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.(2022四川绵阳二诊)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.(2022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.(2022北京大兴区期末)某直流电动机,线圈电阻是0.5Ω,当它两端所加的电压为6V时,通过电动机的电流为2A。由此可知( )A.电动机发热的功率为72WB.电动机消耗的电功率为72WC.电动机输出的机械功率为10WD.电动机的工作效率为20%6\n4.(2022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1Ω,外接灯泡的电阻为9Ω,则( )A.电压表的示数为6VB.在2.0×10-2s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1.0×10-2s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3.24W5.(2022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。线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡,灯泡正常发光。从线圈通过中性面开始计时,下列说法正确的是( )A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大B.灯泡中的电流方向每秒改变ω2π次C.线框中产生感应电动势的表达式为e=nBSωsinωtD.变压器原、副线圈匝数之比为nBSωU6.(2022广东茂名质量监测)一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=55∶3,原线圈输入电压u随时间t的变化规律为u=2202sin100πtV。理想交流电压表V、理想交流电流表A按所示方式连接,副线圈接入一个R=6Ω的电阻,则( )A.经过1分钟电阻产生的热量是24JB.与电阻并联的电压表的示数为20.0VC.电流表A的示数约为0.11AD.当再将一个电阻与电阻R并联时,变压器的输出电压减小7.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的U-I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻为( )A.5.5ΩB.7.0ΩC.12.0ΩD.12.5Ω8.(2022河北衡水中学模拟)如图所示为某山区小型电站输电示意图,发电厂发出U1=2202sin100πt6\n(V)的交变电流通过变压器升压后进行高压输电,接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电,图中高压输电线部分总电阻为r,负载端的电压表是理想交流电表,下列有关描述正确的是( )A.若开关S1、S2都断开,则电压表示数为零B.负载端所接收到交变电流的频率为25HzC.深夜开灯时灯特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故D.用电高峰期灯泡较暗,可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度9.(2022山东泰安模拟)如图甲的电路中,电阻R1=R2=R,和R1并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零,反向电阻为无穷大),在A、B之间加一个如图乙所示的交流电压(电压为正值时,UAB>0)。由此可知( )A.在A、B之间所加的交流电压的周期为2×10-2sB.在A、B之间所加的交流电压的瞬时值表达式为u=2202sin50πt(V)C.加在R1上电压的有效值为552VD.加在R1上电压的有效值为5510V10.(2022河南商丘期末)如图所示的电路中,电源电动势、内阻分别为E、r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时。下列说法正确的是(不考虑灯丝电阻随温度的变化)( )A.小灯泡L1变暗B.电压表读数变大C.小灯泡L2变亮D.电容器带电荷量减少11.(2022安徽安庆二模)如图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、L和D分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、理想线圈和灯泡。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( )A.电压u的频率为100HzB.V的示数为222VC.有光照射R时,A的示数变大D.抽出L中的铁芯,D变亮12.(2022广东肇庆三检)如图所示,发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器给用户供电,图中变压器均可视为理想变压器,电表均视为理想交流电表。设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用R0表示,并且电阻不变,变阻器R相当于用户用电器的总电阻。当用电器增加时,相当于R变小,则当用电进入高峰时( )6\nA.电压表V1、V2的读数均不变,电流表A2的读数增大,电流表A1的读数减小B.电压表V3、V4的读数均减小,电流表A2的读数增大,电流表A3的读数增大C.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变D.