高考物理二轮复习精讲精练专题09 恒定电流与交变电流（精练）（解析版）

专题09恒定电流与交变电流（精练）一、单项选择题1．扫地机器人是智能家电的一种，借助人工智能技术，可以自动在房间内完成地板的吸尘清扫工作。如图所示为某品牌扫地机器人，由主机和充电座两部分组成，使用说明书上关于主机的一些信息如表所示。当电池剩余电荷量为额定容量的20%时，主机会自动返回充电座充电。下列说法正确的是（）主机电池14.4V/2400mAh（额定容量）产品质量约4.7kg无线连接Wi-Fi额定电压14.4V额定功率40WA．将额定功率和额定电压代入公式SKIPIF1<0可以计算出主机工作时的电阻B．主机正常工作时，每秒钟可以将40J电能全部转化为机械能C．电池充满电后，储存的总电荷量为8640CD．主机从满电量开始工作，至其自动返回前清扫时间为0.864h【答案】C【详解】A．由于扫地机器人工作时不是纯电阻电路，所以不能将额定功率和额定电压代入公式SKIPIF1<0计算主机工作时的电阻，故A错误；B．由公式SKIPIF1<0可知，主机正常工作时，每秒钟可以将40J电能转化为机械能和内能，故B错误；C．电池充满电后，储存的总电荷量为SKIPIF1<0故C正确；D．主机工作时的电流为SKIPIF1<0主机从满电量开始工作，至其自动返回前清扫时间为SKIPIF1<0故D错误。故选C。2．如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，矩形极板长和宽分别为a、b，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为SKIPIF1<0的高温等离子体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的等离子体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。若不计粒子运动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率P；调节可变电阻的阻值，可求得可变电阻R消耗最大电功率SKIPIF1<0，关于SKIPIF1<0和P的表达式正确的是（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【详解】电源内阻为SKIPIF1<0电源产生的感应电动势为SKIPIF1<0则可变电阻消耗的电功率为SKIPIF1<0而根据恒定电流结论，当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，则SKIPIF1<0此时SKIPIF1<0故选B。3．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R1，且R1>r，滑动变阻器的阻值为R。现闭合电键S，滑动变阻器的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．电压表示数先变大后变小，电流表示数一直变大B．电压表示数一直变大，电流表示数先变小后变大C．滑动变阻器R的电功率先变小后变大D．电源的输出功率先变小后增大【答案】D【详解】AB．出头P把滑动变阻器分成两个电阻aP及bP，两电阻并联再与R1串联接到电源两端，电流变测流过aP的电流，电压表测aP及bP并联等效电阻两端的电压，当滑片从a移到b端的过程中，aP及bP并联等效电阻先增大后减小，当滑片位移中间时，并联的等效电阻最大，故电压变的示数先增大后减小，aP段的电阻一直增大，电流表的示数一直减小，故AB错误；C．当滑片在a端时，滑动变阻器的电功率为零，当滑片滑至b端时，滑动变阻器的电功率也为零，故滑动变阻器的功率先增大后减小，故C错误；D．由于SKIPIF1<0，故外电路的总电阻在大于电源内阻的区间变化，aP及bP并联等效电阻先增大后减小，当滑片位移中间时，并联的等效电阻最大，故外电路电阻的总阻值也先增大后减小，根据电源输出功率与外电路电阻的关系可知，电源的输出功率先变小后变大，故D正确。故选D。4．如图所示的电路中电源为恒流源（即电源输出的电流保持恒定），理想电压表、电流表的读数分别为SKIPIF1<0，SKIPIF1<0；SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0为定值电阻。若把滑动变阻器SKIPIF1<0的滑片向下滑动时，电压表与电流表示数变化量的绝对值分别为SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，则下列说法正确的是（）A．