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專題突破練11　恒定電流和交變電流 (時(shí)間:45分鐘　滿分:100分) 選擇題(共12小題,共100分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~8小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,選對得8分。第9~12小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得9分,選對但不全的得5分,有選錯(cuò)或不答的得0分) 1.(2018四川綿陽二診)如圖所示,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R的滑片向右滑動(dòng)的過程中(　　) A.電流表A1的示數(shù)變小 B.電流表A2的示數(shù)變小 C.電壓表V的示數(shù)變小 D.電阻R1的電功率變大 2.(2018河南駐馬店二質(zhì)檢)電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r的電源與可變電阻R1、R2、R3以及一平行板電容器連成如圖所示的電路。當(dāng)開關(guān)S閉合后,兩平行金屬板A、B間有一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.將R1的滑片向右移動(dòng)一小段距離,帶電液滴將向下運(yùn)動(dòng) B.將R2的滑片向右移動(dòng)一小段距離,電容器兩極板的電荷量將增加 C.增大電容器兩板間的距離,電容器兩極板的電荷量將增加 D.減小R3的阻值,R2兩端的電壓的變化量小于R3兩端的電壓的變化量 3.(2018北京大興區(qū)期末)某直流電動(dòng)機(jī),線圈電阻是0.5 Ω,當(dāng)它兩端所加的電壓為6 V時(shí),通過電動(dòng)機(jī)的電流為2 A。由此可知(　　) A.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的功率為72 W B.電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為72 W C.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為10 W D.電動(dòng)機(jī)的工作效率為20% 4.(2018陜西榆林三模)如圖甲所示,為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖,線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化,其e-t圖象如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻為1 Ω,外接燈泡的電阻為9 Ω,則(　　) A.電壓表的示數(shù)為6 V B.在2.010-2 s時(shí)刻,穿過線圈的磁通量變化率為零,線圈與中性面平行 C.在1.010-2 s時(shí)刻,穿過線圈的磁通量為零,線圈處于中性面 D.發(fā)電機(jī)的輸出功率為3.24 W 5.(2017湖北黃岡模擬)如圖所示,n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中,線框面積為S,電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的軸OO以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),并與理想變壓器原線圈相連,變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡,燈泡正常發(fā)光。從線圈通過中性面開始計(jì)時(shí),下列說法正確的是(　　) A.圖示位置穿過線框的磁通量變化率最大 B.燈泡中的電流方向每秒改變?chǔ)?π次 C.線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e=nBSωsin ωt D.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為nBSωU 6.(2018廣東茂名質(zhì)量監(jiān)測)一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=55∶3,原線圈輸入電壓u隨時(shí)間t的變化規(guī)律為u=2202sin 100πt V。理想交流電壓表V、理想交流電流表A按所示方式連接,副線圈接入一個(gè)R=6 Ω的電阻,則(　　) A.經(jīng)過1分鐘電阻產(chǎn)生的熱量是24 J B.與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為20.0 V C.電流表A的示數(shù)約為0.11 A D.當(dāng)再將一個(gè)電阻與電阻R并聯(lián)時(shí),變壓器的輸出電壓減小 7.硅光電池是一種太陽能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示,圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象(電池內(nèi)阻不是常數(shù)),圖線b是某電阻R的U-I圖象。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí),硅光電池的內(nèi)阻為(　　) A.5.5 Ω B.7.0 Ω C.12.0 Ω D.12.5 Ω 8.