.11 V ，选项 B 正确；若滑动变阻器接入电路的阻值为 20 Ω，则 1 min 内产生的热量为U 2 3Q ＝ R ·t ＝ 2.9 ×10J ， C 正确；滑片向上滑动，滑动变阻器接入的阻值变小，其两头的电压不变，所以经过滑动变阻器的电流变大，即电压表示数不变，电流表示数变大，D 错误．答案： BCabcd 的面积为 S ＝ 0.03 m 2，共6．如下图是某小型沟通发电机的表示图，其矩形线圈有 10 匝，线圈总电阻为 r ＝ 1 Ω，线圈处于磁感觉强度大小为 2 2π T 的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴 OO ′转动，线圈在转动时能够经过滑环和电刷保持与外电路电阻 R ＝ 9 Ω 的连结．在外力作用下线圈以恒定的角速度 ω＝ 10πrad/s 绕轴 OO ′匀速转动时，下列说法中正确的选项是 ()A ．电阻 R 的发热功率是 3.6 WB ．沟通电流表的示数是 0.6 AC ．用该沟通发电机给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔必定为0.02 sD ．假如将电阻 R 换成标有 “ 6 V 3 W ”字样的小灯泡，小灯泡能正常工作分析：线圈中的感觉电动势最大值为E m ＝nBS ω＝ 6 2 V ，所以电动势有效值为E ＝6 V ，电流表的读数 I ＝ E＝0.6 A ，电阻 R 的发热功率 P ＝I 2R ＝ 3.24 W ，所以 A 错误， B 正确；R ＋ r2πT ＝ ω＝ 0.2 s ，故用该电源给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔是 0.2 s ，所以 C 错误；电动势有效值是 6 V ，但因为线圈有电阻，所以 “6 V 3 W ”的小灯泡不可以正常工作， D 错误．答案： B 7． (多项选择 )如图甲为远距离输电表示图，变压器均为理想变压器，升压变压器原、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.降压变压器右边部分为一火警报警系统原理图，此中 R 1 为必定值电阻， R 2 为用半导体热敏资料制成的传感器，当温度高升时其阻值变小．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 ，则以下说法中正确的有 ()A ．降压变压器副线圈输出的交变电流频次为 50 HzB ．远距离输电线路消耗功率为 180 kWC ．当出现火警时，电压表 V 的示数变小D ．当出现火警时，输电线上的电流变小分析：由题图乙知交变电流的周期为 0.02 s ，所以频次为 50 Hz ，A 正确；由题图乙知升压变压器输入电压有效值为 250 V ，依据变压比公式知升压变压器副线圈两头电压为25000 V ，所以输电线中的电流为 30 A，输电线损失的电压为ΔU＝ IR＝ 30×100 V ＝ 3000 V ，输电线路消耗功率为ΔP＝ΔU·I＝ 90 kW ， B 错误；当出现火警时传感器 R2阻值减小，降压变压器副线圈中电流增大，输电线上电流变大，电压变大，降压变压器输入、输出电压都变小，定值电阻的分压增大，电压表V 的示数变小， C 正确， D 错误．答案： AC。

2017届高考物理二轮复习训练：11 恒定电流与交变电流含解析

训练11 恒定电流与交变电流一、选择题(本大题共8小题，每小题8分，共64分．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．)1．如图所示的电路中，R 1是定值电阻，R 2是光敏电阻，电源的内阻不能忽略．闭合开关S ，当光敏电阻上的光照强度增大时，下列说法中正确的是( )A ．通过R 2的电流减小B ．电源的路端电压减小C ．电容器C 所带的电荷量增加D ．电源的效率增大解析：当光敏电阻上的光照强度增大时，光敏电阻的阻值会减小，电路的总电阻减小，电路中的总电流增大，流过R 2的电流增大，故A 错误；电路中的总电流增大，路端电压减小，故B 正确；路端电压减小，电容器两端的电压减小，电容器所带的电荷量减小，故C错误；电源效率：η＝P 总－P 内P 总＝I 2R 总－I 2r I 2R 总＝R 总－r R 总＝1－rR 总，总电路的电阻减小，所以电源的效率就减小，故D 错误．答案：B2．如图所示，图中的三个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P 向左端缓慢移动时，下面说法中正确的是( )A ．电压表的读数减小，电流表的读数增大B ．电压表的读数增大，电压表的读数增大C ．电阻R P 消耗的功率增大，电容器C 所带电荷量增加D ．电压表的读数减小，电流表的读数减小解析：P 向左端缓慢移动，R P 增大，R 总＝r ＋R 1＋R 2＋R P 增大，电流表读数I ＝ER 总减小，测量R 2两端的电压U 2＝IR 2减小，故D 正确.测量R 2和R P 的总电压，或电源和R 1的外电压，即U 1＝I (R 2＋R P )＝E －I (r ＋R 1)故增大，A 、B 错误．电阻R P 消耗的功率P ＝I 2R P ，不能确定，但电容器C 所带电荷量Q ＝CU 1增大，故C 错误．答案：D 3.小型交流发电机的原理图如图所示：单匝矩形线圈ABCD 置于匀强磁场中，绕过BC 、AD 中点的轴OO ′以恒定角速度旋转，轴OO ′与磁场垂直．矩形线圈通过滑环与理想交流电流表A 、定值电阻R 串联．下列说法中正确的是( )A ．线圈平面与磁场垂直时，交流电流表A 的示数最小B ．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R 的电流最大C ．线圈平面与磁场垂直时，通过线圈的磁通量变化率最大D ．线圈平面与磁场平行时，通过线圈的磁通量最大答案：B4.(2013·四川高考)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(100πt ＋π2) A解析：由负载电流图象知，负载电流I 2＝0.052 A ，变压器的输出功率P 2＝I 2U 2＝0.052×110W ≈3.9 W ，输入功率P 1＝P 2＝3.9 W ，A 正确；输出电压的最大值为U 2m ＝110 2 V ，B 错误；变压器原、副线圈的匝数比是n 1n 2＝U 1U 2＝2∶1，C 错误；由图象知，负载电流的函数表达式i ＝0.05sin 100πt (A)，D 错误．答案：A5．将阻值为100 Ω的电阻丝绕成一个100匝的闭合矩形线圈，让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速运动，如图甲所示，产生的感应电动势如图乙所示．则可以判断( )A ．t ＝0时刻线圈应转到图甲所示的位置B ．该线圈的转速为100π r/sC ．穿过线圈的磁通量的最大值为150πWbD ．线圈转一周所产生的电热为9.68 J解析：零时刻感应电动势为零，磁通量变化最慢，线圈应与磁场垂直，A 错误；产生感应电动势的周期为0.02 s ，则线圈的转速为50 r/s ，B 错误；感应电动势的最大值E m ＝NBSω，Φm ＝BS ＝31111 000π Wb ，C 错误；线圈转一周所产生的电热Q ＝(E m 2)2R ×T ＝9.68 J ，D 正确．答案：D6．如图所示的电路中，E 为电源，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)，R 2、R 3为滑动变阻器，C 为平行板电容器．当开关S 闭合时，电容器两极板间有一带电微粒恰好处于静止状态．下列说法正确的是( )A ．只逐渐增大照在R 1上的光照强度，电阻R 0消耗的电功率变大，带电微粒向上运动B ．只将R 3的滑动端P 3向上端移动时，电源消耗的功率变大，带电微粒向上运动C ．只将R 2的滑动端P 2向下端移动时，带电微粒向下运动D ．断开开关S ，带电微粒将向下运动解析：只逐渐增大R 1的光照强度，R 1的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R 0消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，两板间的场强增大，故微粒向上运动，故A 正确；R 3与电容器串联，只将R 3的滑动端P 3向上端移动时，电路稳定时相当于导线，故改变R 3的滑片的位置不会影响电路中电流及电压，故带电微粒静止不动，故B 错误；只调节电阻R 2的滑动端P 2向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，两板间的场强增大，故带电微粒向上运动，故C 错误；若断开开关S ，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的电场力减小，将向下运动，故D 正确．答案：AD7．如图所示，一理想变压器原线圈接正弦交变电源，副线圈接有三盏相同的灯(不计灯丝电阻的变化)，灯上均标有(36 V ,6 W)字样，此时L 1恰正常发光，图中两个电表均为理想电表，其中电流表显示读数为0.5 A ，下列说法正确的是( )A ．原、副线圈匝数之比为3∶1B ．变压器的输入功率为12 WC ．电压表的读数为18 VD ．若L 3突然断路，则L 1变暗，L 2变亮，输入功率减小解析：因L 1正常发光，L 1两端的电压为36 V ，电流I ＝P U ＝636 A ＝16A ，L 2、L 3的电流均为112A ，两端的电压为18 V ，电功率为1.5 W ，所以副线圈的输出电压为36 V ＋18 V ＝54 V ，副线圈的输出功率为6 W ＋1.5 W ＋1.5 W ＝9 W ，原线圈输入的功率也为9 W ；由变压比公式I 1I 2＝n 2n 1知，0.516＝n 2n 1，n 1n 2＝13，当L 3断路时，副线圈的电压不变，总电阻增大，电流变小，L 1变暗，L 2两端的电压变大，L 2变亮，总功率变小，由P ＝U 2R 总，U 不变，R 总增大．答案：CD8．图甲是远距离输电线路的示意图，图乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则( )A ．发电机输出交流电压的有效值约为500 VB ．用户用电器上交流电的频率是100 HzC ．输电线的电流只由升压变压器原、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：由图象可知交流电压的最大值为U m ＝707 V ，因此其有效值为U ＝7072 V ≈500 V ，故A 正确；发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T ＝0.02 s ，故f ＝1T ＝10.02Hz＝50 Hz ，故B 错误；输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原、副线圈的匝数比无关，故C 错误；当用户用电器的总电阻增大时，用户的功率减小，降压变压器的输出功率减小，则输入的功率减小，输入的电流减小，输电线上损失的功率减小，故D 正确．答案：AD二、计算题(本大题共2小题，共36分．需写出规范的解题步骤)9.(2016·北京卷)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R 随温度t 变化的示意图．由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更________(选填“敏感”或“不敏感”)解析：由图可知，热敏电阻在温度上升时，阻值下降，故其导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻在温度变化时，阻值变化明显，故对温度更敏感．答案：增强敏感10．一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10－5 m 2的输电线向4×103 m 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？(3)想一想，当深夜接入电路的用电器减少时，用电器两端的电压是大于、小于还是等于220 V ？若用电器电路中电流为100 A ，求此时用电器两端的电压数值．解析：(1)输电要用两根导线，则输电线的电阻为r ＝ρ2l S ＝1.8×10－8×2×4×10310－5Ω＝14.4 Ω 由题意知P 损＝P ×4%＝(PU 2)2r105×0.04＝(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 V n 3n 4＝U 3U 4＝5 760220＝28811降压变压器原、副线圈匝数比为288∶11(3)用电器总数减少时，用电器两端电压将增大，由题知I ′4＝100 A ，则由：I ′4I ′3＝n 3n 4＝28811，所以I ′3＝27572U ′损＝I ′3·r ＝27572×14.4 V ＝55 V而U 1、U 2不变U ′3＝U 2－U ′损＝(6 000－55) V ＝5 945 V U ′3U ′4＝n 3n 4U ′4＝n 4n 3×U ′3＝11288×5 945 V ≈227 V答案：(1)1∶12 (2)288∶11 (3)大于 220 V 227 V。

