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1、2019-2020年高考物理一轮复习 专题四 电路和电磁感应 第9讲 恒定电流和交变电流提升训练一、单项选择题1.(xx陕西宝鸡一模)某一电热器接在U110 V的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到某正弦式交流电源上，每秒产生的热量为4.5Q，则该交流电压的最大值Um是()A.220 V B.110 VC.220 V D.330 V解析设电热器的电阻为R，根据焦耳定律及有效值与最大值关系得电热器接在U110 V的直流电源上时，有Qt；电热器接到某正弦式交流电源上时，有4.5Qt；以上两式联立解得Um330 V，故选D。答案D2.(xx浙江宁波八校考试)如图1所示电路，电阻R1与电阻R2
2、阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看成零，反向电阻可看成无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u20sin 100t V，则加在R2上的电压有效值为()图1A.10 V B.20 V C.15 V D.5 V解析由二极管的单向导电性可知，加在R2上的电压，在D被导通即R1被短路时为电源电压 V20 V；在D被截止时，R1、R2串联分压，分别为10 V。根据T，得U5 V，选项D正确。答案D3.如图2所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是()图2A.电流表读数变小，电压表读数变大B.小灯泡L变暗C.电源的总功率变小D.电容
3、器C所带的电荷量减少解析当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路部分的电阻减小，则电路中的总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，故电流表读数变大，电压表读数变小，选项A错误；通过小灯泡的电流变大由PI2R知小灯泡L变亮，选项B错误；电源的总功率EI增大，选项C错误；由于路端电压减小，小灯泡L两端电压增大，故电容器C两端电压减小，由C可知，电容器C所带的电荷量QCU减少，选项D正确。答案D4.(xx福建理综，15)图3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uUmsin t的交流电源，若输送电功率为P，输电线的
4、总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为()图3A.() B.()C.4()2()2r D.4()2()2r解析原线圈电压的有效值：U1，根据可求：U2 ，又因为是理想变压器，所以T的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率P，所以输电线上的电流I，输电线上损失的电功率为PI22r4r，所以C正确，A、B、D错误。答案C5.(xx北京丰台区期末)一理想变压器原、副线圈的匝数比为41，原线圈接在一个交流电源上，交变电压随时间变化的规律如图4所示，副线圈所接的负载电阻是11 。则下列说法中正确的是()图4A.副线圈输出交变电流周期为0.08 sB.变压器输入功率与输出功率之比为41
5、C.电压表的示数为311 VD.电流表的示数为1.25 A解析原、副线圈中交流电的周期相同，所以副线圈输出交变电流周期为0.02 s，选项A错误；理想变压器的输入功率与输出功率相等，选项B错误；电压表的示数为电压的有效值，电压表的示数为 V220 V，选项C错误；副线圈的电压为U2，U255 V，副线圈中的电流为I25 A，原线圈的电流为I1，I11.25 A，选项D正确。答案D6.如图5甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5 A的保险丝L，原线圈匝数n1600匝，副线圈匝数n2120匝。当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接()A.阻值为12
6、 的电阻B.并联两盏“36 V，40 W”的灯泡C.工作频率为10 Hz的用电设备D.耐压值为36 V的电容器图5解析当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，变压器输入电压为180 V，由变压器变压公式得，副线圈输出电压为36 V，由变流公式可知副线圈最大电流为2.5 A，副线圈两端可以接的最小电阻为14.4 ，选项A错误；变压器最大输入功率为1800.5 W90 W。副线圈两端可以接并联两盏“36 V，40 W”的灯泡，选项B正确；由图乙所示的图象可知，交变电流频率为50 Hz，副线圈两端不可以接工作频率为10 Hz的用电设备，选项C错误；副线圈输出电压最大值为36 V，耐压值为36 V的电容器
7、如果接上的话，将会被击穿，选项D错误。答案B7.(xx北京通州区期末)如图6甲所示，电阻箱R(099.9 )置于阻值最大位置，Rx为未知电阻，(1)断开S2，闭合S1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R图线；(2)断开S2，闭合S1，当R调至某一位置时，电流表的示数I11.0 A。保持电阻箱的位置不变，断开S1，闭合S2，此时电流表的示数I20.8 A，据以上数据可知()图6A.电源电动势为2.0 VB.电源内阻为0.25 C.Rx的阻值为1.5 D.S1断开、S2接通时，随着R的减小，电源输出功率减小解析断开S2，闭合S1，由闭合电路欧姆定律得EI(R