电压表示数SKIPIF1<0变大B．电流表示数SKIPIF1<0变小C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0【答案】C【详解】A．电源为恒流源，则电路中的总电流一定，若把滑动变阻器的滑片向下滑动时，电阻SKIPIF1<0减小，则电路总电阻减小，总电压减小，故电压表示数减小，故A错误；B．SKIPIF1<0两端电压不变，则SKIPIF1<0两端电压减小，流过SKIPIF1<0电流减少，电路总电流一定，则电流表示数变大，故B错误；C．设电流表示数增加SKIPIF1<0，则流过SKIPIF1<0的电流会减小SKIPIF1<0，电阻SKIPIF1<0两端电压变化量为绝对值为SKIPIF1<0，则有SKIPIF1<0故C正确；D．由欧姆定律可知SKIPIF1<0故D错误。故选C。5．图示电路中，电源电动势为E，内阻不计，闭合开关S，滑动头P由中点向下移动的过程中，电表SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0示数变化的大小分别为SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，则（）A．SKIPIF1<0示数减小、SKIPIF1<0示数增大 B．SKIPIF1<0示数减小，SKIPIF1<0示数不变C．SKIPIF1<0不变，SKIPIF1<0增大 D．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0均不变，且SKIPIF1<0【答案】B【详解】AB．滑动头P由中点向下移动的过程中，R2电阻变大，则A1示数变小；内阻不计，A2示数不变，故A不符合题意，B符合题意；CD．R1、R2串联，则SKIPIF1<0由SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0故CD不符合题意。故选B。6．如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，电容器的电容SKIPIF1<0。闭合开关SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，电路稳定后，则（

）A．电源的总功率为10WB．电容器所带电荷量为SKIPIF1<0C．断开开关SKIPIF1<0，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为SKIPIF1<0D．断开开关SKIPIF1<0，电源的输出功率增大【答案】C【详解】A．电源的总功率为SKIPIF1<0，A错误；B．设电源负极电势为零，则电源正极电势为SKIPIF1<0闭合开关SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，电路稳定后，电路中电流SKIPIF1<0路端电压SKIPIF1<0根据如图所示电路可得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0则SKIPIF1<0所以电容器所带电荷量为SKIPIF1<0，B错误；C．断开开关SKIPIF1<0，稳定后电路为串联电路，电容器两端电压等于SKIPIF1<0两端的电压，则SKIPIF1<0电容器所带电荷量为SKIPIF1<0所以断开开关SKIPIF1<0，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为SKIPIF1<0，C正确；D．闭合开关S1S2，电源的输出功率SKIPIF1<0断开开关S2，电源的输出功率SKIPIF1<0所以断开开关SKIPIF1<0，电源的输出功率减小，D错误。故选C。7．如图甲所示，有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理如下：转轴的一端有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮，如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦带动磁极转动（小轮和车轮不打滑），从而使线圈中产生电流给车头灯泡供电。已知自行车后轮半径SKIPIF1<0cm，摩擦小轮半径SKIPIF1<0cm。关于此装置，下列说法正确的是（）A．小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关B．