(2018河北衡水中學(xué)模擬)如圖所示為某山區(qū)小型電站輸電示意圖,發(fā)電廠發(fā)出U1=2202sin 100πt(V)的交變電流通過變壓器升壓后進(jìn)行高壓輸電,接近用戶時(shí)再通過降壓變壓器降壓給用戶供電,圖中高壓輸電線部分總電阻為r,負(fù)載端的電壓表是理想交流電表,下列有關(guān)描述正確的是(　　) A.若開關(guān)S1、S2都斷開,則電壓表示數(shù)為零 B.負(fù)載端所接收到交變電流的頻率為25 Hz C.深夜開燈時(shí)燈特別亮是因?yàn)楦邏狠旊娋€上電壓損失減小的緣故 D.用電高峰期燈泡較暗,可通過減少降壓變壓器副線圈的匝數(shù)來提高其亮度 9.(2017山東泰安模擬)如圖甲的電路中,電阻R1=R2=R,和R1并聯(lián)的D是理想二極管(正向電阻可視為零,反向電阻為無窮大),在A、B之間加一個(gè)如圖乙所示的交流電壓(電壓為正值時(shí),UAB>0)。由此可知(　　) A.在A、B之間所加的交流電壓的周期為210-2 s B.在A、B之間所加的交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=2202sin 50πt(V) C.加在R1上電壓的有效值為552 V D.加在R1上電壓的有效值為5510 V 10.(2018河南商丘期末)如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢、內(nèi)阻分別為E、r,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由右端向左端滑動(dòng)時(shí)。下列說法正確的是(不考慮燈絲電阻隨溫度的變化)(　　) A.小燈泡L1變暗 B.電壓表讀數(shù)變大 C.小燈泡L2變亮 D.電容器帶電荷量減少 11.(2018安徽安慶二模)如圖甲所示的電路中理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1,A、V均為理想電表,R、L和D分別是光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)、理想線圈和燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u,下列說法正確的是(　　) A.電壓u的頻率為100 Hz B.V的示數(shù)為222 V C.有光照射R時(shí),A的示數(shù)變大 D.抽出L中的鐵芯,D變亮 12.(2018廣東肇慶三檢)如圖所示,發(fā)電廠通過升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電,接近用戶端時(shí)再通過降壓變壓器給用戶供電,圖中變壓器均可視為理想變壓器,電表均視為理想交流電表。設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定,兩條輸電線總電阻用R0表示,并且電阻不變,變阻器R相當(dāng)于用戶用電器的總電阻。當(dāng)用電器增加時(shí),相當(dāng)于R變小,則當(dāng)用電進(jìn)入高峰時(shí)(　　) A.電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變,電流表A2的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小 B.電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小,電流表A2的讀數(shù)增大,電流表A3的讀數(shù)增大 C.電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變 D.線路損耗功率增大  專題突破練11　恒定電流和交變電流 選擇題(共12小題,共100分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~8小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,選對得8分。第9~12小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得9分,選對但不全的得5分,有選錯(cuò)或不答的得0分) 1.A　解析 滑動(dòng)變阻器左邊部分的電阻并聯(lián)接入電路,滑片向右滑動(dòng),并聯(lián)的電阻增大,總電阻增大,由I=ER1+R并+r可知干路電流變小,則A1表的示數(shù)變小,根據(jù)PR1=I2R1可得電阻R1的電功率變小,則A正確、D錯(cuò)誤。由U并=E-I(R1+r)可知并聯(lián)部分的電壓增大,即電壓表的示數(shù)變大,C錯(cuò)誤。由IA2=U并R2,因R2阻值不變,則電流表A2的示數(shù)變大,則B錯(cuò)誤。故選A。 2.D　解析 將R1的滑片向右移動(dòng)一小段距離,電容器兩端電壓與R3兩端電壓相等,保持不變,故液滴受到的電場力不變,仍保持靜止,故A錯(cuò)誤;將R2的滑片向右移動(dòng)一小段距離,那么,接入電路的電阻增大,故電流減小,所以,R3兩端電壓減小,即電容器兩極板電壓減小,故電荷量Q=CU減小,故B錯(cuò)誤;增大電容器兩板間的距離,電容器電容C=εrS4πkd減小,電容器兩極板的電壓不變,那么電荷量Q=CU減小,故C錯(cuò)誤;減小R3的阻值,電路電阻減小,電流增大,那么R2兩端的電壓的變化量+內(nèi)阻r上電壓的變化量=R3兩端的電壓的變化量,所以R2兩端的電壓的變化量小于R3兩端的電壓的變化量,故D正確;故選D。 