2017高考二轮复习专题十恒定电流与交变电流

2017高考二轮复习专题十恒定电流与交变电流一、单项选择题1．(2016·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了变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2表示，则下列判断正确的是( )A ．I 减小，U 1增大B ．I 增大，U 2减小C ．I 增大，U 1减小D ．I 减小，U 2增大D 【解析】当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，R 1和R 2串联支路电阻变大，电流变小，电流表示数I 减小，由欧姆定律可知，R 1两端电压减小，电压表示数U 1减小．由极限法分析可知，电压表示数U 2增大．故选项D 正确，ABC 错误．2．(2016·全国甲卷)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Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12C.35D.23C 【解析】断开S 和闭合S 后等效电路分别如图甲、乙所示．根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U 1＝15E ，U 2＝13E ，C 所带的电荷量Q ＝CU ，则Q 1∶Q 2＝3∶5，选项C 正确． 3．如图所示，用金属铁制成“口”形铁芯，其左右分别绕有匝数为n 1＝1 800和n 2＝2 700的两个线圈，a 、b 两端接有u ＝2202sin 100πt (V)的交流电，c 、d 两端接阻值为33 Ω的定值电阻R ，线圈电阻不计，则下列判断正确的是( )A ．电阻R 两端的电压频率为100π HzB ．通过电阻R 的电流有效值为10 AC ．电阻R 两端的电压有效值可能为330 VD ．电阻R 两端的电压有效值可能为260 VD 【解析】交变电压的周期为2π100πs ＝0.02 s ，频率为50 Hz ，选项A 错误；a 、b 两端的电压有效值U 1＝22022V ＝220 V ，若变压器为理想变压器，根据U 1U 2＝n 1n 2得，电阻R 两端的电压有效值U 2＝27001800×220 V ＝330 V ，通过电阻R 的电流有效值I 2＝U 2R＝10 A ，考虑到金属铁中会产生涡流，实际会有能量损耗，电阻R 两端的电压有效值应小于330 V ，通过电阻R 的电流有效值应小于10 A ，选项D 正确，B 、C 错误．4．(2016·太原模拟)如图为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L 1、L 2、L 3都标有“5 V 5 W ”字样，L 4标有“5 V 10 W ”字样．若它们都能正常发光，则原、副线圈的匝数比为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶1D ．4∶1B 【解析】根据灯泡L 1正常发光，由P ＝UI 可得流经理想变压器原线圈的电流I 1＝1 A ；根据灯泡L 4正常发光，由P ＝UI 可得流经理想变压器副线圈的电流I 2＝2 A ，由理想变压器的变流关系可得：n 1n 2＝I 2I 1＝21，故选项B 正确，ACD 错误． 5．(2016·兰州模拟)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶3，A 处安装若干盏电灯，副线圈中并联的两盏电灯均正常发光，已知所有电灯的规格均为“12 V 24 W ”，则下列说法正确的是( )A ．若正弦式交流电压有效值U ＝20 V ，则A 处并联三盏电灯均能正常发光B ．若正弦式交流电压有效值U ＝20 V ，则A 处并联六盏电灯均能正常发光C ．若A 处安装六盏电灯均能正常发光，则正弦式交流电压有效值U ＝40 VD ．若A 处安装六盏电灯均能正常发光，则正弦式交流电压有效值U ＝24 VA 【解析】正常发光时每盏电灯两端的电压U 0＝12 V ，通过的电流I 0＝P 0U 0＝2 A ，副线圈的总电流I 2＝2I 0＝4 A ，根据I 2I 1＝n 1n 2，得原线圈的总电流I 1＝6 A ，是I 0的三倍，若U ＝20 V ，则I 1U －2P 0＝6×20 W －2×24 W ＝72 W ＝3P 0，所以A 处需要并联三盏电灯，A 正确，B 错误；若A 处安装六盏电灯均能正常发光，则共有八盏电灯正常发光，8P 0＝I 1U ，得U ＝32 V ，C 、D 错误．6．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，电流表和电压表均为理想交流电表，定值电阻R 0＝10 Ω、R 1＝20 Ω，R 为滑动变阻器．当在原线圈两端接入如图乙所示的电压时，下列判断中正确的是( )A ．原线圈两端输入的交流电压的有效值为110 VB ．当滑动变阻器R 的滑片向下滑动时，电压表的示数将减小C ．当滑动变阻器连入电路的阻值等于R 1时，电流表的示数为0.2 AD ．无论滑动变阻器的滑片如何滑动，原线圈的输入功率均不发生变化C 【解析】由有效值的定义可得U 21R T ＝⎝⎛⎭⎫200 V 22R ·T 2，解得U 1＝100 V ，A 错误；电压表的示数取决于理想变压器的变压比和原线圈两端输入电压的有效值，与滑动变阻器无关，B 错误；当滑动变阻器连入电路的阻值等于R 1时，副线圈两端的总电阻R 总＝20 Ω，由变压比可得副线圈两端的电压有效值为U 2＝20 V ，由理想变压器功率关系P 出＝P 入可得，电流表的示数I ＝U 22U 1R 总＝0.2 A ，C 正确；在调节滑动变阻器的过程中，变压器的输出功率会发生变化，故输入功率也会发生变化，D 错误．7．(2016·天津高考)如图所示，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．下列说法正确的是( )A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 1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A 1示数变大D ．若闭合开关S ，则电流表A 1示数变大，A 2示数变大B 【解析】当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻R 变大，则副线圈所在电路的总电阻R 总变大，因原、副线圈两端的电压U 1、U 2不变，则通过R 1的电流I 2＝U 2R 总变小，R 1消耗的功率P R 1＝I 22R 1变小，选项A 错误；R 1两端的电压U R 1＝I 2R 1变小，则电压表V 的示数U V ＝U 2－U R 1变大，选项B 正确；因通过原、副线圈的电流关系I 1I 2＝n 2n 1，I 2变小，则I 1变小，即电流表A 1的示数变小，选项C 错误；若闭合开关S ，则副线圈所在电路的总电阻R ′总变小，通过副线圈的电流I ′2＝U 2R ′总变大，则通过原线圈的电流I ′1变大，电流表A 1的示数变大，R 1两端的电压U ′R 1＝I ′2R 1变大，则R 2 两端的电压U ′R 2＝U 2－U ′R 1变小，电流表A 2的示数变小，选项D 错误．