高三物理一轮复习收尾二轮专题突破检测 恒定电流与交变电流（均为高考题及模拟题）.doc

恒定电流与交变电流 (45分钟100分)选择题(本大题共15小题,其中110题,每小题6分,1115题,每小题8分,共100分。多选题已在题号后标出)1.(多选)(2013南充一模)如图所示,闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴oo匀速转动,沿着oo方向观察,线圈沿顺时针方向转动。已知匀强磁场的磁感强度为b,线圏匝数为n,ab边的边长为l1,ad边的边长为l2,线圈电阻为r,转动的角速度为,则当线圈转至图示位置时()a.线圈中感应电流的方向为abcdab.线圈中的感应电动势为2nbl1l2c.穿过线圈磁通量随时间的变化率最大d.线圈ad边所受安培力的大小为n2b2l1l2r2.(2013南充一模)图中理想变压器原、副线圈匝数之比n1n2=41,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻r相连组成闭合回路。当直导线ab在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,安培表a1的读数是12ma,那么安培表a2的读数是()a.0b.3mac.48mad.与r值大小无关3.(2013成都二模)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为201,通过输电线连接两只相同的灯泡l1和l2,输电线的等效电阻为r,原线圈输入图示的交流电压,当开关s闭合时,以下说法中正确的是()a.原线圈中电流不变b.r两端的电压减小c.原线圈输入功率变大d.副线圈输出电压小于11 v4.如图所示的电路,闭合开关s,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势e恒定且内阻r不可忽略,现将变阻器r的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是()a.a灯变亮,b灯和c灯变暗b.a灯和c灯变亮,b灯变暗c.a灯和c灯变暗,b灯变亮d.a灯和b灯变暗,c灯变亮5.如图所示,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。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()a.u2减小,u4变大b.u2不变,u3不变c.p1变小,p2变小d.p2变大,p3变大6.(2013绵阳二模)在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器r并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50a和2.0 v。重新调节r并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0a和24.0 v。则这台电动机正常运转时输出功率为()a.32 wb.44 wc.47 wd.48 w7.(2013西安二模)如图所示,某同学设计了下列四种电路用以调节通过风扇的交变电流,控制风扇转动的快慢。你认为这四个电路中哪个可行并最省电(a、b、d用滑动变阻器,c用变压器)()8.(2013福建高考)如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0,外接r=9.0的电阻。闭合开关s,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=102sin10t(v),则()a.该交变电流的频率为10 hzb.该电动势的有效值为102vc.外接电阻r所消耗的电功率为10wd.电路中理想交流电流表的示数为1.0a9.(2013莆田一模)如图所示,一理想变压器原线圈匝数n1=1000匝,副线圈匝数n2=200匝,原线圈中接一交变电源,交变电源电压u=2202sin100tv。副线圈中接一电动机,电阻为11,电流表a2示数为1 a。电表对电路的影响忽略不计,则()a.此交流电的频率为100hzb.电压表示数为2202vc.电流表a1示数为5 ad.此电动机输出功率为33w10.(2013雅安二模)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为41,电压表和电流表均为理想电表,r为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),r0为定值电阻。当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时,下列说法正确的是()a.电压表v2的示数为9 vb.