高考物理大二轮复习 第11讲 直流与交流电路问题专题复习指导练案.doc

第11讲 直流与交流电路问题限时：40分钟一、选择题(本题共16小题，其中18题为单选，9 16题为多选)1(2017四川师大二模)如图所示电路中，电源电动势为e、内阻为r，电阻r2、r3为定值电阻，r1为滑动变阻器，a、b为电容器的两个极板。当滑动变阻器r1处于某位置时，a、b两板间的带电油滴静止不动。则下列说法中正确的是( b )a仅把r1的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向下运动b仅把r1的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向上运动c仅把两极板a、b间距离减小，油滴向下运动d仅把两极板a、b间相对面积减小，油滴向下运动解析仅把r1的触头向右滑动时，r1增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，则电流表读数减小。由e分析可知，板间场强增大，油滴所受电场力增大，则油滴向上运动。故a错误，b正确；仅把两极板a、b间距离d减小，电容器的电压不变，由e分析可知，板间场强增大，油滴所受电场力增大，则油滴向上运动。而电路其他部分不变，电流表读数不变。故c错误；仅把两极板a、b间相对面积减小，u和d不变，则板间场强不变，油滴所受电场力不变，则油滴仍保持静止。电流表读数不变。故d错误。2(2017河南省济源市二模)如图甲所示，在匀强磁场中，一巨型金属线圈两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的et图象分别如图乙中曲线a、b所示，则( d )at0时刻穿过线圈的磁通量均为零b曲线a表示的交变电流的频率为25 hzc曲线b表示的交变电动势有效值为15 vd曲线a、b对应的线圈转速之比为32解析在t0时刻，线圈一定处在中性面上，此时磁通量最大，故a错误；曲线a的交变电流的频率f50 hz，故b错误；由图可知，a的周期为2102s；b的周期为3102s，则由n可知，转速与周期成反比，故曲线a、b对应的线圈转速之比为32，曲线a表示的交变电动势最大值是30 v，根据emnbs得曲线b表示的交变电动势最大值是20 v，则有效值为uv10v；故c错误，d正确。3(2017山东省聊城市二模)如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n1n221，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为r，当输入端接通电源后，电流表读数为i，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为( a )a4irbc4ir d ir解析电流与匝数成反比，副线圈的电流为2i，输入功率等于副线圈消耗的功率：p(2i)2rmgvui，所以电压表的读数u4ir。故选a。4(2017江西省二模)如图所示，理想变压器原线圈两端a、b接在电动势为e8 v，内阻为r2 的交流电源上，理想变压器的副线圈两端与滑动变阻器rx相连，变压器原副线圈的匝数比为12，当电源输出功率最大时( d )a 滑动变阻器的阻值rx2 b最大输出功率p4 wc变压器的输出电流i22 a d滑动变阻器的阻值rx8 解析当外电路电压等于内电路电压时电源输出功率最大，即u1ur，而且u1ur8 v，故u14 v，根据欧姆定律可得i12 a，故根据可得副线圈中的电流为i21 a，根据可得副线圈两端的电压u28 v，故rx8 ，最大输出功率为pu2i28 w，故d正确。5(2017江苏省泰州市一模)如图所示电路，已知电源电动势为e，内阻为r，r0为固定电阻，当滑动变阻器r的触头向上移动时，下列论述正确的是( b )a灯泡l一定变亮 b伏特表的示数变小c安培表的示数变小 dr0消耗的功率变小解析当r的滑动触点向上移动时，r变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知，总电流i变大，电源的内电压变大，则路端电压变小，因此伏特表读数变小。灯泡l的电压减小，则灯l一定变暗。故a错误，b正确；路中并联部分电压变小，通过l的电流减小，而总电流增大，则安培表a的读数变大，r0消耗的功率变大。故c、d错误。6(2017宁夏中卫市一模)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2221，原线圈接u1220sin100t(v)的交流电，电阻r10 ，电流表、电压表均为理想电表，则( d )a电压表的读数为10 vb电流表的读数为22 ac电阻r消耗的功率为10 w d变压器的输出功率为10 w解析输入电压的有效值为：u1v220 v，根据得：u2u1220 v10 v，故a错误；电流表的示数为：i2a1 a，故b错误；电阻消耗的功率为：p2u2i2101 w10 w，故c错误；理想变压器的输入电功率等于负载消耗功率，故为：p1p210 w，故d正确。