人教版高中物理必考恒定电流和交变电流单元测试

1、名校名 推荐11 恒定电流和交变电流(时间 :45 分钟满分 :100 分 )第 21 页选择题 (共 12 小题 ,共 100 分。在每小题给出的四个选项中,第 18 小题只有一个选项符合题目要求 ,选对得8分。第 912 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.某同学为研究电动机在启动和工作过程中电流的变化情况,设计如图所示的电路,则下列说法正确的是 ()A. 电动机启动时的电流小于正常工作时的电流B.电动机有负载时的电流小于空载时的电流C.若增大电动机的负载,则电流增大D.由于电动机内阻不变,因此电流与电动机的负载无关答案

2、C解析电动机消耗的电能等于转化的机械能与产生的内能之和,由于电动机启动时的速度小于正常工作时的速度,故转化的机械能较小,此时产生的内能较大,即电流较大 ,A错误 ;有负载时速度减慢 ,机械能输出减小,电流增大 ,大于空载时的电流,B 错误 ,C 正确 ;综上所述 D 错误。2.(2017 洛阳一模 )在如图所示电路中 ,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P 向上滑动时,三个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I、 U1、 U2 表示 ,下列判断正确的是 ()A. I 减小 ,U1 增大B. I 增大 ,U 2 减小C.I 增大 ,U1 减小D.I 减小 ,U2 增大? 导学号答案 B解析

3、当滑动变阻器的滑片P 向上滑动时 ,R1 和 R2 串联支路电阻变小,电流变大 ,电流表示数 I增大 ,由欧姆定律可知 ,R1 两端电压增大 ,电压表示数 U1 增大。由极限法分析可知 ,电压表示数U2 减小。选项 B 正确 ,A 、C、 D 错误。3.(2017 山西省重点中学联考 )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,R1 为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,R1 为定值电阻。 若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦式交变电流。下列说法中正确的是()1名校名 推荐甲乙A. 输入变压器原线圈的交流电压的表达式为u= 36sin 50t VB.变压器

4、原、副线圈中的电流之比为4 1C.t= 0.01 s 时 ,发电机的线圈平面位于中性面D.R1 温度升高时 ,变压器的输入功率变小答案 C解析 由题图乙可知交流电压最大值Um= 36V,周期 T= 0.02s,可由周期求出角速度的值为rad/s= 100,则可得交流电压u 的表达式 u= 36sin 100t V,故 A 错误 ;根据可知变压器原、副线圈中的电流之比为14,故 B 错误 ;t= 0.01 s 时,瞬时值为零 ,发电机的线圈平面与磁场方向垂直 ,发电机的线圈平面位于中性面,故 C 正确 ;R1 处温度升高时 ,阻值减小 ,电流表的示数变大 ,变压器的输入功率变大,故 D 错误 ;

5、故选 C。4.如图甲所示的变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数之比为n1 n2 ,副线圈与阻值为R1 的电阻接成闭合电路 ,虚线框内部分可等效看成一个电阻R2。这里的等效指当变压器原线圈、电阻 R2 两端都接到电压为U= 220 V 的交流电源上时,R1 与 R2 消耗的电功率相等,则 R2 与 R1的比值为 ()A.B.C.D.答案C解析设副线圈的电压为U1,利用电流的热效应,功率相等;原副线圈的匝数之比等于电压之比,则,C 正确。5.(2017 湖北省黄冈模拟)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

6、OO 以角速度匀速转动 ,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()2名校名 推荐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=nBSsin tD.变压器原、副线圈匝数之比为答案 C解析 图示位置穿过线框的磁通量最大,但是磁通量的变化率为零 ,选项 A错误 ;交变电流的周期为 T= ,一个周期内电流方向改变两次,则灯泡中的电流方向每秒改变2= 次 ,选项 B 错误; 交变电流的电动势最大值 :Em=nBS ,则线框中产生感应电动势的表达式为e=

7、nBS sin t,选项 C 正确 ;交变电流的有效值为 U 1=,则,选项 D 错误 ;故选 C。6.(2017 广东深圳调研 )用电压为 U 的正弦交流电源通过甲、乙两种电路给额定电压为U0 的同一小电珠供电。图甲中R 为滑动变阻器 ,图乙中理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、 n2,若电珠均能正常工作,则 ()A. 变压器可能是升压变压器B.n1n2=U 0 UC.甲、乙电路消耗功率之比为U2 D.R 两端的电压最大值为( U-U 0)答案 D解析 由题图甲知 ,电源电压等于变阻器两端的电压与小电珠两端电压之和,所以 UU 0,在题图乙中 ,根据电压与匝数成正比,知 n1n 2,所以该

8、变压器是降压变压器,故 A 错误 ;由题图乙 ,根据电压与匝数成正比,得 n1n2=U U 0,故 B 错误 ;电珠均能正常工作 ,所以电流等于额定电流 ,甲电路消耗的功率为UI ,乙电路消耗的功率为U0I,所以甲乙电路消耗的功率之比为U U 0,故 C 错误 ;R 两端电压的有效值为 (U-U 0),因为是正弦式交变电流,所以 R 两端电压的最大值为(U-U 0),故 D 正确。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

9、合回路时,硅光电池的内阻为()3名校名 推荐A.5 .5 B.7.0 C.12.0 D.12 .5答案 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= 2.5V,电流为I= 0.2 A, 则硅光电池的内阻为:r= 5.5 ,故 A 正确。8.如图所示 ,图甲中变压器为理想变压器,其原线圈接在u= 12sin 100t(V) 的交流电源上 ,副线圈与阻值 R1= 2的电阻接成闭合电路,电流表为理想电流表。 图乙中阻值为 R2= 32 的电阻直接接到 u= 12sin 10