8．(2016·潍坊模拟)如图所示，边长为L 、匝数为N 、电阻不计的正方形线圈abcd ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕转轴OO ′以角速度ω匀速转动，轴OO ′垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是( )A ．交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBωL 2sin ωtB ．变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1C ．电压表V 示数为NBωL 2D ．若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均减小C 【解析】图示线圈位置是与中性面垂直的位置，从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBωL 2cos ωt ，A 错．理想变压器的输入功率与输出功率相等，B 错．原线圈电压的有效值U 1＝22NBωL 2，由U 1U 2＝12得U 2＝2NBωL 2，由于二极管的单向导电性，副线圈中只有半个周期内有电流，设电压表示数为U ，根据有效值的定义得U 22R ×T 2＝U 2R×T ，所以电压表的示数U ＝NBωL 2，C 对．若滑动变阻器的滑片向下滑动，副线圈的总阻值增大，原线圈电压不变，副线圈电压也不变，电压表示数不变，由欧姆定律得副线圈的电流变小，原线圈中的电流也变小，电流表示数变小，D 错．二、多项选择题9．(2016·南昌模拟)如图所示，a 、b 间输入电压有效值为220 V 、频率为50 Hz 的正弦式交流电，两灯泡额定电压相等，变压器为理想变压器，电流表和电压表均为理想交流电表，闭合开关后，两灯泡均正常发光，电流表的示数为1 A ，电压表示数为22 V ，由此可知( )A ．变压器原、副线圈的匝数比为9∶1B ．正常发光时，灯泡L 1的电阻是L 2的3倍C ．原线圈电流为19A D ．副线圈交变电流的频率为5 HzAC 【解析】因为两灯泡额定电压相等，闭合开关后，两灯泡均正常发光，所以原线圈两端电压为220 V －22 V ＝198 V ，原、副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝19822＝91，A 正确；根据I 1I 2＝n 2n 1＝19，原线圈电流I 1＝19A ，根据I 1RL 1＝I 2RL 2，可知RL 1＝9RL 2，B 错误，C 正确；变压器不改变交流电的频率，D 错误．10．(2016·合肥模拟)在如图所示的电路中，开关闭合后，当滑动变阻器的触头P 向下滑动时，则( )A ．灯L 1变亮B ．灯L 2变暗C ．电源的总功率变大D ．电阻R 1有从b 到a 方向的电流BD 【解析】开关闭合后，当滑动变阻器的触头P 向下滑动时，电路的总电阻逐渐增大，总电流减小，L 1变暗，R 2两端电压增大，流过L 2的电流减小，选项A 错误，B 正确．开关闭合后，由于电源输出电流减小，电源的总功率变小，选项C 错误．当电源输出电流减小时，电容器支路两端电压增大，电容器充电，电阻R 1有从b 到a 方向的电流，选项D 正确．11．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，电压表和电流表均为理想电表，L 为白炽灯，其阻值不随温度变化，R 1、R 2为定值电阻，R 为滑动变阻器．当滑动变阻器的滑片从a端向b端滑动时，下列说法正确的是()A．电压表V1、V2、V和电流表A的示数均增大B．电压表V2和电流表A的示数之比增大C．白炽灯L变暗D．电压表V1示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值减小BC【解析】当滑动变阻器的滑片从a端向b端滑动时，其接入电路中的电阻增大，因此总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，流过R2的电流增大，所以电流表A示数减小，白炽灯L变暗．A错误，C正确；电压表V2和电流表A的示数的比值为滑动变阻器R接入电路的阻值，增大，B正确；因为R L＝UI＝ΔUΔI，所以电压表V1示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值不变，D错误．12．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶1，在原线圈a、b端加上一交变电压u＝2202sin 100πt (V)．流过小灯泡L的电流有效值为0.3 A时，小灯泡正常发光．则下列说法中正确的是()A．小灯泡的额定功率为3 WB．小灯泡的额定功率为66 WC．将滑动变阻器的滑片P稍微下移，小灯泡亮度不变D．将滑动变阻器的滑片P稍微下移，变压器的输入功率变大AC【解析】根据变压器原、副线圈的匝数比等于电压比，可得副线圈两端的电压有效值为10 V，小灯泡的功率为P＝UI＝3 W，选项A正确，B错误；由于输入电压与变压器原、副线圈匝数均不变，故将滑动变阻器的滑片P稍微下移后，小灯泡两端的电压不变，亮度不变，滑动变阻器接入电路的阻值变大，变压器输出功率变小，输入功率也变小，选项C正确，D错误．13．如图甲所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框ABCD，电枢绕垂直于磁场方向的线框对称中心线OO′匀速转动，通过电刷与一理想变压器连接，已知该变压器原线圈匝数n1＝1100匝，副线圈匝数n2＝200匝，输入变压器原线圈中的交流电如图乙所示．所有线圈及导线电阻不计，电表对电路的影响忽略不计，电压表接在副线圈c、d两端，输电线的等效电阻为R，原来开关S是断开的．则下列说法正确的是()图甲图乙A．若仅将矩形线圈变为圆形，线圈匝数、导线材料以及单匝长度不变，电压表示数将增大B．若仅将矩形线圈的转速增大1倍，变压器副线圈两端输出的交变电流频率为50 Hz，电压表的示数为80 VC．当S闭合后，输电线上损耗的功率增大D．当S闭合后，灯泡L的亮度变暗，电流表示数变小AC【解析】线圈在磁场中转动时产生交变电流的电压峰值为E max＝nBSω，若将矩形线圈变为圆形，线圈匝数、导线材料以及单匝长度不变，但线圈的面积增大，故电压峰值增大，变压器原线圈中的输入电压增大，电压表的示数增大，选项A正确；若仅将矩形线圈的转速增大1倍，则原线圈中产生的交变电流峰值增大为原来的2倍，即原线圈中交变电流的电压的有效值U1＝440 V，由原、副线圈的匝数比可知，副线圈两端交变电流的电压的有效值变为U2＝80 V，此时原线圈输入的交变电流频率为原来的2倍，即100 Hz，由于变压器并不改变交流电的频率，所以此时副线圈两端输出的交流电频率也为100 Hz，选项B错误；当S闭合后，由于副线圈回路中的总电阻变小，干路中的总电流I2变大，根据P＝I22R可知，输电线上损耗的功率变大，选项C正确；灯泡上的电压为U1＝U2－U R，因U2不变，由U R ＝I2R可知U R增大，故灯泡两端的电压减小，灯泡L的亮度变暗，根据U1I1＝U2I2可知，I2变大时，I1变大，即电流表示数变大，选项D错误．。