7(2017山东省日照市二模)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈。某自耦变压器的电路如图所示，副线圈匝数可调。已知变压器的线圈总匝数为1 100匝，原线圈接在e220sin100tv的交流电源上。副线圈接阻值为44 的负载电阻，正常工作时消耗的功率为11 w。已知负载电阻正常工作，则下列说法正确的是( c )a副线圈的匝数是100匝b通过原线圈的电流为5 ac副线圈的输出电压为22 vd副线圈上输出电压的频率为5 hz解析原线圈两端的电压为：u1v220 v，根据p得副线圈两端的电压为：u222 v，根据电压与匝数成正比得：，即，解得n2110匝，故a错误，c正确；根据输入功率等于输出功率p1p211 w，通过原线圈的电流i10.05 a，故b错误；根据交变电压的瞬时值表达式知1002f，解得f50 hz，故d错误。8(2017河北省衡水中学二模)图甲中理想变压器原副线圈的匝数比为n1n251，电阻r20 ，l1、l2为规格相同的两只小灯泡，s1为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将s1接1，s2闭合，此时l2正常发光，下列说法正确的是( d )a输入电压u的表达式为u20sin(50t)vb只断开s2后，l1、l2均正常发光c只断开s2后，原线圈的输入功率将增大d若s1换接到2后，r消耗的电功率为0.8 w解析从图中可看出该交流电的最大值为20 v，周期为0.02 s，根据交变电流的电动势随时间的变化规律eemsint，其中，可知输入电压u20sin(100t)v，a错误；只断开s2，副线圈中电压不变，两灯泡的总电压不变，总电阻增加，流过灯泡的电流减小，l1、l2不能正常发光，故b错误；只断开s2，副线圈中电压不变，电路总电阻增加，总电流减小，副线圈功率减小，理想变压器输入功率等于输出功率，故原线圈的输入功率减小，故c错误；根据理想变压器原副线圈电压之比u1u2n1n2，可知副线圈电压的有效值为4 v，若s1接到2，副线圈的电压仍不变，根据p可得电阻消耗的电功率为0.8 w，故d正确。9(2017江苏省泰州市一模)如图甲，一理想变压器原副线圈的匝数比为21，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡，额定功率为22 w；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用u和i分别表示此时电压表和电流表的读数，则( abd )a灯泡的额定电压为110 vb副线圈输出交流电的频率为50 hzcu220 v，i0.2 ad原线圈输入电压的瞬时表达式为u220sin100tv解析有效值为：u220 v，副线圈的电压为：u2u1110 v，则a正确；原线圈的频率为f50hz，变压器不会改变频率，故b正确；副线圈电流为：i20.2 a，原线圈的电流为：i1i10.1a，则c错误；2f100，瞬时表达式为：u220sin100tv，故d正确。10(2017山东省潍坊一模)如图所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡l1与正弦式交流电相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡l2和l3相连，开始时开关s处于断开状态。当s闭合后，所有灯泡都能发光。下列说法中正确的是( ab )a灯泡l1和l2中的电流有效值可能相等b灯泡l2两端的电压变小c灯泡l1变亮，灯泡l2的亮度不变d变压器原线圈的输入功率不变解析当s接通后，根据i1n1i2n2可知，因为是降压变压器，则n1n2，则i1i2，则灯泡l1和l2中的电流有效值可能相等，选项a正确；当s闭合后，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡l1的电压增大，原线圈电压减小，匝数不变故副线圈电压减小，灯泡l2两端的电压变小，故b正确，灯泡l1变亮，l2变暗，故cd错误，故选ab。11(2017河北省定州中学4月考)如图所示，电源电动势为e，内阻为r，电表均为理想表，电路正常工作。下列说法错误的是( bd )a当滑片向左滑动时，电压表的示数增大，但与外电阻不成正比b当滑片向左滑动时，电流表的示数减小，且与外电阻成反比c当滑片在最左端时，电压表的示数不等于电动势d当滑片在最右端时，电压表的示数等于电动势解析当滑片向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，所以电压表示数增大，电流表示数减小，根据在最左端时，外电路电阻最大，由于电源内阻的存在，电压表的示数不等于电动势，c正确，当滑片在最右端，外电路电阻为零，但是由于内阻的分压，所以电压表的示数不等于电动势，d错误，故选bd。