2012高三物理二轮复习测试 专题4 第8讲 课时作业

用心 爱心 专心 1 第第 8 8 讲讲 恒定电流与交变电流恒定电流与交变电流 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 1 2011 北京东城区检测 在如图所示的电路中 灯泡 L 的电阻大于电源的内阻r 闭 合电键 S 将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后 下列结论正确的是 A 灯泡 L 变亮B 电源的输出功率变小 C 电容器C上电荷量减少D 电流表读数变小 电压表读数变大 解析 将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后 R的阻值变大 电路中电流变小 灯泡变暗 A 选项错误 路端电压变大 电阻R两端电压变大 电容器C两端电压变大 电 容器C上电荷量增加 C 选项错误 D 选项正确 当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输 出功率最大 灯泡 L 的电阻大于电源的内阻r 则外电路电阻比r大得越多 输出功率越小 B 选项正确 答案 BD 2 在如图所示电路中 电源电动势为 12 V 电源内阻为 1 0 电路中的电阻R0为 1 5 小型直流电动机 M 的内阻为 0 5 闭合开关 S 后 电动机转动 电流表的示数为 2 0 A 则下列判断中正确的是 A 电动机的输出功率为 14 WB 电动机两端的电压为 7 V C 电动机产生的热功率为 4 WD 电源输出的电功率为 24 W 解析 本题考查非纯电阻电路的基本计算 电动机与定值电阻R0之间串联电流相等 大小等于电流表示数 2 0 A 由闭合电路欧姆定律可得 电动机两端电压的大小为 UM E I r R0 7 V 所以电动机的输出功率为 P UMI I2RM 12 W A 错误 B 正确 电动机的热功率 PrM I2RM 2 W C 错误 电源的输出功率为 P出 EI I2r 20 W D 错 用心 爱心 专心 2 误 答案 B 3 2011 上海单科 12 如图所示电路中 闭合电键 S 当滑动变阻器的滑动触头P从 最高端向下滑动时 A 电压表 V 读数先变大后变小 电流表 A 读数变大 B 电压表 V 读数先变小后变大 电流表 A 读数变小 C 电压表 V 读数先变大后变小 电流表 A 读数先变小后变大 D 电压表 V 读数先变小后变大 电流表 A 读数先变大后变小 解析 设P以上电阻为Rx 则变阻器在电路中的阻值R 当Rx 时 R0 Rx Rx R0 R0 2 R 最大 P从最高端向下滑动时 回路总电阻先增大 后减小 当P滑向中点时 P滑过中点后 R I U 由并联分流IA I 新的IA增大 故 A 正确 Rx R 答案 A 4 如图所示 在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD AB边与磁场垂直 MN边始终与 金属滑环K相连 PQ边始终与金属滑环L相连 金属滑环K L 交流电流表 A 定值电阻R 通过导线串联 使矩形线圈以恒定角速度绕过BC AD中点的轴旋转 下列说法中正确的是 A 交流电流表 A 的示数随时间按余弦规律变化 B 线圈转动的角速度越大 交流电流表 A 的示数越小 C 线圈平面与磁场平行时 流经定值电阻R的电流最大 D 线圈平面与磁场垂直时 流经定值电阻R的电流最大 解析 本题考查正弦交流电的产生过程 楞次定律等知识 在交变电流电路中 电 流表测量的示数为有效值 从图可看出线圈ABCD从垂直于中性面开始旋转 则E Emcos 用心 爱心 专心 3 t i Imcos t 线圈平面与磁场平行时 穿过线圈的磁通量为 0 但此时刻磁通量变化 率最大 线圈中的感应电动势最大 最大值Em nBS 感应电流最大 选项 C 正确 答案 C 5 图甲为理想变压器的示意图 其原 副线圈的匝数比为 4 1 电压表和电流表均为 理想电表 原线圈接图乙所示的正弦交流电 图中Rt为 NTC 型热敏电阻 R1为定值电阻 下 列说法中正确的是 A 交流电压u的表达式u 36sin 100 t V 2 B 变压器原 副线圈中的电流之比为 1 4 C 变压器输入 输出功率之比为 1 4 D Rt温度升高时 电压表和电流表的示数均变大 解析 由交流电压随时间变化的关系可知交流电压的表达式u 36sin 100 t V 2 选项 A 正确 变压器原 副线圈中的电流之比 选项 B 正确 理想变压器输入 I1 I2 n2 n1 1 4 输出功率之比应为 1 1 选项 C 错误 热敏电阻温度升高时 电阻减小 而输入电压不变 电流增大 因此电压表示数不变 电流表示数变大 选项 D 错误 答案 AB 6 一个单匝的线圈 面积为S 在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动 产生的感应 电动势随时间变化的规律如图所示 下列判断正确的是 A 在A C时刻线圈通过中性面 B 在t 时刻线圈与磁感线的夹角为 60 T 12 C 电动势的有效值与平均值相等都是 Em 2 D 磁场的磁感应强度为B EmT 2 S 解析 本题考查交流电的产生 变化规律以及一些特征量 意在考查考生的理解能力 建模能力 在A C时刻线圈中产生的电动势最大 是线圈平面与磁感线平行的位置 A 错 用心 爱心 专心 4 电动势的有效值是 平均值是 C 错 t 0 时刻线圈在中性面 到t 时刻 Em 2 BS 2 2Em T 12 线圈转过 30 t 时刻线圈与磁感线的夹角为 60 B 正确 根据Em BS 和 T 12 推得B D 正确 2 T EmT 2 S 答案 BD 7 图甲中的变压器为理想变压器 