高考复习指导高三物理二轮复习专题十一恒定电流和交

专题十一恒定电流和交变电流限时规范训练[单独成册](时间：45分钟)1. (多选)将电阻与一矩形线框相连接，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 图象如图所示．则下列说法中正确的是()A ．线框在t 1时刻与磁场方向垂直B ．线框在t 2时刻与磁场方向垂直C ．t 1～t 2时间内穿过线框的磁通量逐渐增大D ．0～t 4时间内电流方向改变了2次解析：选BCD.由图象可知，t 1、t 3时刻感应电流最大，这两个时刻线框与中性面垂直，与磁场方向平行，A 错误；由图象可知，在t 2、t 4时刻，感应电流为零，这两个时刻线框平面与中性面重合，即与磁场方向垂直，B 正确；由以上分析可知，从t 1到t 2，线框由与磁场平行的位置转到与磁场垂直的位置，则穿过线框的磁通量逐渐增大，C 正确；由图象可知，0～t 4是一个周期，电流的方向改变了2次，D 正确．2．(2015·南京高三质检)图1中D 为理想二极管，具有单向导电性，R 是阻值均为10 Ω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 右端为一个整体，整体电阻为r ，整体两端电压为U 有效，根据交变电流有效值的定义知，31122r ·T 2＝U 2有效r ·T ，解得U 有效＝2202V ，由电路分析知，电压表两端的电压占整体两端电压的三分之一，因此电压表的示数为13U 有效≈51.9 V，B 正确．3．(2015·高考天津卷) (多选)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：选BC.保持Q 的位置不动，则U 2不变，将P 向上滑动时，R 接入电路的电阻变大，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、选项B 正确；保持P 的位置不动，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、选项D 错误．4．(2015·高考福建卷)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 2U 2m 4rB.⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n 1U 2m 4r C ．4⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22⎝ ⎛⎭⎪⎫P U m 2r D ．4⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n 12⎝ ⎛⎭⎪⎫P U m 2r解析：选C.升压变压器T 的原线圈两端电压的有效值为U 1＝U m 2；由变压关系可得U 1U 2＝n 1n 2，则U 2＝n 2U m 2n 1；因为输送电功率为P ，输电线中的电流为I 2＝P U 2＝2n 1P n 2U m ，则输电线上损失的电功率为ΔP ＝I 22(2r )＝4n 21P 2r n 22U 2m，故选项C 正确． 5.在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3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 端滑动的过程中，下列说法中正确的是( )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 端滑动的过程中，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UR 1＝IR 1可知R 1两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UR 2＝U －UR 1可得R 2两端的电压减小，又由I 2＝UR 2R 2可得流过R 2的电流变小，在干路电流增大的情况下，电流表的示数将变大，选项B 错误；电容器两端的电压变小，根据C ＝QU ，电容器所带电荷量将变少，选项C 错误；由于R 2两端的电压变小，所以a 点的电势变低，选项D 正确．6.如图是气敏传感器的工作原理图，R CO 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增加而减小，R 是一可变电阻，在ac 间接12 V 的恒定电压，bc 间接报警器．当环境中一氧化碳浓度增加到一定值时报警器发出警告．则( )A ．当一氧化碳的浓度升高时，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 ．若ac 间的电压减小可减小R 的阻值使气敏传感器正常工作解析：选C.当环境中一氧化碳浓度增大时，电阻R CO 减小，电压减小，bc 间电压增大，b 点电势升高，报警器发出警告，电阻R 值越大，在一氧化碳浓度增加时，bc 间电压越容易达到报警电压，同样增大ac 间电压，也可使bc 间容易达到报警电压，故A 、B 错误，C 正确，当ac 间电压减小时，应增大R 的阻值，才可使报警器正常工作，D 错误．7. (2016·济南模拟)(多选)某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示，输出功率是20 kW ，现用5 000 V 高压输电，输电线上的总电阻是40 Ω，再利用n 1∶n 2＝22∶1的降压变压器降压后供给用户，则下列说法正确的是( )A ．交变电流的频率为100 HzB ．发电机输出电压的有效值为220 VC ．流过高压输电线的电流为125 AD ．降压变压器输出电压的有效值为220 V解析：选BD.由图象可知周期T ＝0.02 s ，所以频率f ＝50 Hz ，故选项A 错误；交流发电机的输出电压为U 0＝220 V ，故选项B 正确；由P ＝UI 可知高压输电电流I ＝P U ＝20 0005 000 A ＝4 A ，故选项C 错误；降压变压器的输入电压U 1＝U －IR ＝5 000 V －4×40 V＝4 840V ，由U 1U 2＝n 1n 2可知降压变压器的输出电压为U 2＝n 2n 1U 1＝4 84022V ＝220 V ，故选项D 正确． 8．(2016·山西名校一模)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T 1和降压变压器T 2向R 0＝11 Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R ＝10 Ω，T 2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u ＝2202sin 100 πt (V)，将T 1、T 2均视为理想变压器．下列说法正确的是( )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 ，则降压变压器的输出功率P ＝U 2R 0＝4 400 W ，根据理想变压器的输入功率等于输出功率知，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 ＝ω2π＝50 Hz ，B 错误；由于通过R 0的电流为I ＝U R 0＝20 A ，由变流比知，输电线上的电流为5 A ，则输电线R 消耗的功率为P ′＝I 2线R ＝250 W ，C 错误；当用电器的电阻减小时，而T 2中输出电压不变，则通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．如图所示，理想变压器与电阻R ，交流电压表V 、交流电流表A 按图1所示方式连接，已知变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝10∶1，电阻R ＝5 Ω.图2是R 两端电压U 随时间t 变化的图象，U m ＝10 2 V ．则下列说法中正确的是( )A ．交变电流的频率为50 2 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 ＝1T＝50 Hz ，A 错误；由于变压器输出端电压的最大值为10 2 V ，则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 ，则变压器的输入功率P ＝UI ＝100×0.2 W ＝20 W ，故D 错误．10．某发电站为一城市供电的示意图如图所示，其中M 为升压变压器，N 为降压变压器，假设两变压器均可视为理想变压器．已知变压器M 的输入电压U 1保持不变，输入电流、输入功率分别用I 1、P 1表示，输出电压、输出电流、输出功率分别用U 2、I 2、P 2表示；变压器N 的输入电压、输入电流、输入功率分别用U 3、I 3、P 3表示，输出电压、输出电流、输出功率分别用U 4、I 4、P 4表示；输电线的阻值为R ，输电线损失的功率为ΔP .下列关系式正确的是( )A ．I 2＝U 2RB ．ΔP ＝(U 2－U 3)I 3C ．I 2＞I 3D ．当用户的数量增加时，变压器N 的输入电压U 3增加解析：选B.M 、N 均为理想变压器，则P 1＝P 2，根据I ＝P U 可知，输电线中的电流I 2＝P 2U 2，A 错误；由电路图可知输电电流I 2＝I 3，则输电线上损失的功率为ΔP ＝(U 2－U 3)I 3，B 正确、C 错误；当用户的数量增加时，输出功率增大，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U 3减小，D 错误．11. (2015·高考广东卷)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1∶2B ．副线圈输出功率比为2∶1C ．副线圈的接入匝数比为2∶1D ．原线圈输入功率比为1∶2解析：选C.根据欧姆定律I ＝U R ，U 2由220 V 降至110 V ，副线圈上的电流变为原来的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 均变为原来的12时，副线圈上输出的功率变为原来的14，即调节前后副线圈的输出功率之比为4∶1，选项B 错误；根据理想变压器电压与匝数的关系U 1U 2＝n 1n 2，当U 2由220 V 降至110 V 时，n 2变为原来的12，即调节前后副线圈接入的匝数比为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的输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为4∶1，选项D 错误．12. (多选)一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压为220 V 的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R 串联接在副线圈上，如图所示．电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是( )A ．原、副线圈中的电流之比为5∶1B ．电压表的读数约为31.11 VC ．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1分钟内产生的热量为2 904 JD ．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小解析：选BC.由n 1I 1＝n 2I 2可得，I 1∶I 2＝n 2∶n 1＝1∶5，选项A 错误；U 1＝220 V ，U 2＝44 V ，电压表测量的是电阻R 两端的电压，其示数表示有效值，需要根据电流的热效应计算电压的有效值，取交流电的一个周期T ，考虑到二极管具有单向导电性，则U 22R ·T 2＝U 2有效RT ，代入数据可得U 有效＝22 2 V ＝31.11 V ，选项B 正确；1分钟内电阻R 上产生的热量为Q ＝U 2有效Rt ＝2 904 J ，选项C 正确；若将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，但滑动变阻器两端电压的有效值不变，即电压表示数不变，滑动变阻器消耗的功率变大，输出功率变大，输入功率和输入电流均变大，所以电流表示数变大，选项D 错误．13．(2015·百校联盟名师押题卷)(多选)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r ＝2 Ω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 ′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R 的最大阻值为R 0＝407 Ω，滑动片P 位于滑动变阻器中央，定值电阻R 1＝R 0、R 2＝R 02，其它电阻不计．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S ，线圈转动过程中理想交流电压表示数是10 V ，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t 变化的图象，则下列说法正确的是( )A ．电阻R 2上的热功率为57W B ．0.02 s 时滑动变阻器R 两端的电压瞬时值为零C ．线圈产生的感应电动势随时间t 变化的规律是e ＝102cos 100πt (V)D ．线圈开始转动到t ＝1600 s 的过程中，通过R 1的电荷量为2200πC 解析：选AD.根据串联电路分压关系，可求得R 2两端的电压为107 V ，故P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1072207W ＝57W ，A 正确；0.02 s 时线圈的磁通量为0，此时线圈中电动势最大，R 两端电压最大，B 错误；因线圈有内阻r ，故电动势最大值E m ＞10 2 V ，C 错误；由R 外＝10 Ω，r ＝2 Ω，U ＝10 V 可得E m ＝NBSω＝12 2 V ，又q ＝NΔΦR 外＋r ＝N BS sin 30°R 外＋r ，以上各式联立可得：q ＝2200πC ，D 正确．。

