2013高考物理二轮复习 专题限时集训（十）专题十恒定电流和交变电流配套作业（解析版广东省专用）

1 专题限时集训专题限时集训 十十 专题十专题十 恒定电流和交变电流恒定电流和交变电流 时间 45 分钟 1 2012 夏季 我国北方部分地区平均最高气温达 39 为了解暑 人们用风扇降 温 如图 10 1 所示为降温所用的一个小型电风扇电路简图 其中理想变压器的原 副线圈 的匝数比为n 原线圈接电压为U的交流电源 输出端接有一只电阻为R的灯泡 L 和风扇电 动机D 电动机线圈电阻为r 接通电源后 电风扇正常运转 测出通过风扇电动机的电流为 I 下列说法错误的是 图 10 1 A 风扇电动机D两端的电压为Ir B 理想变压器的输入功率为 UI n U2 n2R C 风度电动机D输出的机械功率为 I2r UI n D 若电风扇由于机械故障被卡住 则通过原线圈的电流为 URr n2 R r 2 双选 某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小 在一次实验中 将该热敏电阻与 一小灯泡串联 通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图 10 2 所示 M为两个元件的 伏安特性曲线的交点 则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中正确的是 图 10 2 A 图中图线a是小灯泡的伏安特性曲线 图线b是热敏电阻的伏安特性曲线 B 图中图线b是小灯泡的伏安特性曲线 图线a是热敏电阻的伏安特性曲线 C 图线中的M点 表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值 D 图线中M点对应的状态 小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等 3 A B两块正对的金属板竖直放置 在金属板A的内侧表面系一绝缘细线 细线下端 系一带电小球 两块金属板接在如图 10 3 所示的电路中 R1为光敏电阻 R2为滑动变阻器 R3为定值电阻 当R2的滑动触头P在中间时闭合开关 S 此时电流表和电压表的示数分别为 I和U 带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为 已知电源电动势E和内阻r一定 光敏电阻随光照的增强电阻变小 以下说法正确的是 图 10 3 A 保持光照强度不变 将滑动触头P向b端滑动 则R3消耗的功率变大 B 保持滑动触头P不动 让R1周围光线变暗 则小球重新平衡后 变小 C 将滑动触头P向a端滑动 用更强的光照射R1 则电压表示数变小 D 保持滑动触头P不动 用更强的光照射R1 则U的变化量的绝对值与I的变化量的 2 绝对值的比值变小 4 双选 图 10 4 甲 乙中 电源电动势均为E 12 V 内阻均为r 3 R0 1 直流电动机内阻R 0 1 当调节滑动变阻器使R1 2 时 图甲电路输出功率最 大 调节R2使图乙电路输出功率最大 且此时电动机刚好正常工作 额定功率为 6 W 则此 时R2的阻值和电动机的内阻消耗的功率P为 甲 乙 图 10 4 A R2 2 B R2 1 5 C P 6 W D P 4 W 5 双选 如图 10 5 所示的电路中 当滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时 图 10 5 A 电压表的读数增大 B R1消耗的功率增大 C 电容器C的电容增大 D 电容器C所带电荷量增多 6 双选 如图 10 6 所示 电源电动势为E 内阻为r R1 R2为定值电阻 L 为小灯 泡 R3为光敏电阻 当照射光强度增大时 图 10 6 A 电压表的示数增大 B R2中电流减小 C 小灯泡的功率减小 D 电路的路端电压升高 7 双选 如图 10 7 所示 理想变压器的原 副线圈匝数比n1 n2 20 1 一个标有 10 V 100 W 的灯泡正常发光时 图 10 7 A 输入功率P1 100 W B 输入电压U1 10 V C 输入电流I1 0 5 A D 输出电流I2 0 25 A 8 双选 有一台交流发电机E 通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用 户供电 输电线的总电阻为R 如图 10 8 所示 T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1 它的输出电压和输出功率分别为U2和P2 T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3 它的输 出电压和输出功率分别为U4和P4 设T1的输入电压U1一定 当用户消耗的电功率变大时 有 3 图 10 8 A U2不变 U3变小 B U2减小 U4变大 C P1变小 P2变小 D P2变大 P3变大 9 在某交变电流电路中 有一个正在工作的理想变压器 如图 10 9 所示 它的原线 圈匝数n1 600 匝 副线圈匝数n2 120 匝 交流电源的电动势e 311sin100 t V 不考虑 其内阻 电压表和电流表对电路的影响可忽略不计 原线圈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断 则 图 10 9 A 负载功率不能超过 62 W B 副线圈电流最大值不能超过 1 A C 副线圈电路中的电阻r不能小于 44 D 副线圈电路中电压表的读数为 62 V 10 双选 如图 10 10 所示 理想变压器的原 副线圈匝数比为 1 5 原线圈两端的 交变电压为u 20sin100 t V 氖泡在两端电压达到 100V 时开始发光 下列说法中正确 2 的有 图 10 10 A 开关接通后 氖泡的发光频率为 