自行车加速行驶时线圈中产生的是正弦交流电C．若自行车后轮转动的角速度为8rad/s时，发电机磁极转动的角速度为280rad/sD．线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大【答案】C【详解】A．行驶速度会影响感应电动势的大小，所以影响灯泡的亮度，故A错误；B．当自行车匀速行驶时，摩擦轮带动线圈在磁场中绕垂直于磁感线的轴转动，如果从中性面开始计时，则由法拉第电磁感应定律可得SKIPIF1<0是正弦交流电；当自行车加速行驶时，线圈转动的角速度越来越大，感应电动势随时间变化规律不是正弦变化规律，产生的电流不再是正弦式交流电，故B错误；C．磁极与摩擦小轮转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有ω0r0＝ωrSKIPIF1<0＝8×SKIPIF1<0rad/s＝280rad/s故C正确；D．线圈匝数不影响线圈的磁通量的变化率的大小，故D错误。故选C。8．如图所示，两根等高光滑的SKIPIF1<0圆弧轨道，SKIPIF1<0与SKIPIF1<0等高，半径为SKIPIF1<0、间距为SKIPIF1<0，轨道电阻不计。在轨道右侧连有一阻值为SKIPIF1<0的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为SKIPIF1<0，现有一根长度为SKIPIF1<0、电阻为SKIPIF1<0的金属棒，在外力SKIPIF1<0的作用下以初速度SKIPIF1<0从SKIPIF1<0沿轨道做匀速圆周运动至SKIPIF1<0处，则该过程中（）A．金属棒经过最低位置SKIPIF1<0处时，通过金属棒的电流方向为SKIPIF1<0B．金属棒经过最低位置SKIPIF1<0处时，电路中的电流最小C．电阻上产生的热量为SKIPIF1<0D．外力SKIPIF1<0做的功为SKIPIF1<0【答案】C【详解】A．金属棒经过最低位置SKIPIF1<0处时，根据右手定则，通过金属棒的电流方向为SKIPIF1<0，故A错；B．金属棒经过最低位置SKIPIF1<0处时，金属棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势最大，电路中的电流最大，B错；C．金属棒切割磁感线产生的电动势为SKIPIF1<0电路中的电动势的有效值为SKIPIF1<0则有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0联立解得SKIPIF1<0故C正确；D．根据能量关系，外力SKIPIF1<0做的功等于电路的总热量为SKIPIF1<0故D错误。故选C。9．手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比SKIPIF1<0，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220V的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机快速充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为2A。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（）A．R的值为18.25ΩB．快速充电时，cd间电压SKIPIF1<0C．快速充电时，送电线圈的输入功率为88WD．快速充电时，受电线圈的输出功率为85W【答案】D【详解】AB．对送电线圈有SKIPIF1<0对受电线圈有SKIPIF1<0由原副线圈电流和匝数的关系得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故AB错误；CD．由于是理想变压器，因此快速充电时，送电线圈的输入功率等于受电线圈的输出功率，皆为SKIPIF1<0故C错误，D正确。故选D。10．如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电站输出的电压SKIPIF1<0不变；升压变压器输出电压为SKIPIF1<0，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（）A．①为电流表，②为电压表B．SKIPIF1<0C．仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少D．凌晨时分，用户家的灯将变得更暗【答案】B【详解】A．