2020版高考物理二轮复习 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 6页

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 W B.电动机消耗的电功率为72 W C.电动机输出的机械功率为10 W D.电动机的工作效率为20%‎ 6‎ ‎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 V B.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 W ‎5.(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。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次 C.线框中产生感应电动势的表达式为e=nBSωsin ωt D.变压器原、副线圈匝数之比为 ‎6.(2018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=220sin 100πt V。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=6 Ω的电阻,则(　　)‎ A.经过1分钟电阻产生的热量是24 J B.与电阻并联的电压表的示数为20.0 V C.电流表A的示数约为‎0.11 A D.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.5.5‎‎ Ω B.7.0 Ω C.12.0 Ω D.12.5 Ω ‎8.(2018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=220sin 100πt 6‎ ‎(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25 Hz C.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.(2017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2×10-2 s B.在A、B之间所加的交流电压的瞬时值表达式为u=220sin 50πt(V)‎ C.加在R1上电压的有效值为55 V D.加在R1上电压的有效值为55 V ‎10.(2018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.(2018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100 Hz B.V的示数为22 V C.有光照射R时,A的示数变大 D.抽出L中的铁芯,D变亮 ‎12.(2018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 A.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 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=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=,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=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=2×6 W=12 W;发热功率为:P热=I2R=22×0.5 W=2 W;根据能量守恒定律,其输出功率是:P出=P-P热=12 W-2 W=10 W;机械的工作效率为×100%=83.3%;则选项C正确,ABD错误。‎ ‎4.D　解析 由Em=6 V,E==6 V,由闭合电路欧姆定律得,电压表示数U=E=5.4 V,故A错误;在2.0×10-2 s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1.0×10-2 s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= W=3.24 W,故输出功率为3.24 W,故D正确。‎ ‎5.C ‎6.C　解析 变压器原线圈电压有效值为220 V,则副线圈电压为U2=U1=220× V=12 V,则电压表读数为12 V,经过1分钟电阻上产生的焦耳热为:Q=t=×60 J=1 440 J,选项A、B错误;电流表A的读数:I1=I2= A= A≈‎0.11 A,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=3.6 V。根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为U=2.5 V,电流为I=‎0.2 A,则硅光电池的内阻为:r= Ω=5.5 Ω,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50 Hz,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=2×10-2 s,故A正确。电压最大值为Um=220 V,交流电压的瞬时值表达式为u=Umsin ωt=220sin t=220sin 100πt(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 6‎ 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:T=,解得:U=55 V,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L1两端电压减小,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=0.02 s,所以频率为f==50 Hz,故A错误;原线圈输入电压的最大值是220 V,所以原线圈输入电压的有效值是U=220 V,理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,所以副线圈电压是22 V,所以V的示数为22 V,故B错误;有光照射R时,R阻值随光强增大而减小,根据P=,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