高考物理总复习二轮复习9.恒定电流和交变电流

9.恒定电流和交变电流选择题:1~6题每小题5分,7~9题每小题7分,第10题9分,共60分基础巩固练1.(2025江苏梅村中学模拟)某城市新装了一批节能路灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。其内部电路简化原理图如图所示,电源电动势为E,内阻为r,RG为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时,则下列判断正确的是()A.A灯变亮,B灯变亮B.A灯变亮,B灯变暗C.电源的效率变小D.RG上电流的变化量等于R0上电流的变化量2.(2025广西卷)如图电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为S1、S2,长度分别为l1、l2。闭合开关后,a、b中自由电子定向移动的平均速率之比为()A.l1∶2l2 B.2l2∶l1C.l2S1∶2l1S2 D.2l2S2∶l1S13.(2025北京卷)如图所示,交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为e=10sin(100πt)V,下列说法正确的是()A.该交变电流的频率为100HzB.线圈转到图示位置时,产生的电动势为0C.线圈转到图示位置时,AB边受到的安培力方向向上D.仅线圈转速加倍,电动势的最大值变为102V4.(2025江苏卷)用图示可拆变压器进行探究实验,当变压器左侧的输入电压为2V时,若右侧接线柱选取“0”和“4”,右侧获得4V输出电压,则左侧接线柱选取的是()A.“0”和“2” B.“2”和“8”C.“2”和“14” D.“8”和“14”5.(2025河北卷)2024年底,世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电。如图所示,若该电站通过理想变压器调节输出电压U2时,输入电压U1保持不变。已知副线圈总匝数为n,分接头1、2间和2、3间的线圈匝数n12=n23=n10,开关S接3时输出电压的瞬时值u2=Umsinωt,则S接2时u2-t的图像为(6.(2025安徽卷)某理想变压器的实验电路如图所示,原、副线圈总匝数之比n1∶n2=1∶3,○A为理想交流电流表。初始时,输入端a、b间接入电压u=122sin(100πt)V的正弦式交变电流,变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间,电阻箱R的阻值调为6Ω。要使电流表的示数变为2.0A,下列操作正确的是()A.电阻箱R的阻值调为18ΩB.副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的1C.输入端电压调为u=122sin(50πt)VD.输入端电压调为u=62sin(100πt)V综合提升练7.(2025湖南卷)如图所示,某小组设计了灯泡亮度可调的电路,a、b、c为固定的三个触点,理想变压器原、副线圈匝数比为k,灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R,交流电源输出电压的有效值恒为U。开关S与不同触点相连,下列说法正确的是()A.S与a相连,灯泡的电功率最大B.S与a相连,灯泡两端的电压为kUC.S与b相连,流过灯泡的电流为UD.S与c相连,灯泡的电功率为U8.(多选)(2025河南信阳模拟)节能的LED灯越来越普及,而驱动LED发光需要恒流源。如图所示,电路中的电压表、电流表都是理想电表,电源是一个恒流源(该恒流源输出的电流大小、方向都不变),在改变R2的过程中,电压表V的读数为U,电流表A的读数为I,电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,它们的变化量的绝对值分别为ΔU、ΔI、ΔI1、ΔI2,以下说法正确的是()A.R1=UI1,R2B.ΔC.ΔD.当R2=R1时,滑动变阻器R2消耗的电功率最大9.(多选)(2025云南卷)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为n1,输入电压U1=1.1kV;两副线圈的匝数分别为n2和n3,输出电压U2=U3=220V,当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时,两副线圈的输出功率分别为7.0kW和3.5kW,下列说法正确的是()A.n1∶n2=5∶1B.n1∶n3=1∶5C.变压器的输入功率为10.5kWD.两副线圈输出电压最大值均为220V培优拔高练10.(多选)(2025河北保定模拟)如图甲所示,在一理想变压器的电路中,L为“6V6W”的灯泡,滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω,定值电阻R1=2Ω,在M、N两端接正弦式交变电流(不计电源内阻),如图乙所示,当R2=6.5Ω时,小灯泡正常发光,则()A.M、N两端接的交变电压瞬时值表达式为u=102sin100πt(V)B.变压器原、副线圈的匝数比为3∶5C.小灯泡正常发光时变压器的输出功率最大D.若滑动变阻器的滑片自左向右滑动(小灯泡不会烧坏),副线圈中的电流一直增大