由图可知①接在火线和零线之间，为电压表，②接在同一条线上，测得是电流，为电流表，选项A错误；B．由于输电线上有电压降，所以SKIPIF1<0选项B正确；C．仅将滑片Q下移，则输电电压U2增大，R不变，所以输电电流I2增大，而输电线损耗功率为SKIPIF1<0所以输电线损耗功率增大，选项C错误；D．凌晨时分，降压变压器的输出端用电量减少，电路中的电流减小，则输电线上的电压降减小，则降压变压器的输入电压增大，用户得到的电压变大，用户家的灯将变得更亮，选项D错误。故选B。多项选择题11．一兴趣小组为研究非纯电阻电路的性质，设计了如图所示电路图。图中M是一电动机，额定电压为12V，额定功率为24W，线圈电阻为SKIPIF1<0，SKIPIF1<0为定值电阻，阻值是SKIPIF1<0，G为灵敏电流计，AB为一段阻值均匀的电阻棒，现在滑动滑片H，闭合开关，G的示数刚好为零，且电动机能够正常工作，则下列说法正确的是（）A．滑片SKIPIF1<0位于SKIPIF1<0的左侧第一个四等分点上B．滑片SKIPIF1<0位于SKIPIF1<0的中点上C．若因外力仅使电动机停转，为保证灵敏电流计示数仍然为零，闭合开关前，应将SKIPIF1<0左移D．若因外力仅使电动机停转，为保证灵敏电流计示数仍然为零，闭合开关前，应将SKIPIF1<0右移【答案】BC【详解】AB．由灵敏电流计示数为零可知灵敏电流计两侧电势差为零，可得SKIPIF1<0与SKIPIF1<0段电阻、SKIPIF1<0与SKIPIF1<0段电阻两端电压分别相等；由SKIPIF1<0正常工作知SKIPIF1<0两端电压为SKIPIF1<0，经过SKIPIF1<0与SKIPIF1<0的电流为SKIPIF1<0，则根据欧姆定律，SKIPIF1<0两端电压也为SKIPIF1<0，最终推得SKIPIF1<0、SKIPIF1<0两端电压应相同，故滑片SKIPIF1<0应在SKIPIF1<0中点，故B正确，A错误；CD．若仅电动机停转，那么SKIPIF1<0可视为一阻值为SKIPIF1<0的纯电阻，根据上述分析，当灵敏电流计示数为零时，电动机与定值电阻两端的电压之比为SKIPIF1<0，所以在闭合开关前，应将SKIPIF1<0左移至左侧第一个四等分点处，故C正确，D错误。故选BC。12．用某型号的充电器给一款锂电池充电，在电池电量从零直至充满的过程中，充电电压和充电电流随时间变化的曲线简化后如图所示。据图可知（）A．充电时通过锂电池的电流是直流电B．实线是电流曲线，虚线是电压曲线C．锂电池的充电功率先增大后减小D．在前40min，锂电池的平均充电功率约为6.4W【答案】ACD【详解】A．根据图像可知，电流方向未发生改变，故充电时通过锂电池的电流是直流电，故A正确；B．开始充电后，电压逐渐增大，达到电动势后，充电电流逐渐减小，故实线是电压曲线，虚线是电流曲线，故B错误；C．根据SKIPIF1<0可知，锂电池的充电功率先增大后减小，故C正确；D．由题图可知，在前40min，锂电池的平均充电功率SKIPIF1<0故D正确。故选ACD。13．如图甲所示的电路，其中电源电动势SKIPIF1<0，内阻SKIPIF1<0，定值电阻SKIPIF1<0，已知滑动变阻器消耗的功率SKIPIF1<0与其接入电路的有效阻值SKIPIF1<0的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（）A．图乙中滑动变阻器的最大功率SKIPIF1<0B．图乙中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C．调整滑动变阻器SKIPIF1<0的阻值，不可能使电源的输出电流达SKIPIF1<0D．滑动变阻器消耗的功率SKIPIF1<0最大时，定值电阻SKIPIF1<0也消耗功率最大【答案】BC【详解】A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻r时，输出功率最大，最大值为SKIPIF1<0把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当SKIPIF1<0滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为SKIPIF1<0，A错误；B．滑动变阻器的阻值为SKIPIF1<0时与阻值为SKIPIF1<0时消耗的功率相等，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，B正确；C．