线路损耗功率增大6\n专题突破练11 恒定电流和交变电流选择题(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.A 解析滑动变阻器左边部分的电阻并联接入电路,滑片向右滑动,并联的电阻增大,总电阻增大,由I=ER1+R并+r可知干路电流变小,则A1表的示数变小,根据PR1=I2R1可得电阻R1的电功率变小,则A正确、D错误。由U并=E-I(R1+r)可知并联部分的电压增大,即电压表的示数变大,C错误。由IA2=U并R2,因R2阻值不变,则电流表A2的示数变大,则B错误。故选A。2.D 解析将R1的滑片向右移动一小段距离,电容器两端电压与R3两端电压相等,保持不变,故液滴受到的电场力不变,仍保持静止,故A错误;将R2的滑片向右移动一小段距离,那么,接入电路的电阻增大,故电流减小,所以,R3两端电压减小,即电容器两极板电压减小,故电荷量Q=CU减小,故B错误;增大电容器两板间的距离,电容器电容C=εrS4πkd减小,电容器两极板的电压不变,那么电荷量Q=CU减小,故C错误;减小R3的阻值,电路电阻减小,电流增大,那么R2两端的电压的变化量+内阻r上电压的变化量=R3两端的电压的变化量,所以R2两端的电压的变化量小于R3两端的电压的变化量,故D正确;故选D。3.C 解析直流电动机线圈电阻为R,当电动机工作时通过的电流为I,两端的电压为U时,总功率为:P=UI=2×6W=12W;发热功率为:P热=I2R=22×0.5W=2W;根据能量守恒定律,其输出功率是:P出=P-P热=12W-2W=10W;机械的工作效率为P出P×100%=83.3%;则选项C正确,ABD错误。4.D 解析由Em=62V,E=Em2=6V,由闭合电路欧姆定律得,电压表示数U=RR+rE=5.4V,故A错误;在2.0×10-2s时刻,感应电动势最大,故穿过线圈的磁通量变化率最大,线圈与中性面垂直,故B错误;在1.0×10-2s时刻,感应电动势为零,说明线圈处于中性面,此时穿过线圈的磁通量最大,故C错误;灯泡实际消耗的功率即为发电机的输出功率,由功率公式可知,P=U2R=5.429W=3.24W,故输出功率为3.24W,故D正确。5.C6.C 解析变压器原线圈电压有效值为220V,则副线圈电压为U2=n2n1U1=220×355V=12V,则电压表读数为12V,经过1分钟电阻上产生的焦耳热为:Q=U22Rt=1226×60J=1440J,选项A、B错误;电流表A的读数:I1=n2n1I2=355×126A=655A≈0.11A,选项C正确;变压器输出电压只与原、副线圈匝数比有关,故选项D错误;故选C。7.A 解析由欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时,E=U,由a与纵轴的交点读出电源的电动势为:E=3.6V。根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为U=2.5V,电流为I=0.2A,则硅光电池的内阻为:r=E-UI=3.6-2.50.2Ω=5.5Ω,故A正确。8.C 解析S1、S2都断开时变压器空载,副线圈两端有电压,电压表示数不为零,故选项A错误;变压器不能改变频率,故负载端交流电的频率还是50Hz,故选项B错误;深夜大部分电器已停用,干路中电流减小,线路损耗也减小,用户得到的电压较高,故此时开灯就较亮,故选项C正确;用电高峰时,负载增多,负载电阻减小,干路中电流增大,因此输电线损耗电压增大,导致降压变压器的输入电压降低。为提高负载电压,可增大降压变压器的副线圈的匝数,使输出电压提高,故选项D错误。9.AC 解析由图象可得交变电流的周期为T=2×10-2s,故A正确。电压最大值为Um=2202V,交流电压的瞬时值表达式为u=Umsinωt=2202sin2πTt=2202sin100πt(V),故B错误。当电源在正半轴时A点电位高于B点电位,二极管导通,即R1被短路。电源在负半轴时B点电位高于A点电位,二极管截止,R1、R2串联。设R1上电压的有效值为U。根据有效值的定义得:U2R12T=(12×Um2)2R12×T2,解得:U=552V,故C正确,D错误。10.AC 解析在滑动变阻器的滑片由右端向左端移动的过程中,L1并联总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析可知,电路中总电流增大,路端电压减小,即电压表的读数减小。由于电路中总电流增大,小灯泡L2两端电压增大,小灯泡L2功率增大,灯变亮。根据串联分压可得小灯泡L16\n两端电压减小,功率减小,灯变暗。小灯泡L2两端电压增大,电容器两端电压增大,电容器带电荷量增大,故AC正确,BD错误。11.CD 解析由题图乙知,T=0.02s,所以频率为f=1T=50Hz,故A错误;原线圈输入电压的最大值是2202V,所以原线圈输入电压的有效值是U=220V,理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,所以副线圈电压是22V,所以V的示数为22V,故B错误;有光照射R时,R阻值随光强增大而减小,根据P=U2R总,得副线圈输出功率增大,所以原线圈输入功率增大,所以A的示数变大,故C正确;抽出L中的铁芯,理想线圈自感系数减小,理想线圈对电流的阻碍减小,所以D变亮,故D正确;故选CD。12.BCD 解析当用电进入高峰时,输出功率增大,输入原线圈的电流增大,升压变压器输出端的电流增大,输电线的电压损失和功率损失增大,所以V1、V2的读数均不变,A1、A2增大,V3、V4的读数均减小,A3的读数增大,A错误,B、D正确;而电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值是输电线的电阻,是不变的,C正确。6