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=362sin50t(v)c.r处温度降低时,电流表的示数变小,电压表v2的示数变小d.r处温度降低时,变压器原线圈的输入功率增大11.如图所示的火警报警装置,r1为热敏电阻,温度升高,r1急剧减小,当电铃电压达到一定值时,电铃会响,则下列说法正确的是()a.若报警器的电池老化(内阻变大,电动势不变),不会影响报警器的安全性能b.若试验时发现当有火时装置不响,应把r2的滑片p向下移c.若试验时发现当有火时装置不响,应把r2的滑片p向上移d.增大电源的电动势,会使报警的临界温度升高12.(多选)(2013成都二模)重庆被誉为“中国四大火炉城市”之一,为了解暑,人们用电风扇降温。如图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2r的灯泡和电风扇电动机m,电动机线圈电阻为r。接通电源后,电风扇正常运转,测出通过电风扇电动机的电流为i,则下列说法正确的是()a.电风扇电动机m两端的电压为irb.理想变压器的输入功率为i2r+u2n2rc.电风扇电动机m输出的机械功率为uin-i2rd.若电风扇由于机械故障被卡住,则通过原线圈的电流为u(2r+r)2n2rr13.(多选)(2013温州二模)如图所示,50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小b=210t的水平匀强磁场中,线框面积s=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220v,60 w”的灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10a,下列说法正确的是()a.图示位置穿过线框的磁通量为零b.线框中产生交变电压的有效值为5002vc.变压器原、副线圈匝数之比为2511d.变压器输出端最多能并联83只60w的灯泡14.(多选)(2013南京一模)如图所示,正方形线框abcd边长为l,每边电阻均为r,在磁感应强度为b的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动,c、d两点与外电路相连,外电路电阻也为r,则下列说法中正确的是()a.s断开时,电压表读数为22bl2b.s断开时,电压表读数为28bl2c.s闭合时,电流表读数为210rbl2d.s闭合时,电流表读数为bl272r15.(2013资阳一模)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻r=10,其余电阻均不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压,则下列说法正确的是()a.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为31vb.当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s时,电流表示数为零c.当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率变大d.当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25hz答案解析1.【解析】选a、c。由楞次定律可判定线圈中感应电流的方向为abcda,a正确。线圈转至图示位置时,线圈中感应电动势最大,由e=nt知,t最大,c正确。em=nbs=nbl1l2,b错误。ad边受安培力f=nbil2=nbl2nbl1l2r=n2b2l1l22r,d错误。2.【解析】选a。当直导线ab在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时,原线圈中产生恒定的电流,不能在铁芯中产生变化的磁场,副线圈中不会产生感应电流,a正确。3.【解析】选c。由u1u2=n1n2可知,u2=n2n1u1=120220v=11 v,当开关s闭合时,u2不变,d错误。s闭合时,负载电阻减小,副线圈电流i2增大,由i1i2=n2n1知i1也增大,a错误。i2增大,r两端电压也增大,b错误。原线圈输入功率p1=u1i1也增大,c正确。4.【解析】选b。滑片上移,r减小,电路总电阻减小,i增大,a灯变亮,同时ir以及ua增大,ub减小,b灯变暗,ib减小,则ic=i-ib增大,c灯变亮,选项b正确。【变式备选】(多选)(2013杭州一模)在如图所示的电路中,电源电动势为e,内电阻为r,闭合开关s,待电流达到稳定后,电流表示数为i,电压表示数为u,电容器c所带电荷量为q,r2上消耗的功率为p2,将滑动变阻器的滑动触头p从图示位置向a端移动一些,待电流达到稳定后,则与p移动前相比()a.u变小b.i变小c.q增大d.p2变小【解析】选b、c、d。