当滑动变阻器SKIPIF1<0的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为SKIPIF1<0则调整滑动变阻器SKIPIF1<0的阻值，不可能使电源的输出电流达到SKIPIF1<0，C正确；D．当回路中电流最大时，即SKIPIF1<0时定值电阻R消耗的功率最大，D错误。故选BC。14．如图，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，水平放置的平行板电容器C间有一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L电阻恒定。下列说法正确的是（）A．将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电源的效率将增大B．将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路的路端电压将减小C．将电容器C的上极板向上移动，液滴将向下做加速运动D．将电容器C的上极板向上移动，电容器C将充电【答案】AC【详解】AB．将滑动变阻器的滑片P由该位置向a端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源的效率SKIPIF1<0外电路总电阻增大，路端电压将增大，则电源效率将增大，故A正确，B错误；C．液滴受力平衡，上极板向上移动时d增大SKIPIF1<0，UC不变，板间场强SKIPIF1<0，E减小，故液滴所受电场力减小，因此液滴将向下做加速运动，故C正确；D．上极板向上移动时，电容器C的电容减小，电压不变，电荷量减小，电容器C将放电，故D错误。故选AC。15．具有巨磁阻效应（GMR）的电阻R2在外加特定方向的磁场时，阻值随磁场的增强而减小。现将R2接在图示电路中，并置于该磁场，已知R1为定值电阻，此时R2<R1，电表均为理想电表。保持磁场方向不变，使磁场增强，发现电压表V1示数变化量的绝对值SKIPIF1<0，V2示数变化量的绝对值为SKIPIF1<0，下列说法正确的是（）A．电流表A的示数减小B．电压表V1的示数增大C．电源的总功率先减小后增大D．SKIPIF1<0一定小于SKIPIF1<0【答案】BD【详解】A．磁场增强时，R2阻值减小，电路总电阻减小，则总电流增大，电流表A示数增大，故A错误；B．电路总电流增大，则R1两端电压增大，电压表V1示数增大，故B正确；C．电路总电流增大，根据SKIPIF1<0可知电源的总功率一直增大，故C错误；D．电路总电流增大，则电源内电压增大，路端电压减小，而SKIPIF1<0所以U1的增加量一定小于U2的减小量，即SKIPIF1<0一定小于SKIPIF1<0，故D正确。故选BD。16．如图所示，电源的电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1=1Ω，R2=3Ω，R3=10Ω，R4=4Ω，R5为电阻箱，调节范围为0∼10Ω，电容器C=10μF，电容器的下极板接地，两极板正中间有一点P(未标出)，初始时刻开关S断开，R5=0，则下列说法正确的是（）A．若将电容器的下极板稍向下移动，则P点的电势增大B．闭合开关S后，流过R3的电荷量Q=1.5×10-5CC．将电阻箱调到9Ω后再闭合开关S，稳定后电容器上的电量为0D．闭合开关S后，将电阻箱从0开始逐渐调到最大值，电源的输出功率先增大后减小【答案】AB【详解】当开关S断开时，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0断路，电容器的电压等于SKIPIF1<0所分的电压；当开关S闭合时，SKIPIF1<0断路，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0串联，R4、R5串联后再并联，电容器的电压等于SKIPIF1<0和SKIPIF1<0所分的电压差。A．开关S断开时，电容器的电压U不变，SKIPIF1<0接地其电势为零。设电容器间距离为d，P点与上极板的距离为x，则P点的电势为SKIPIF1<0可知将电容器的下极板稍向下移动，d增大，x、U不变，故P点电势增大，A正确；B．开关S断开时，电容器电压SKIPIF1<0此时电容器的电荷量为SKIPIF1<0上极板为正，下极板为负，开关S闭合时，由于SKIPIF1<0，此时电容器电压依然为SKIPIF1<0电压，根据电路知识求得SKIPIF1<0，此时电容器电荷量为SKIPIF1<0上极板为正，下极板为负，故流过SKIPIF1<0的电荷量SKIPIF1<0故B正确；C．