高考物理二轮复习专题4 第1课恒定电流和交变电流试

第1课恒定电流和交变电流考点一直流电路1．电功和电热：电功W ＝qU ＝UIt ；电热Q ＝I 2Rt .(1)对纯电阻电路，电功等于电热．电流流经纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内能：W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2Rt .(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽)，由于W >Q ，这时电功只能用W ＝UIt 计算，电热只能用Q ＝I 2Rt 计算．2．闭合电路的欧姆定律． (1)E ＝U ＋U r ；(2)I ＝ER ＋r (I 与R 之间的关系)；(3)U ＝E －Ir (U 与I 之间的关系)； (4)U ＝RR ＋rE (U 与R 之间的关系)．注意：①当外电路断开时(I ＝0)，路端电压U 等于电动势E ，但用电压表直接测量，则读数却略小于电动势(因为有微弱电流流过电源而导致内压降)．若用理想电压表测量，则读数等于电动势，在进行断路故障分析时，常用此结论进行判断，即何处断路，何处两端电压等于电动势．②当外电路短路时(R ＝0，因而U 外＝0)，电流最大，为I m ＝E r(不允许出现这种情况，因为会把电源烧坏)．3．电源的功率．(1)电源的功率P ：电源将其他形式的能转化为电能的功率．计算式：①P ＝IE (普遍适用)；②P ＝E 2R ＋r＝I 2(R ＋r )(只适用于外电路为纯电阻的电路)．(2)电源内阻消耗的功率P 内：电源内阻的热功率．计算式：P 内＝I 2r .(3)电源的输出功率P 外：外电路上消耗的功率．计算式：①P 外＝IU (普遍适用)；②P 外＝I 2R ＝E 2R（R ＋r ）2(只适用于外电路为纯电阻的电路)．(4)电源的输出功率(P 外)与外电阻R 的关系：P 外＝IU ＝E 2R （R ＋r ）2＝E 2（R －r ）2R＋4r ，P 外随R 变化的关系图象如图所示，当外电阻与内电阻相等时，输出功率最大．4．含容电路的分析技巧．电容器两极间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压，与电容器串联的电阻两端的电压一定为零．考点二交变电流 1．中性面．(1)线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零．(2)线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周则线圈两次通过中性面，故一个周期内线圈中电流方向改变两次．(3)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变．2．交变电流的描述．(1)峰值：E m ＝NBSω.当线圈平面跟磁感线平行时，产生的交变电动势最大．(2)有效值：根据电流的热效应定义，让交变电流和恒定电流通过同样阻值的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，该恒定电流的值就是交变电流的有效值．注意：①交变电流的有效值反映的是交变电流产生热效应的平均效果．②正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系是E ＝12E m ，U ＝12U m ，I ＝12I m .(3)瞬时值：从线圈经过中性面开始计时，瞬时值表达式为e ＝E m sin ωt ，u ＝U m sin ωt ，i ＝I m sin ωt .3．变压器原理．(1)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压与匝数成正比． (2)功率关系：无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和． (3)电流关系：①对只有一个副线圈的变压器，通过原副线圈的电流与原副线圈的匝数成反比，即I 1I 2＝n 2n 1； ②对有多个副线圈的变压器，则I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3＋I 4n 4＋….(4)变压器中的决定关系：在匝数比一定的情况下，理想变压器的输出电压由输入电压决定，输入电流由输出电流决定，输入功率由输出功率决定．课时过关(A 卷)一、单项选择题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 交变电流改为110 V ，已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为(B )A ．200B ．400C ．1 600D ．3 200解析：根据变压器的变压规律U 1U 2＝n 1n 2，可求副线圈匝数为400，所以B 正确． 2．如图所示的电路中，当变阻器R 1的滑动触头向上滑动时，A 、B 两灯亮度的变化情况为(A)A ．A 灯和B 灯都变亮 B ．A 灯和B 灯都变暗C ．A 灯变亮，B 灯变暗D ．A 灯变暗，B 灯变亮解析：R 1电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内电压变小，外电压变大，A 灯变亮，A 灯电流变大，电阻R 2电流变小，电阻R 2电压变小，B 灯电压变大，B 灯变亮．3．(2015·广东高考)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(C )A．副线圈中的电流比为1∶2B．副线圈输出功率比为2∶1C．副线圈的接入匝数比为2∶1D．原线圈输入功率比为1∶2解析：通过调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V，输出电压减少为原来的一半，根据欧姆定律I＝UR，在电阻不变时，调节前后副线圈输出电流之比为I2前∶I2后＝U2前∶U2后＝2∶1，选项A错误；根据理想变压器原理U1∶U2＝n1∶n2，在原线圈电压和匝数不变的情况下，副线圈接入匝数也应该变为原来的一半，接入匝数比n2前∶n2后＝U2前∶U2后＝2∶1，选项C正确；根据功率P＝UI，得到调节前后副线圈输出功率之比P2前∶P2后＝U2前I2前∶U2后I2后＝4∶1，选项B错误；原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，所以原线圈的输入功率之比P1前∶P1后＝P2前∶P2后＝4∶1，选项D错误．4．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 10 πt(V)，则(D)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 2V，有效值E＝10 V，B错；I＝ER＋r＝1.0 A，P＝I2R＝9 W，C错，D对．5．如图所示的调压器，滑动触头P和Q都可以调节，在输入交变电压一定的条件下，要使输出电压增大，输入电流增大，下列做法正确的是(C)A．Q不动，P向下移动B．Q不动，P向上移动C．P不动，Q向下移动D．P不动，Q向上移动解析：Q不动，P动，输出电压不会变化，Q动，P不动，输出电压变化，输出功率也变化，所以选项C正确，选项A、B、D错误．二、多项选择题6．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，R2上消耗的功率为P2，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比(BC)A．U变小 B．I变小C．Q增大 D．P2变大解析：设滑动变阻器实际连入电路的阻值为R，对回路由闭合电路欧姆定律有I＝E，滑动触头向a端移动，则R增大，I变小，R2功率P2(P2＝I2R2)变小，电压表示数r＋R2＋RU(U＝E－Ir－IR2)变大，电容器所带电荷量Q(Q＝CU)变大．故本题正确选项为B、C.7．如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1＝100匝，副线圈匝数n2＝50匝，电阻R ＝10 Ω，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是(BD)A ．流经电阻的电流的频率为100 HzB ．的示数为10 VC ．流经R 的电流方向每秒改变50次D ．电阻R 上每秒产生的热量为10 J解析：由如题图乙所示的交流电图象可知，电流周期为0.02 s ，频率为50 Hz ，变压器不改变交变电流的频率，所以流经电阻的电流的频率为50 Hz ，流经R 的电流方向每秒改变100次，选项A 、C 错误；根据变压器变压公式，的示数为10 V ，选项B 正确；电阻R 上每秒产生的热量为Q ＝U 2Rt ＝10 J ，选项D 正确．8．(2014·南京一模)如图所示，正方形线框abcd 边长为L ，每边电阻均为r ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕cd 轴以角速度ω转动，c 、d 两点与外电路相连，外电路电阻也为r ，则下列说法中正确的是(BD )A ．S 断开时，电压表读数为22BωL 2 B ．S 断开时，电压表读数为28B ωL 2C ．S 闭合时，电流表读数为210rB ωL 2D ．S 闭合时，电流表读数为B ωL 272r解析：线圈产生的感应电动势有效值为E ＝12BS ω＝B ωL 22，当S 断开时，线框ab 边是电源，其余三边是外电路，电压表的示数是cd 两端电压的有效值，U cd ＝E 4＝B ωL 242＝28B ωL 2，A 错误，B 正确；S 闭合时，整个外电路的结构是电阻r 与cd 边并联再与ad 、bc 边串联，流过电阻r 的电流即电流表的示数等于电路中总电流的一半，I A ＝12·Er ＋2r ＋r 2＝B ωL 272r，C 错误，D 正确．9．