10、0 t(V) 的交流电源上 ,结果电阻 R1 与 R2 消耗的电功率相等,则 ()A. 通过电阻 R1 的交流电流的频率为 0.02 HzB.电阻 R1 消耗的电功率为9 WC.电流表的示数为 6 AD.变压器原、副线圈匝数比为41? 导学号 88904159?答案 D解析 由交变电流瞬时值表达式u= 12 sin 100t(V) 可知 ,= 100= 2f,该交流电源的频率为f= = 50 Hz, 周期为 0.02 s,由于变压器不改变交变电流的频率,所以通过电阻R1 的交变电流的频率为 50 Hz, 选项 A 错误。由图乙可知 ,阻值为 R2= 32 的电阻两端电压的有效值为U= 12 V

11、,电阻 R2 消耗的电功率为P2= 4.5 W。根据题述电阻 R1 与 R2 消耗的电功率相等 ,可知电阻21.5 A,选项R1 消耗的电功率为 P1=P 2= 4.5 W,选项 B 错误。由 P1=I R1,解得 :电流表的示数为 I=C 错误。变压器副线圈电压U2=IR 1 =3 V,变压器原、副线圈匝数比为UU 2=123= 4 1,选项 D 正确。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,U AB 0)。由此可知

12、()4名校名 推荐A. 在 A、 B 之间所加的交流电压的周期为210-2 sB.在 A、 B 之间所加的交流电压的瞬时值表达式为u= 220 sin 50t(V)C.加在 R1 上电压的有效值为55VD.加在 R1 上电压的有效值为55V答案 AC解析 由图象可得交变电流的周期为T= 210- 2 s,故 A 正确。电压最大值为 Um= 220V,交流电压的瞬时值表达式为 u=U msint= 220sint= 220 sin 100t(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点电位 , 二极管截止

13、,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= 55V,故 C 正确 ,D 错误。10.(2017 西安长安区模拟 )如图甲所示 ,理想变压器原、副线圈的匝数之比为101,B 是原线圈的中心接头 ,原线圈输入电压如图乙所示,副线圈电路中 R1、R3 为定值电阻 ,R2 为 NTC 型热敏电阻 (阻值随温度升高而减小),C 为耐压值为70 V 的电容器 ,所有电表均为理想电表。下列判断正确的是 ()A. 当单刀双掷开关与A 连接 ,传感器 R2 所在处温度升高,A 1 的示数变大 ,A 2 的示数减小B.当单刀双掷开关与B 连接 ,副线圈两端电压的

14、频率变为25 HzC.当单刀双掷开关由AB 时 ,电容器 C 不会被击穿D.其他条件不变 ,单刀双掷开关由 AB 时 ,变压器的输出功率变为原来的? 导学号 88904160?答案 AC解析 若传感器 R2所在处温度升高 ,R2的阻值减小 ,根据欧姆定律知 ,副线圈的电流变大 ,所以原线圈电流跟着变大,即 A 1 的示数变大 ,R2 与 R1 并联后的总电阻减小 ,故在副线圈中分的电压减小 ,所以 A 2 的示数减小 ,故 A 正确 ;交变电流的频率与匝数无关,不会发生变化 ,还是 50 Hz,所以 B 错误 ;原线圈电压最大值为220V,当单刀双掷开关由A B 时 ,匝数之比为 5 1,根据

15、变压规律可得副线圈电压最大值为44V,小于电容器的耐压值 ,故电容器不会被击穿 ,所以 C 正确 ;开关由 A B 时 ,副线圈电压 U 2 为原来的 2 倍 ,输出功率 P2 =为原来的 4 倍 ,所以D 错误。11.(2017 四川资阳模拟 )一个含有理想变压器的电路如图所示,其中 R1、R3、R4 为定值电阻 ,R2为滑动变阻器 ,电表为理想电表 ,u 为正弦交流电源 ,输出电压有效值恒定,当滑片 P 从左向右滑动的过程中 ,下列说法正确的是 ()5名校名 推荐A. 电压表示数变大B.电容器 C 所带电荷量始终不变C.电流表示数减小D.理想变压器输出功率增大? 导学号 88904161?

16、答案 AC解析 设电流表的示数为 I,原副线圈匝数比为 n,正弦式交流电源输出电压为U,则变压器输入电压为 U-IR 1 ,副线圈中电流为nI ,电压表示数为 U2=nI ( R2 +R3),则有 I=,当滑片 P 从左向右滑动的过程中,R2 增大 ,电流表示数 I 减小 ,C 正确 ;电压表示数增大 ,A正确 ;因为是交变电流 ,电容器 C 所带电荷量正负、大小始终在变化,B 错误 ;理想变压器输出功率P=nI I(R2+R 3)=减小 ,D 错误 ;故选 AC 。12.如图甲所示 ,理想变压器原、副线圈的匝数比为L 1、4 1,电压表、电流表为理想电表。L 2、 L 3、 L4 为四只规格均为 “220 V 60 W”的相同灯泡。如果副线圈电压按图乙所示规律变化,则下列说法正确的是 ()甲乙A. 电压表的示数为 660 VB. 电流表的示数为0.82 AC.ab 两点的电压是 1 045 VD. ab 两点的电压是1 100V答案BC解析 根据图乙所示的副线圈电压