8、r)，REr，R图线斜率等于电源的电动势，E2.0 V，在纵轴的截距绝对值等于电源内阻，r0.5 ，选项A正确，B错误；断开S2，闭合S1，当电阻调至某一位置时，电流表的示数I11.0 A，由EI(Rr)可知R1.5 ；保持电阻箱的位置不变，断开S1，闭合S2，由闭合电路欧姆定律，EI(RRxr)，此时电流表的示数为I20.8 A，Rx0.5 ，选项C错误；S1断开，S2接通时，随着R的减小，电源的输出功率增大，选项D错误。答案A8.如图7所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd位于磁感应强度B T的水平匀强磁场中，线圈面积S0.5 m2，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度10 rad/s匀
9、速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12 V，12 W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是()图7A.通过灯泡的交变电流的频率是50 HzB.变压器原、副线圈匝数之比为101C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 VD.若将灯泡更换为“12 V，24 W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速解析由2f可得通过灯泡的交变电流的频率是5 Hz，选项A错误；矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为EmNBS1000.510 V120 V，变压器输入电压为120 V，由变压器变压公式可知，变压器原、副线圈匝数之比为101，选项B正确，C错误；因
10、副线圈电压仍为12 V，故将灯泡更换为“12 V，24 W”能保证其正常发光，不需要增大矩形线圈的转速，选项D错误。答案B9.某发电站为一城市供电的示意图如图8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U1保持不变，输入电流、输入功率分别用I1、P1表示，输出电压、输出电流、输出功率分别用U2、I2、P2表示；变压器N的输入电压、输入电流、输入功率分别用U3、I3、P3表示，输出电压、输出电流、输出功率分别用U4、I4、P4表示；输电线的阻值为R，输电线损失的功率为P。下列关系式正确的是()图8A.I2B.P(U2U3)I3C.I2I3D.
11、当用户的数量增加时，变压器N的输入电压U3增加解析M、N均为理想变压器，则P1P2，根据I可知，输电线中的电流I2，A错误；由电路图可知输电电流I2I3，则输电线上损失的功率为P(U2U3)I3，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U3减小，D错误。答案B10.(xx安徽理综，16)如图9所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法
12、正确的是()图9A.电压表V1示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿cd的方向滑动解析由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表V1示数不变，选项A错误；由理想变压器原理公式且U1、n1、n2不变，则U2不变，即V2的示数不变，V3的示数U3U2I2R0应减小，故选项B错误；由公式得：4，则n1n2，该变压器起降压作用，故C错误；又I2，I2增大，R应减小，故滑片应沿cd方向滑动，故D正确。答案D二、多项选择题11.如图10所示为某学校供电的电路图，原线圈的两端接有交流电压，当副线圈中的滑片在图示位置时，接入电路的灯泡刚好能正常发光，已知输电线
13、的电阻R0不能忽略。在下列四种情况下，为了能使各灯泡仍正常发光，采取的措施正确的是()图10A.若V1的读数减小，接入电路的灯泡数量不变，滑片应向上调节一些B.若V1的读数减小，接入电路的灯泡数量不变，滑片应向下调节一些C.若V1的读数不变，接入电路的灯泡数量增加，滑片应向上调节一些D.若V1的读数不变，接入电路的灯泡数量增加，滑片应向下调节一些解析要保证灯泡仍能正常发光，灯泡两端的电压不能发生变化，即V2的读数不变，当V1的读数减小时，要使V2的读数不变，应使滑片向上调节，减小原、副线圈的匝数比，A正确，B错误；当灯泡的数量增加时，通过R0的电流增大，R0两端的电压增大，要使灯泡仍能正常发光
14、，灯泡两端的电压不能发生变化，所以应增大V2的读数，而V1的读数不变，故应使滑片向上调节，减小原、副线圈的匝数比，C正确，D错误。答案AC12.如图11所示，一个匝数为N100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n1n2101的变压器给阻值R20 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()图11A.穿过矩形线圈平面的最大磁通量为 WbB.t0.002 5 s时刻穿过矩形线圈平面的磁通量为 WbC.t0时刻流过矩形线圈的电流为零D.电阻R消耗的电功率为10 W解析由可得U1200 V，所以
15、Em200 V，根据EmNBSNm得m Wb Wb，故A错误；T0.02 s，t0.0025 sT，mcos t Wb Wb，故B正确；电阻R消耗的电功率为：P W20 W，故D错误；t0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正确。答案BC13.(xx浙江杭州十四中月考)如图12所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与定值电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。下列说法中正确的是()图12A.发电导管的内阻rB.流过电阻R的电流