12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r4的滑片向b端移动时，则( ad )a电压表读数减小b电流表读数减小c质点p将向上运动dr3上消耗的功率逐渐减小解析由图可知，r2与滑动变阻器r4串联后与r3并联后，再与r1串联接在电源两端；电容器与r3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时r1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过r3的电流减小，而流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；因并联部分电压减小，而r2中电压增大，故电压表示数减小，a正确，b错误；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故c错误；因r3两端的电压减小，由p可知，r3上消耗的功率减小； 故d正确。13某发电机输出的交流电压如图所示，经理想变压器升压后向远处输送，最后经理想变压器降压后输送给用户。则下列说法中正确的是( bc )a发电机输出交流电压的有效值为500 vb用户获得的交流电压频率为50 hzc若增加用户用电负载的数量，输电线上损失的功率将增加d若增加升压变压器原线圈的匝数，输电线上损失的功率将减小解析由图象可知交流电的最大值为um500 v，故a错误；交流电压的频率在变压和传输过程中是不变的，由图象可知交流电的周期为0.02 s，频率为f1/t50 hz，b正确；若增加用户用电负载的数量，总电阻减小，电流增大，pi2r知损失功率增大，故c正确；增大升压变压器原线圈匝数，输出电压u2减小，损失的功率为p2r，损失功率增大，故d错误。14(2017河北省定州中学4月考)如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈内磁通量随时间t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是( bc )at1时刻线圈中的感应电动势最大bt2时刻ab的运动方向与磁场方向垂直ct3时刻线圈平面与中性面重合dt4、t5时刻线圈中感应电流的方向相同解析 t1时刻通过线圈的磁通量最大，此时磁通量的变化率等于零，故感应电动势为零，故a错误；t2时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，故导线ab的速度方向跟磁感线垂直，故b正确；t3时刻线圈的磁通量最大，故此时线圈与中性面重合；故c正确；由图可知t5时刻线圈中磁通量最大，此时磁通量的变化率等于零，故没有感应电流，故d错误。所以bc正确，ad错误。15(2017河北省武邑中学一模)如图甲所示是家用台灯亮度调节原理图，理想自耦变压器的a、b间接入如图乙所示正弦交流电压。交流电流表a为理想电表，灯泡额定电压为15 v，额定功率30 w(设灯泡的电阻值保持不变)，当p在c处时灯泡正常发光。下列描述正确的有( ac )a灯泡正常发光时变压器线圈的总匝数与c点下方的匝数之比为443b当灯泡正常发光时电流表的读数为2 ac将调压端的滑动触头p向下移动时，变压器的输入功率变小d将调压端的滑动触头p向下移动时，变压器的输入电压变小解析由图象知输入电压的有效值为220 v，灯泡正常发光，副线圈电压为15 v，所以灯泡正常发光时变压器初、次级线圈的匝数比，a正确；当电灯正常发光时，电灯两端电流i2a2 a，则变压器初电流：i1i2a，选项b错误；当滑动触头向下移动，即n2减小时，电压u2应该减小，所以灯泡功率减小，则变压器的输入功率变小，c正确；变压器的输入电压只由发电机输出电压决定，与次级匝数无关，选项d错误；故选ac。16(2017湖北省襄阳五中一模)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n231，原线圈ef两端与宽度d2 m的光滑平行金属轨道连接，轨道平面水平，磁感应强度b1.8 t的匀强磁场垂直于轨道平面向下。一根金属杆以v10sin 10t(m/s)的速度在轨道上往复运动，并始终与导轨保持良好接触。副线圈gh两端连接的电路如图，三个灯泡的电阻均为6 ，l是直流电阻不计的理想线圈，c是电容器。下列说法正确的是( cd )a三个灯泡的亮度相同b副线圈中电流的频率为10 hzc灯泡d1的功率为24 wd若导体棒的运动周期变为0.1 s，则灯泡d2变暗，d3变亮解析当金属杆在轨道上以速度v10sin 1