将电阻箱调到SKIPIF1<0后再闭合开关S时，由于SKIPIF1<0，故电容器两端的电压不为零，故所带的电荷量不为零，故C错误；D．闭合开关S时，外阻SKIPIF1<0此时电源的输出功率最大，在电阻箱从0开始逐渐调到最大值过程，外阻R一直增大，故电源的输出功率一直减小，故D错误。故选AB。17．如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0、电流表串联后接在SKIPIF1<0的交流电源上，副线圈接电压表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为2:1，已知R0=16Ω，R的最大阻值为10Ω，电流表、电压表均为理想交流电表，下列说法正确的是（）A．若将R的滑片P向上滑动，则电压表示数变大，电流表示数变小B．若将R的滑片P向上滑动，则电压表示数不变，电流表示数变小C．当R=4Ω时，理想变压器的输出功率最大D．当R=8Ω时，理想变压器的输出功率最大【答案】AC【详解】AB．对原、副线圈回路，有SKIPIF1<0；SKIPIF1<0；SKIPIF1<0；SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0由此可知，当滑片P向上滑动时，R阻值增大，U保持不变，则I1减小，U2增大，所以电压表示数变大，电流表示数变小，故A正确，B错误；CD．对于理想变压器，其输入功率等于输出功率，即SKIPIF1<0根据二次函数知识可知，功率最大时SKIPIF1<0，SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0故C正确，D错误。故选AC。18．图甲是小明学习完电磁感应知识后设计的电动公交车无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中供电线圈埋在地下，受电线圈和电池系统置于车内，供电线路中接电阻R=3Ω，小明经资料查询，得知电动公交车常规充电时输入电压范围一般是220V~400V，流过电池系统电流范围一般是10A~30A。当输入端ab接上380V正弦交流电后，这时电池系统cd两端的电压为600V，电池系统的电流为20A。若不计线圈及导线电阻，忽略线圈中的磁场损失，则下列说法正确的是（）A．无线充电技术与变压器的工作原理相同B．若输入端ab接上380V直流电压，也能进行充电C．供电线圈和受电线圈匝数比小于19：30D．ab端的输入功率一定大于12KW【答案】ACD【详解】A．无线充电技术与变压器的工作原理相同，都是电磁感应原理，选项A正确；B．若输入端ab接上380V直流电压，则供电线圈中电流不变，则在受电线圈中不会产生感应电流，则不能进行充电，选项B错误；C．由于供电线圈中由电阻R，则供电线圈初级电压小于380V，根据SKIPIF1<0则供电线圈和受电线圈匝数比SKIPIF1<0选项C正确；D．因次级消耗功率为P=I2U2=12000W=12KW供电线圈中由电阻R也消耗功率，则ab端的输入功率一定大于12KW，选项D正确。故选ACD。19．如图所示电路，理想变压器原线圈接正弦式交变电压，理想变压器原线圈匝数为SKIPIF1<0，开关与a连接时副线圈匝数为SKIPIF1<0，开关与b连接时副线圈匝数为SKIPIF1<0。R为定值电阻，SKIPIF1<0为滑动变阻器，电压表、电流表均为理想交流电表。当开关与a连接时，小灯泡正常发光。下列说法正确的是（）A．开关与b连接时，小灯泡一定不再发光B．开关与a连接时，若滑动变阻器滑片向上滑动，则电流表的示数增大C．开关与a连接时，若滑动变阻器滑片向上滑动，通过小灯泡的交变电流的频率增大D．开关与a连接时和开关与b连接时，电压表示数之比SKIPIF1<0【答案】BD【详解】A．开关与b连接时，副线圈匝数变小，副线圈两端的电压变小，小灯泡可能还会发光，选项A错误；BC．开关与a连接时，滑动变阻器滑片向上滑动，SKIPIF1<0接入电路的阻值变小，电压不变，流过SKIPIF1<0的电流变大，流过副线圈的电流变大，由N0I1=N1I2知流过原线圈的电流变大，故电流表示数增大，但交流电的频率没有发生变化，因此通过小灯泡的交变电流的频率不变，选项B正确，C错误；D．开关与a连接时，原、副线圈两端的电压之比SKIPIF1<0开关与b连接时，原、副线圈两端的电压之比SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0选项D正确。故选BD。20．某兴趣小组为探究电能输送中的问题，设计并组建了如图所示电路。