参考答案1.A解析光照逐渐减弱时,光敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,总电流减小,内电压减小,外电压增大,A灯变亮,R0中的电流减小,R0两端的电压减小,又因为外电压增大,所以B灯电压增大,所以B灯变亮,故A正确,B错误;因为外电阻变大,根据η=I2RI2(R+r)=1-rR+r,可知,电源的效率变大,故C错误;对于R0支路,有ΔI0=ΔIB+ΔIG,其中ΔI0<0、ΔIB>0,所以|2.B解析根据电阻定律R=ρLS,可得Ra=ρl1S1,Rb总=2ρl2S2,两支路并联,有IaRa=IbRb总,结合电流的微观表达式I=nqvS,对于同种材料n、q相同,联立可得val1=2vbl23.C解析根据题意可知,该交变电流的频率f=ω2π=50Hz,故A错误;线圈转到图示位置时,磁场与线圈平面平行,磁通量最小,磁通量变化率最大,产生的感应电动势最大,故B错误;根据题意,由右手定则可知,线圈转到图示位置时,电流由B到A,由左手定则可知,AB边受到的安培力方向向上,故C正确;根据题意,由交变电流最大值公式Em=NBSω可知,仅线圈转速加倍,电动势的最大值变为原来的2倍,为20V,故4.A解析根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数关系可知U1U2=n1n2,根据题中数据可知U1=2V,U2=4V,n2=4,5.D解析开关S接3时,副线圈匝数n3=n-n10-n10=4n5,U1U2=n1n3,开关S接2时,副线圈匝数n2=n-n10=9n10,U16.B解析输入电压峰值为Um=122V,则输入电压有效值为U1=Um2=12V,滑动触头在正中间,根据变压比可知,输出电压U2=0.5n2n1U1=18V,若将电阻箱阻值调为18Ω,则理想交流电流表的示数为1.0A,故A错误;若将副线圈匝数调为总匝数的13,根据变压比可知,输出电压U2'=13n2n1U1=12V,则副线圈电流变为I2'=U2'R=2.0A,故B正确;输入端电压调为u=122sin(50πt)V时,其有效值不变,不会导致电流的变化,故C错误;将输入电压峰值减小一半,则输入电压有效值变为U1″=12Um2=6V,输出电压U2″=0.7.B解析设变压器原、副线圈的电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,电压关系U1U2=k,电流关系I1I2=1k,在原线圈中U1=U-I1R原,在副线圈中U2=I2R,故灯泡两端电压U2=U1k=U-I1R原k=Uk-I2R原k2=Uk-U2R原k2R,整理后有k2R+R原k2RU2=Uk,即灯泡两端电压U2=kRUk2R+R原,故流过灯泡的电流为I2=U2R=kUk2R+R原,灯泡的电功率P=U2I2=k2U2R(k2R+R8.ABD解析由部分电路的欧姆定律可知R1=UI1,R2=UI2,故A正确;因为I不变,I1的变化量与I2的变化量绝对值相等,故B正确;因为恒流源电流大小恒定,所以ΔI=0,故C错误;流经滑动变阻器R2的电流为I2=R1R1+R2I,滑动变阻器R2的功率为P2=I22R2=I2R1R19.AC解析根据理想变压器的电压比等于匝数比,可得n1∶n2=U1∶U2=5∶1,n1∶n3=U1∶U3=5∶1,A正确,B错误;根据能量守恒定律,可知变压器的输入功率等于总的输出功率,故P输入=P输出=7.0kW+3.5kW=10.5kW,C正确;输出电压为交变电流的电压的有效值,根据正弦式交变电流的最大值与有效值的关系可知,两副线圈输出电压最大值均为Um=2202V,D错误。10.ACD解析由题图乙可知,交变电压的最大值为102V,周期T=0.02s,频率f=1T=50Hz,ω=2πf=100πrad/s,原线圈接的交变电压瞬时值表达式为u=102sin100πt(V),故A正确;小灯泡额定电流I2=PU=1A,负载的总功率P2=6W+12×6.5W=12.5W,电路总功率为R1的功率加上负载的总功率,则有10V×I1=I12×2Ω+12.5W,解得I1=2.5A,故变压