3.C　解析 直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R,當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)通過的電流為I,兩端的電壓為U時(shí),總功率為:P=UI=26 W=12 W;發(fā)熱功率為:P熱=I2R=220.5 W=2 W;根據(jù)能量守恒定律,其輸出功率是:P出=P-P熱=12 W-2 W=10 W;機(jī)械的工作效率為P出P100%=83.3%;則選項(xiàng)C正確,ABD錯(cuò)誤。 4.D　解析 由Em=62 V,E=Em2=6 V,由閉合電路歐姆定律得,電壓表示數(shù)U=RR+rE=5.4 V,故A錯(cuò)誤;在2.010-2 s時(shí)刻,感應(yīng)電動(dòng)勢最大,故穿過線圈的磁通量變化率最大,線圈與中性面垂直,故B錯(cuò)誤;在1.010-2 s時(shí)刻,感應(yīng)電動(dòng)勢為零,說明線圈處于中性面,此時(shí)穿過線圈的磁通量最大,故C錯(cuò)誤;燈泡實(shí)際消耗的功率即為發(fā)電機(jī)的輸出功率,由功率公式可知,P=U2R=5.429 W=3.24 W,故輸出功率為3.24 W,故D正確。 5.C 6.C　解析 變壓器原線圈電壓有效值為220 V,則副線圈電壓為U2=n2n1U1=220355 V=12 V,則電壓表讀數(shù)為12 V,經(jīng)過1分鐘電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為:Q=U22Rt=122660 J=1 440 J,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;電流表A的讀數(shù):I1=n2n1I2=355126 A=655 A≈0.11 A,選項(xiàng)C正確;變壓器輸出電壓只與原、副線圈匝數(shù)比有關(guān),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選C。 7.A　解析 由歐姆定律得U=E-Ir,當(dāng)I=0時(shí),E=U,由a與縱軸的交點(diǎn)讀出電源的電動(dòng)勢為:E=3.6 V。根據(jù)兩圖線交點(diǎn)處的狀態(tài)可知,電阻的電壓為U=2.5 V,電流為I=0.2 A,則硅光電池的內(nèi)阻為:r=E-UI=3.6-2.50.2 Ω=5.5 Ω,故A正確。 8.C　解析 S1、S2都斷開時(shí)變壓器空載,副線圈兩端有電壓,電壓表示數(shù)不為零,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;變壓器不能改變頻率,故負(fù)載端交流電的頻率還是50 Hz,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;深夜大部分電器已停用,干路中電流減小,線路損耗也減小,用戶得到的電壓較高,故此時(shí)開燈就較亮,故選項(xiàng)C正確;用電高峰時(shí),負(fù)載增多,負(fù)載電阻減小,干路中電流增大,因此輸電線損耗電壓增大,導(dǎo)致降壓變壓器的輸入電壓降低。為提高負(fù)載電壓,可增大降壓變壓器的副線圈的匝數(shù),使輸出電壓提高,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 9.AC　解析 由圖象可得交變電流的周期為T=210-2 s,故A正確。電壓最大值為Um=2202 V,交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Umsin ωt=2202sin 2πTt=2202sin 100πt(V),故B錯(cuò)誤。當(dāng)電源在正半軸時(shí)A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位,二極管導(dǎo)通,即R1被短路。電源在負(fù)半軸時(shí)B點(diǎn)電位高于A點(diǎn)電位,二極管截止,R1、R2串聯(lián)。設(shè)R1上電壓的有效值為U。根據(jù)有效值的定義得:U2R12T=(12Um2)2R12T2,解得:U=552 V,故C正確,D錯(cuò)誤。 10.AC　解析 在滑動(dòng)變阻器的滑片由右端向左端移動(dòng)的過程中,L1并聯(lián)總電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知,電路中總電流增大,路端電壓減小,即電壓表的讀數(shù)減小。由于電路中總電流增大,小燈泡L2兩端電壓增大,小燈泡L2功率增大,燈變亮。根據(jù)串聯(lián)分壓可得小燈泡L1兩端電壓減小,功率減小,燈變暗。小燈泡L2兩端電壓增大,電容器兩端電壓增大,電容器帶電荷量增大,故AC正確,BD錯(cuò)誤。 11.CD　解析 由題圖乙知,T=0.02 s,所以頻率為f=1T=50 Hz,故A錯(cuò)誤;原線圈輸入電壓的最大值是2202 V,所以原線圈輸入電壓的有效值是U=220 V,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1,所以副線圈電壓是22 V,所以V的示數(shù)為22 V,故B錯(cuò)誤;有光照射R時(shí),R阻值隨光強(qiáng)增大而減小,根據(jù)P=U2R總,得副線圈輸出功率增大,所以原線圈輸入功率增大,所以A的示數(shù)變大,故C正確;抽出L中的鐵芯,理想線圈自感系數(shù)減小,理想線圈對電流的阻礙減小,所以D變亮,故D正確;故選CD。 12.BCD　解析 當(dāng)用電進(jìn)入高峰時(shí),輸出功率增大,輸入原線圈的電流增大,升壓變壓器輸出端的電流增大,輸電線的電壓損失和功率損失增大,所以V1、V2的讀數(shù)均不變,A1、A2增大,V3、V4的讀數(shù)均減小,A3的讀數(shù)增大,A錯(cuò)誤,B、D正確;而電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值是輸電線的電阻,是不變的,C正確。