100 Hz B 开关接通后 电压表的示数为 100 V C 开关断开后 电压表的示数变大 D 开关断开后 变压器的输出功率不变 11 双选 电子灭虫器由两种主要部件组成 诱虫的黑光灯和杀虫的电网 黑光灯发出 的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯 然后再利用黑光灯周围的交流高压电网将其 击毙 如图 10 11 所示是电网的工作电路示意图 理想变压器将有效值为 220 V 的交变电压变 压 输送到电网 电网相邻两平行板电极间距为 0 5 cm 空气在常温下被击穿的临界电场强 度为 6220 V cm 为防止两极间空气击穿而造成短路 理想变压器的原 副线圈的匝数应满足 一定条件 则下列说法正确的是 图 10 11 A 变压器的原 副线圈的匝数比 10 n1 n2 B 变压器的副 原线圈的匝数比 10 n2 n1 C 此变压器为降压变压器 D 此变压器为升压变压器 4 专题限时集训 十 1 A 解析 由变压器的原理可知 风扇电动机D两端的电压为 由于电风扇中含有 U n 线圈 故不能利用欧姆定律求电压 选项 A 错误 由变压器功率特点可知 理想变压器的输 入功率等于灯泡 L 和风扇电动机D消耗的功率之和 灯泡 L 消耗的功率为 风扇电 U n 2 R U2 n2R 动机消耗的功率为 选项 B 正确 风扇电动机D输出的机械功率为 I2r 选项 C 正确 UI n UI n 因为副线圈两端的电压为 若电风扇由于机械故障被卡住 则副线圈回路可视为纯电阻电 U n 路 该回路的等效电阻为 所以副线圈中的电流为 通过原线圈的电流为 R r Rr URr n R r 选项 D 正确 URr n2 R r 2 BD 解析 小灯泡的灯丝是一个纯电阻 其灯丝温度会随着通电电流而增大 阻值 也随着增大 所以图中b是小灯泡的伏安特性曲线 同理可知 热敏电阻的温度随着通电电 流增大 其阻值会逐渐减小 图线a是热敏电阻的伏安特性曲线 选项 A 错误 选项 B 正确 两个图线的交点M 表示此状态下两个元件不仅电流相同 电压也相同 所以此时两者阻值 相同 功率也相同 选项 C 错误 选项 D 正确 3 C 解析 根据电路图可知 电阻R3 R2的aP部分和R1串联后组成电源的外电路 电压表测量路端电压 电流表测量干路电流 而平行板电容器两极板间的电压等于R1两端电 压 考虑到是直流电源 所以当电路稳定时 电容器可以看作是断开的 保持光照强度不变 将滑动触头P向b端滑动 R2接入电路的电阻变大 外电路总内阻变大 干路电流变小 R3 消耗的功率变小 选项 A 错误 保持滑动触头P不动 当R1周围光线变暗时 R1的阻值增大 R1两端电压也增大 A B两板间电压增大 因为两板间距不变 所以板间场强增大 小球受 到水平向右的电场力增大 重新平衡后 变大 选项 B 错误 将滑动触头P向a端滑动 R2接入电路的电阻变小 用更强的光照射R1 R1的电阻也变小 则干路电流变大 路端电压 变小 选项 C 正确 U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值等于电源的内阻r 是定值 选项 D 错误 4 BD 解析 两图中电源相同 它们的最大输出功率相同 根据图甲可知 当电流 I 2 A 时 电源的输出功率最大 最大值为P出 IE I2r 12 W 图乙中电动机消耗的功率 为 6 W 包括输出的机械功率和内阻消耗的热功率 R2消耗的功率为 6 W 即I2R2 6 W 可 得R2 1 5 选项 A 错误 选项 B 正确 电动机的内阻消耗的功率P I2R 0 4 W 选项 C 错误 选项 D 正确 5 AD 解析 当滑动触头向下滑动时 R2变大 总电阻变大 总电流I变小 电压表 的读数即电源两端的电压U E Ir变大 R1消耗的功率P1 I2R1变小 A 对 B 错 R2两端 的电压U2 E I R1 r 变大 电容器的电容不变 而所带的电荷量Q CU2将增多 C 错 D 对 6 AB 解析 照射光强度增大时 光敏电阻R3的电阻值减小 外电路电阻减小 由闭 合电路欧姆定律得 电路中总电流I增大 所以定值电阻R1的两端电压U1增大 电路的路 端电压U E Ir减小 选项 A 正确 选项 D 错误 由以上分析知 并联电路部分的电压 U2 U U1减小 所以通过定值电阻R2的电流减小 由于电路总电流增大 故通过小灯泡的 电流增大 小灯泡功率随之增大 选项 B 正确 选项 C 错误 7 AC 解析 灯泡正常发光时 消耗的功率为 100 W 即 P2 100 W 由理想变压器 的特点知P1 P2 100 W A 对 输出电压U2 10 V 由 得输入电压U1 200 V B 错 U1 n1 U2 n2 5 输入电流由P1 I1U1得I1 0 5 A C 对 输出电流由P2 I2U2得I2 10 A D 错 8 AD 解析 由于U1和T1的线圈的匝数不变 根据 得U2不变 选项 B 错误 U1 U2 n1 n2 用户功率P4增大时 用户电流I4随之增大 T2的原线圈功率P3 P4也增大 通过输电线的 电流IR增大 输电线上的电压降UR IRR增大 所以T2的初级电压U3 U2 IRR减小 选项 A 正确 因用户消耗的电功率P4变大时 线路消耗的电功率PR I R变大 由能量守恒定律 2R 得P1 P2 P4 PR变大 选项 C 错误 选项 D 正确 9 C 解析 由 解得U2 44 V 选项 D 错误 由 解得I2 1 A 所以负载 U1 U2 n1 n2 I1 I2 n2 n1 功率P2 U2I2 44 W 选项 A 错误 副线圈中的电流最大值为Im A 选项 B 错误 由 2 R 得R 44 选项 C 正确 U2 2 P2 10 AB 解析 在解题时要注意变压器的三个决定关系 副线圈电压由线圈决定 则 不论负载如何变化 电压表的读数不变 始终为有效值 100 V B 正确 C 错