(2015·天津高考)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(BC )A ．保持Q 的位置不变，将P 向上滑动时，电流表读数变大B ．保持Q 的位置不变，将P 向上滑动时，电流表读数变小C ．保持P 的位置不变，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 的位置不变时，输出电压U 2不变，将P 向上滑动时，电阻增大，副线圈电流变小，则原线圈电流也减小，电流表读数变小，B 正确．将Q 向上滑动时，输出电压U 2变大，保持P 的位置不变，电阻不变，副线圈电流变大，则原线圈电流也变大，电流表读数变大，C 正确．课时过关(B 卷)一、单项选择题1．直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电源的(A )A ．总功率一定减小B ．效率一定减小C ．内部损耗功率一定增大D ．输出功率一定先增大后减小解析：滑片P 向右移动时外电路电阻R 外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P 总＝EI 可得P 总减小，故选项A 正确；根据η＝R外R 外＋r ＝11＋rR 外可知选项B 错误；由P 内＝I 2r 可知，选项C 错误；由P 输－R 外图象，因不知道R 外的初始值与r 的关系，所以无法判断P 输的变化情况，选项D 错误．2．如图所示的电路，闭合开关S ，a 、b 、c 三盏灯均能发光，电源电动势E 恒定且内阻r 不可忽略，现将变阻器R 的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是(B )A ．a 灯变亮，b 灯和c 灯变暗B ．a 灯和c 灯变亮，b 灯变暗C ．a 灯和c 灯变暗，b 灯变亮D ．a 灯和b 灯变暗，c 灯变亮解析：滑片上移，R 减小，电路总电阻减小，I 增大，a 灯变亮，同时Ir 以及U a 增大，U b 减小，b 灯变暗，I b 减小，则I c ＝I －I b 增大，c 灯变亮，选项B 正确．3．(2015·福建高考)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(C )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 2U 2m 4r B.⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n 1U 2m 4r C ．4⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22⎝ ⎛⎭⎪⎫P U m 2r D ．4⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n 12⎝ ⎛⎭⎪⎫P U m 2r 解析：原线圈电压的有效值：U 1＝U m2，根据U 1U 2＝n 1n 2可求：U 2＝n 2n 1U m2，又因为是理想变压器，所以T 的副线圈的电流功率等于输入功率P ，所以输电线上电流I ＝PU 2，导线上损耗的电功率P ′＝I 22r ＝4r ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22⎝ ⎛⎭⎪⎫P U m 2，所以C 正确；A 、B 、D 错误． 4．远距离输电，原来采用2 200 V 输电，输电线上损失的电功率为P ，在保持输送电功率和输电线电阻不变的条件下，现采用22 kV 输电，则输电线上损失的电功率将变为(A )A.1100P B.110P C ．10P D ．100P 解析：电压变为原来的10倍，电流变为原来的0.1倍，输电线上损失的电功率变为0.01倍，选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．平方反比规律有三个，另外还有万有引力定律、库仑定律．5．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R .开始时，开关S 断开，当S 接通后(C )A ．副线圈两端从M 、N 的输出电压减小B ．副线圈输电线等效电阻R 两端的电压降减小C ．通过灯泡L 1的电流减小D ．原线圈中的电流减小解析：原、副线圈电压比等于线圈匝数比，线圈匝数比没有变化，原线圈两端的电压没有变化，故M 、N 的输出电压不变，A 错误；S 接通后负载电阻阻值减小，故总电阻减小，总电流变大，R 两端的电压降变大，L 1两端的电压减小，通过L 1的电流减小，B 错误、C 正确；输出功率P ＝IU ，I 变大，U 不变，可知P 变大，故输入功率变大，原线圈中的电流变大，D 错误．二、多项选择题6．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势e 随时间t 的变化规律如图所示，下列说法正确的有(ABC )A ．t 1时刻线圈位于中性面B ．t 2时刻通过线圈的磁通量最小C ．电动势的有效值为E m2D ．一个周期内交变电流的方向改变一次解析：电动势为零时，在中性面，磁通量最大，A 正确，B 正确；一个周期电流方向改变2次，选项D 错误；正弦交变电流电动势有效值E ＝E m2，C 正确． 7．一个线圈在磁场中转动产生的正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知(AD )A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin 50πt (V)B ．0.01 s 末线圈处于中性面的位置C ．该交流电电压的有效值为100 2 VD ．若将该交流电压加在阻值为R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W 解析：0.01 s 末电压最大，线圈处于垂直中性面的位置，选项B 错误；有效值为50 2V ，选项C 错误；根据图象知A 正确；根据P ＝U 2R可确定，D 正确．8．(2015·海南高考)如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R 0，负载电阻的阻值R ＝11R 0，是理想电压表；现将负载电阻的阻值减小为R ＝5R 0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为5.0 V ，则(AD )A ．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 ．原线圈两端原来的电压有效值约为48 V解析：当负载电阻的阻值减小为R ＝5R 0时，根据串并联电路规律，R 两端电压为R 0两端电压的5倍，因为电压表测量R 两端的电压，所以U R 0＝15×5＝1 V ，故副线圈两端电压为U 2＝6 V ，根据公式U 1U 2＝n 1n 2可得此时原线圈两端电压的有效值为U 1＝24 V ，所以此时原线圈两端电压的最大值约为24 2 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，所以对于副线圈中变化前后电流也不变，则变化后电压U 2＝IR 0＋5IR 0＝6IR 0，变化前，U ′2＝IR 0＋11IR 0＝12IR 0，所以U ′2＝2U 2＝12 V ，根据公式U 1U 2＝n 1n 2可得原线圈两端原来的电压有效值约为48 V ，D 正确C 错误．9．如图所示，一理想变压器原副线圈匝数分别为n 1＝1 000匝，n 2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u ＝2202sin 100πt (V)．副线圈中接一电动机，电阻为11 Ω，电流表A 2示数为1 A ，电表对电路的影响忽略不计．下列说法正确的是(BC )A ．此交流电的频率为100 HzB ．电流表A 1示数为0.2 AC ．此电动机输出功率为33 WD ．电压表示数为220 2 V解析：正弦交流电的瞬时值E ＝E m sin ωt ＝2202sin 100πt ，即ω＝100π，频率f ＝ω2π＝50 Hz ，经过变压器，频率不变，所以选项A 错．原副线圈电流与匝数成反比，即I 1I 2＝n 2n 1＝15，求得I 1＝15I 2＝0.2 A ，选项B 对．电压表示数为有效值U ＝U m 2＝220 V ，选项D 错．原副线圈电压与匝数成正比，即U 1U 2＝n 1n 2＝5，解得副线圈电压U 2＝15U 1＝44 V ，电动机总功率P 2＝U 2I 2＝44 W ，电动机发热功率P 1＝I 22r ＝11 W ，电动机的输出功率P 出＝P 2－P 1＝33 W ，选项C 对．10．(2014·温州二模)如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B ＝210 T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5 m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝200 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(CD )A ．图示位置穿过线框的磁通量为零B ．线框中产生交变电压的有效值为500 2 VC ．变压器原、副线圈匝数之比为25∶11D ．变压器输出端最多能并联83只60 W 的灯泡解析：图示位置穿过线框的磁通量最大，选项A 错误；线框中产生交变电压的最大值为U m ＝NBS ω＝50×210×0.5×200 V ＝500 2 V ，有效值为500 V ，选项B 错误；由U 1U 2＝n 1n 2可知，变压器原、副线圈匝数之比为25∶11，选项C 正确；变压器允许输入最大功率为500×10 W＝5 000 W ，变压器输出端最多能并联5 00060＝83只60 W 的灯泡，选项D 正确．。