原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为 10 1 变 压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流 两个 20 的定值电阻串联接在副线圈两端 电 压表为理想电表 则 A 原线圈上电压的有效值为 100 VB 原线圈上电压的有效值约为 70 7 V C 电压表的读数为 5 0 VD 电压表的读数约为 3 5 V 解析 本题考查交流电图象的应用及理想变压器与闭合电路 由图乙可得该正弦交流 电的峰值为 100 V 所以其有效值为 u 70 7 V A 错误 B 正确 由理想变压器原 um 2 副线圈的电压比等于相应的匝数比可得 u2 其中 u1 有 u 70 7 V u1 u2 n1 n2 n2u1 n1 um 2 所以u2 有 7 07 V 故副线圈上的电压表的读数为 uV u2 有 3 5 V D 正确 C 错误 R R R 答案 BD 8 2011 安徽卷 19 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场 磁感应强度为B 电阻为R 半径为L 圆心角为 45 的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度 匀速 转动 O轴位于磁场边界 则线框内产生的感应电流的有效值为 A B BL2 2R 2BL2 2R C D 2BL2 4R BL2 4R 解析 导线框进出磁场时产生感应电动势 根据法拉第电磁感应定律知 用心 爱心 专心 5 E BL BL2 导线框转动一周的过程只有 0 和 T时间内有感应电流 设线框内产 v 1 2 T 8 T 2 5 8 生的感应电流的有效值为I 则I2RT 2 R 解得I 1 2BL2 R T 8 T 8 BL2 4R 答案 D 9 如图所示 50 匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B T 的水平匀强磁场 2 10 中 线框面积S 0 5 m2 线框电阻不计 线框绕垂直于磁场的轴OO 以角速度 200 rad s 匀速转动 并与理想变压器原线圈相连 副线圈接入一只 220 V 60 W 灯泡 且灯 泡正常发光 熔断器允许通过的最大电流为 10 A 下列说法正确的是 A 图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零 B 线框中产生交变电压的表达式为u 500sin 200t V 2 C 变压器原 副线圈匝数之比为 50 11 D 允许变压器输出的最大功率为 2 200 W 解析 图示位置穿过线框的磁通量最大 但由于没有边切割磁感线 所以无感应电动 势磁通量的变化率为零 A 选项错误 线框中交变电压u NBS sin t 500sin 200t 2 V B 选项正确 变压器原 副线圈匝数之比 C 选项错误 变压器输出的 n1 n2 U1 U2 500 220 25 11 最大功率等于输入的最大功率P UI 500 10 W 5 000 W D 选项错误 答案 D 10 在某交流电路中 有一正在工作的变压器 原 副线圈的匝数分别为n1 600 匝 n2 120 匝 电源的电压为U 311sin 100 t V 原线圈中串联一个额定电流为 0 2 A 的 保险丝 为保证保险丝不被烧毁 则 A 副线圈电流的最大值不能超过 1 A B 副线圈电流的有效值不能超过 1 A C 无论副线圈电流有多大 保险丝总不会被烧毁 D 负载功率不能超过 44 W 解析 保险丝的额定电流指有效值 由电流与线圈匝数的关系 及原线圈中电流 I1 I2 n2 n1 用心 爱心 专心 6 的有效值I1 0 2 A 得副线圈中的电流有效值I2 1 A 则副线圈电流的最大值不能超过 I2 A 再由电压与线圈匝数的关系 及原线圈两端的电压的有效值U1 220 22 U1 U2 n1 n2 U1m 2 V 得副线圈两端电压的有效值U2 44 V 则有P U2I2 44 W 故 A C 选项错 B D 选项 正确 答案 BD 11 一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动 角速度为 时 线圈中产生的交 变电动势的最大值为E0 周期为T0 外力提供的功率为P0 若使线圈转动的角速度变为 2 线圈中产生的交变电动势的最大值为E 周期为T 外力提供的功率为P 则E T和P 的大小为 A T T0 E 2E0 B T T0 P 4P0 1 2 1 2 C T T0 P P0 D T T0 P 2P0 1 2 解析 设线圈为N匝 面积为S 所在区域磁感应强度为B 当角速度为 时 产生 的最大感应电动势E0 NBS 周期T0 外力提供的功率P0 当角速 2 E02 2R N2B2S2 2 2R 度为 2 时 产生的最大感应电动势E 2NBS 2E0 周期T T0 外力提供的 2 2 1 2 功率P 4P0 故 A B 项正确 4N2B2S2 2 2R 答案 AB 12 2011 重庆卷 20 在测量电珠伏安特性实验中 同学们连接的电路中有四个错误 电路 如图所示 电源内阻不计 导线连接良好 若将滑动变阻器的触头置于左端 闭合 S 在向右端滑动触头过程中 会分别出现如下四种现象 a 电珠 L 不亮 电流表示数几乎为零 b 电珠 L 亮度增加 电流表示数增大 c 电珠 L 开始不亮 后来忽然发光 电流表从示数不为零到线圈烧断 d 电珠 L 不亮 电流表从示数增大到线圈烧断 用心 爱心 专心 7 与上述 a b c d 四种现象对应的电路序号为 A B C D 解析 图 是滑动变阻器的分压式接法 向右滑动触头 灯泡两端电压增