设滑动变阻器实际连入电路的阻值为r,对回路由闭合电路欧姆定律有i=er+r2+r,滑动触头向a端移动,则r增大,i变小,r2功率p2(p2=i2r2)变小,电压表示数u(u=e-ir-ir2)变大,电容器所带电荷量q(q=cu)变大。故本题正确选项为b、c、d。5.【解析】选d。由理想变压器输出功率决定输入功率可得,当用户功率增大时,升压变压器的输入功率必增大,即p1增大,输入电压u1为定值不变,升压变压器的匝数不变,输入电压不变,故输出电压u2不变,由于p1增大,由p1=u1i1=p2=u2i2可得,i1增加,p2、i2增加,由闭合电路欧姆定律:u3=u2-i2r,故u3减小,降压变压器原、副线圈匝数不变,所以随u3减小,u4减小,a、b错误;由于用户功率增加,即p4增加,理想变压器无功率损耗可得:p3=p4,功率p3也增加,故c错误,d正确。【方法技巧】解决远距离输电问题的一般思路(1)电路分析:远距离输电线路由升压变压器、输电线、降压变压器和负载四部分组成。(2)电压关系:升压变压器输入电压u1是不变的,根据u1u2=n1n2可以确定升压变压器的输出电压u2,输电线上有一定的电压损失,u=ir。降压变压器输入端电压u3=u2-u,降压变压器输出电压由u3u4=n3n4确定。(3)功率关系:升压变压器输入功率为p1,输电线上损失功率为p=i2r。降压变压器输出功率为p2,则p1=p2+p=p2+i2r。(4)电流关系:升压变压器输入电流由i1=p1u1确定,输出电流i2由i1i2=n2n1确定,i2通过输电线传到降压变压器,即i3=i2,而i3i4=n4n3。6.【解析】选a。当电动机停止转动时,此时电动机相当于一个纯电阻,所以由题中的两表读数,可以计算出电动机的内阻为:r=ui,代入数据得:r=4,重新调节r并使电动机恢复正常运转,根据题中的两表读数,计算出电动机的输出功率为:p=ui-i2r,代入数据解得:p=32w,b、c、d错误,a正确。7.【解析】选c。电路a、b中可以用滑动变阻器改变风扇上的电压,且电路中除风扇消耗电能外,滑动变阻器也消耗电能;电路c可以用变压器改变风扇上的电压,电路中只有风扇消耗电能;电路d中的风扇上电压为定值,滑动变阻器的调控不起作用,故只有电路c正确。8.【解析】选d。据=2f知该交流电的频率为5hz,a错;该交流电电动势的最大值为102v,有效值e=10v,b错;i=er+r=1.0a,p=i2r=9w,c错,d对。9.【解析】选d。由=2f得交流电的频率为50hz,故a错误;电压表、电流表测量所得的是交变电流的有效值,故电压表读数为220v,故b错误;由i1i2=n2n1可知i1=i2n2n1=0.2a,故c错误;由p出=p入-p热=u1i1-i22r=33w,故d正确。10.【解析】选a。根据u1u2=n1n2求得u2=9v,a正确。由图乙知t=0.02s,所以=2t=100rad/s,b错误。r处温度降低时,r阻值变大,i2变小,u2不变,c错误,由i1i2=n2n1知,当i2变小时,i1也变小,输入功率p1=u1i1也将减小,d错误。11.【解析】选c。设电铃工作电压为u,当ir2=u时报警;若电池内阻较大,同一温度时,r2上电压较小,可能不会报警;r2减小时,r1上电压增大,r2上电压减小,可能不报警,反之r2上电压增大,易报警;电源电动势增大时,报警温度应降低,故a、b、d错误,c正确。12.【解析】选c、d。由理想变压器的原理可知,电风扇电动机m两端的电压为un,因为电风扇中含有线圈,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为uin+u22n2r,选项b错误;电风扇电动机m输出的机械功率为uin-i2r,选项c正确;因为副线圈两端的电压为un,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路,该回路的等效电阻为2rr2r+r,所以副线圈中的电流为u(2r+r)2nrr,通过原线圈的电流为u(2r+r)2n2rr,选项d正确。13.【解析】选c、d。图示位置穿过线框的磁通量最大,选项a错误;线框中产生交变电压的最大值为um=nbs=502100.5200v=5002v,有效值为500 v,选项b错误;由u1u2=n1n2可知,变压器原、副线圈匝数之比为2511,选项c正确;变压器允许输入最大功率为50010w=5 000 w,变压器输出端最多能并联5 00060=83只60w的灯泡,选项d正确。14.【解题指南】解答本题时应注意以下三个问题:(1)线框转动时,只有ab边切割磁感线,故ab边为电源,其余三边为外电阻。(2)s断开时,测量的应是cd边上的电压的有效值。(3)s闭合时,cd边与电阻r为并联关系。【解析】选b、d。线圈产生的感应电动势有效值为e=12bs=bl22,当s断开时,线框ab边是电源,其余三边是外电路,电压表的示数是cd两端电压的有效值,ucd=e