高三物理二轮复习课时巩固过关练(十一)第一篇专题通

课时巩固过关练(十一)恒定电流与交变电流(45分钟100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分。

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)1.电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。

当开关S闭合后,电容器中有一个带电液滴恰好处于静止状态。

现将开关S断开,则以下判断正确的是( )A.液滴仍保持静止状态B.液滴将向下运动C.电容器上的带电荷量将减为零D.电容器将有一个瞬间的充电过程【解析】选D。

当开关S闭合时,电容器所在支路为断路,所以电阻R0相当于导线,电容器两端电压为R1两端电压,当开关S断开后,电路中没有电流通过,电容器两端电压变为电源电动势,所以电容器两端电压增大,电容器充电,电容器带电荷量增加,同时液滴所受的电场力增大,液滴向上运动,选项D对。

【加固训练】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R1间的摩擦不计),弹簧劲度系数为100N/cm。

定值电阻R0=5Ω,ab是一根长为5cm的均匀电阻丝,阻值R1=25Ω,电源输出电压恒为U=3V,理想电流表的量程为0～0.6A。

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R0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0.1AC.当拉力为400N时,电流表指针指在0.3A处D.当拉力为400N时,电流表指针指在0.5A处【解析】选D。

若电路无电阻R0,且金属滑片P在b端时,回路短路损坏电源,R0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==0.1A,故B正确。

拉力为400N时,由F=kΔx,则Δx=4cm,对应的电阻为R aP=20Ω,R1剩余部分接入电路的电阻R Pb=5Ω,由闭合电路欧姆定律有I′==0.3A,故D错,C正确。

高考物理二轮复习专题四电路和电磁感应专题突破练11 恒定电流和交变电流

亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……学习资料专题专题突破练11 恒定电流和交变电流(时间:45分钟满分:100分)选择题(共12小题,共100分。

在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项符合题目要求,选对得8分。

第9~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得9分,选对但不全的得5分,有选错或不答的得0分)1.(2018四川绵阳二诊)如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片向右滑动的过程中()A.电流表A1的示数变小B.电流表A2的示数变小C.电压表V的示数变小D.电阻R1的电功率变大2.(2018河南驻马店二质检)电动势为E,内阻为r的电源与可变电阻R1、R2、R3以及一平行板电容器连成如图所示的电路。

当开关S闭合后,两平行金属板A、B间有一带电液滴恰好处于静止状态。

下列说法正确的是()A.将R1的滑片向右移动一小段距离,带电液滴将向下运动B.将R2的滑片向右移动一小段距离,电容器两极板的电荷量将增加C.增大电容器两板间的距离,电容器两极板的电荷量将增加D.减小R3的阻值,R2两端的电压的变化量小于R3两端的电压的变化量3.(2018北京大兴区期末)某直流电动机,线圈电阻是0.5 Ω,当它两端所加的电压为6 V时,通过电动机的电流为2 A。

由此可知()A.电动机发热的功率为72 WB.电动机消耗的电功率为72 WC.电动机输出的机械功率为10 WD.电动机的工作效率为20%4.(2018陕西榆林三模)如图甲所示,为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间按余弦规律变化,其e-t图象如图乙所示。

发电机线圈的内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω,则()A.电压表的示数为6 VB.在2.0×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量变化率为零,线圈与中性面平行C.在1.0×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量为零,线圈处于中性面D.发电机的输出功率为3.24 W5.(2017湖北黄冈模拟)如图所示,n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻不计。

届高考物理二轮复习第章电路与电磁感应考前基础回扣练恒定电流和交变电流

考前基础回扣练7恒定电流和交变电流1．[2018·深圳市高三年级第二次调研考试]以下列图为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的关系图象，由此图象知()A．电源的内阻为1.5 ΩB．电源的电动势为12 VC．电源内耗功率最大为9 WD．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 Ω剖析：当输出功率为9 W时，内阻耗资的功率也为9 W，由P＝I2r可得，电源的内阻为4 Ω，A错误；由题知输出功率为9 W时，电源总功率为18 W，依照P＝IE可得，电源的电动势为12 V，故B正确；由P＝I2r可知，随着电流增大，电源内耗功率增大，C错误；由于不能够明确外电路可否为纯电阻电路，故无法求得电阻大小，D错误．答案：B2．以下列图，理想自耦变压器的副线圈接有滑动变阻器R和定值电阻R1，Q是滑动变阻器R的滑片，原线圈两端所接的交变电流，其电压有效值恒定，所有电表均为理想电表，则()A．保持P的地址不变，Q向右滑动，则两表示数都变小B．保持P的地址不变，Q向右滑动，则R1耗资的功率变大C．保持Q的地址不变，P向下滑动，则R1耗资的功率变大D．保持Q的地址不变，P向上滑动，则两表示数都变大剖析：保持P的地址不变，Q向右滑动，副线圈所在回路的总电阻变大，电压表示数不变，回路电流变小，R1耗资的功率变小，电流表示数变小，故A、B错误；保持Q的地址不变，副线圈所在回路的总电阻不变，P向下滑动，电压表示数变小，回路电流变小，R1耗资的功率变小，P向上滑动，电压表示数变大，回路电流变大，电流表示数变大，故C错误、D正确．答案：D3．[2018·哈尔滨二模](多项选择)以下列图的电路，当开关S1断开，S2与1接通时，灯泡L1最亮，灯泡L2和L4的亮度相同，且最暗，当开关S2与2接通、S1闭合时，不计灯泡阻值变化，则()A．电源的输出功率增大B．电源工作效率降低C．L1最亮，L4最暗D．L1最暗，L4比L2亮剖析：当开关S2与2接通、S1闭合时，外电路总电阻减小，由于电源的内阻未知，所以不能够确定电源的输出功率可否增大，故A错误；外电路总电阻减小，路端电压U随之减小，由电源的效率η＝UIEI＝UE可知，电源的工作效率降低，故B正确；当开关S1断开，S2与1接通时，四个灯泡串通，电流都相同，由灯泡L1最亮，灯泡L2与L4的亮度相同，且最暗，可知L1电阻最大，L2与L4的电阻相同，且最小，当开关S2与2接通、S1闭合时，L2与L1并联后与别的两灯串通，L2与L1并联电压小于别的两个灯泡的电压，而L1电阻最大，由P＝U2 R可知，L1的功率最小，最暗，由于L4的电阻最小，可知L3最亮，由于L2与L4的电阻相同，而L4的电流大于L2的电流，则L4比L2亮，故C错误、D正确．答案：BD4．(多项选择)小型水力发电站的发电机有牢固的输出电压，该电压先经过发电站周边的升压变压器升压，尔后经过输电线路把电能输送到远处用户周边的降压变压器，经降压变压器降低电压后再输送至各用户，以下列图．设变压器都是理想变压器，那么在用电巅峰期，随着用电器增加，用户耗资的电功率增加，以下说法正确的选项是()A．发电机的输出电流变小B．高压输电线路的功率损失变大C．降压变压器副线圈两端的电压变小D．升压变压器副线圈两端的电压变大剖析：用电巅峰期用电器增加，降压变压器的输出电流增大，由变压器原副线圈电流关系可知输电线上的电流I增大，发电机的输出电流变大，选项A错误；输电线路上损失的功率P损＝I2r，r为输电线路电阻，故P损变大，选项B正确；升压变压器副线圈的输出电压U2只与输入电压U1及原、副线圈匝数比有关，即升压变压器副线圈两端的电压不变，选项D错误；降压变压器原线圈两端的电压U3＝U2－U损，U损＝Ir，I增大，U损增大，故U3减小，由理想变压器原副线圈的电压关系可知降压变压器副线圈两端的电压变小，选项C正确．答案：BC5．[2018·蚌埠模拟]如图甲所示，电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直匀强磁场的转轴OO′匀速旋转产生交流电，现将此电流给阻值为R＝10 Ω的小灯泡L供电，经过电流传感器获取灯泡中电流的图象如图乙，不考虑温度对灯泡阻值的影响，以下说法正确的选项是()A ．在t ＝5×10－3 s 时，线圈处于中性面地址B ．在t ＝5×10－3 s 时，穿过线圈的磁通量最大C ．交变电流的瞬时表达式为i ＝5cos50πt (A)D ．线圈产生的交流电的电动势为55 V剖析：由图乙可知t ＝5×10－3 s 时辰感觉电流最小为零，此时线圈所在平面处于中性面地址，故A 正确；t ＝5×10－3 s 时辰感觉电流最大，此时线圈所在平面与中性面地址垂直，所以穿过线圈回路的磁通量最小，故B 错误；周期T ＝0.02s ，角速度ω＝2πT ＝100π rad/s ，故电流的瞬时表达式为i ＝5cos100πt (A)，故C错误；线圈产生的交流电的电动势最大值为E m ＝I m (R ＋r )＝55 V ，有效值为E ＝552V ，D 错误．答案：A6．如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为101，原线圈与一电阻箱R 0串通后，接入如图乙所示的正弦交流电源；副线圈电路中定值电阻的阻值为R 1，与理想电流表串通接在副线圈两端．若将副线圈电路中的电阻箱R 2的阻值调为R 19，原线圈中电阻箱的阻值调为R 1，以下说法正确的选项是( )A ．若副线圈中的电流为2 A ，则原线圈中的电流可能为0.5 AB ．电阻箱R 2两端电压为25 2 VC ．电阻箱R 0中电流等于电流表的示数D ．电阻箱R 0耗资的功率是副线圈输出功率的15剖析：依照理想变压器原、副线圈中电流与匝数成反比，若副线圈中的电流为2 A ，则原线圈中的电流为0.2 A ，选项A 错误；由于原线圈中串通了电阻箱R 0，且R 0的阻值为R 1，所以原线圈输入电压必然小于250 2 V ，依照理想变压器变压公式可知，电阻箱R 2两端电压必然小于25 2 V ，选项B 错误；设副线圈电路中电流表的示数为I ，则电阻箱R 2中电流为9I ，副线圈中电流为10I ，依照原、副线圈中电流与匝数成反比，可知电阻箱R 0中电流为I ，等于电流表的示数，选项C 正确；设副线圈电路中电流表的示数为I ，则电阻箱R 0耗资的功率是P 1＝I 2R 1，副线圈输出功率是P 2＝(10I )2×R 110＝10I 2R 1，故电阻箱R 0耗资的功率是副线圈输出功率的110，选项D 错误．答案：C。

高考物理复习考前基础回扣练十二恒定电流与交变电流

高考物理复习考前基础回扣练十二恒定电流与交变电流建议用时20分钟1.电阻不计的单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,产生的交流电压瞬时值表达式为e=100cos100πt(V)。

下列说法正确的是( )A.当线圈平面与磁感线平行时,磁通量变化率最大B.该交流电压的频率为100 HzC.穿过线圈的磁通量最大值是WbD.用理想电压表测量该电压,其示数约为141 V【解析】选A。

当线圈平面与磁感线平行时,产生的感应电动势最大,此时磁通量变化率最大,故A正确;频率为f==50 Hz,故B错误;感应电动势的最大值E m=100V,根据E m=BSω可知BS==Wb=Wb,故C错误;电压表测量的为电动势的有效值,则E==100 V,故D错误。

2.在如图所示的电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,其他电阻不计。

闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A。

则下列判断中正确的是( )A.电动机的输出功率为14 WB.电动机两端的电压为7.0 VC.电动机产生的热功率为4.0 WD.电源输出的功率为24 W【解析】选B。

电动机两端的电压U M=E-I(r+R0)=7.0 V,故B正确;电动机输出的功率P出=U M I-I2r M=12 W,故A错误;电动机产生的热功率P热=I2r M=2.0 W,故C错误;电源输出的功率P=EI-I2r=20 W,故D错误。

3.(多选)如图所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线,设两个电源的内阻分别为r a和r b,若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为I a和I b,则( )A.r a>r bB.I a>I bC.R0接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低D.R0接到b电源上,电源的输出功率较小,电源的效率较低【解析】选A、B、C。

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