其中SKIPIF1<0为可提供恒定电压的交流电源，电阻SKIPIF1<0模拟输电线上的电阻，A为交流电流表，V为交流电压表，SKIPIF1<0为滑动变阻器，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0以及一系列灯泡SKIPIF1<0至SKIPIF1<0模拟家庭用电器，降压变压器右侧电路统称用电电路，下列说法正确的是（）A．若减少除SKIPIF1<0以外的灯泡数，电压表示数将增大，电流表示数将减小B．将滑动变阻器滑片向上移动，所有灯泡都变亮C．模拟用电高峰期的情况，增加灯泡数，原灯泡将变暗D．为保证用电高峰期每个用电器正常工作，可将降压变压器的原线圈匝数适当增大【答案】AC【详解】A．减少除SKIPIF1<0以外的灯泡数，输电线路中的电流SKIPIF1<0将减小，电流表示数减小，由SKIPIF1<0可知输电线路分得的电压将会减小，又由电源电压恒定知，电压表示数增大，A正确；C．模拟用电高峰期的情况，增加灯泡数，用户端干路电流变大，输电线路分得的电压将会增大，又由电源电压恒定可知，降压变压器两端电压减小，原灯泡将变暗，C正确；B．将滑动变阻器滑片向上移动，用电电路总电阻增大，总电流降低，输电线路中电流SKIPIF1<0减小，最终用电电路获得的电压增大，则经过SKIPIF1<0至SKIPIF1<0的电流增大，又因为总电流减小，流经SKIPIF1<0的电流减小，SKIPIF1<0至SKIPIF1<0变亮而SKIPIF1<0变暗，B错误；D．用电高峰期用电器分得的电压小于正常工作电压，根据变压器原理，可将降压变压器原线圈匝数适当减小，或者将降压变压器副线圈匝数适当增大，D错误。故选AC。三、计算题21．如图（1）所示的电路中，电源电动势SKIPIF1<0，内电阻SKIPIF1<0，两个相同的定值电阻SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，且不随温度而变化。（1）求通过电阻SKIPIF1<0中的电流；（2）若在电路中将两个并联电阻SKIPIF1<0、SKIPIF1<0换成一个灯泡L（7.2W，0.9A），如图（2）所示，该灯泡的伏安特性曲线如图（3）中实线所示。则接入电路后，灯泡的实际功率为多少？某学生的解法如下：SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，代入SKIPIF1<0即可求出灯泡的实际功率。请你判断该同学的解法是否正确？若正确，请解出最终结果；若不正确，请用正确方法求出灯泡的实际功率。（3）若在图（2）电路中再并联一个同样的灯泡，如图（4）所示，则每个灯泡的实际功率是多少？【答案】（1）0.21A；（2）该解法是错误的，灯泡的实际功率是2.4W；（3）0.78W。【详解】（1）并联电路的电阻有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由分流原理SKIPIF1<0（2）该解法是错误的。灯泡的电阻不是定值，接入电路后的实际功率求解，应该是通过对该电路作等效电源的SKIPIF1<0图线，取两个图线的交点才是正确的。可得等效电源电动势为SKIPIF1<0等效内电阻为SKIPIF1<0作等效电源的SKIPIF1<0图线，如图1读出交点坐标为（4V，0.6A），灯泡的实际功率是SKIPIF1<0（3）设灯泡两端电压为U，其中一只灯泡的电流为I，闭合电路欧姆定律SKIPIF1<0代入数据得到函数方程SKIPIF1<0作相应的SKIPIF1<0图线，如图2读出交点坐标为（1.9V，0.41A），实际功率SKIPIF1<022．如图甲电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，改变R的阻值，电压表与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在a、b端时电流表示数分别为0.6A和0.1A。求：（1）滑动变阻器最大阻值；（2）电源电压；（3）当滑片从b端滑到a端，滑动变阻器消耗的功率P随R的阻值变化关系如图丙，图像中R1=5Ω，求R2的大小。【答案】（1）50Ω；（2）6V；（3）20Ω【详解】（1）定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当滑片位于b端时，全部接入，滑动变阻器接入的阻值最大，总电阻最大，电流最小，根据乙图可知最小电流为0.1A，此时电压表的示数为5V，滑动变阻器接入的电阻为SKIPIF1<0（2）设电源电压为U，定值电阻的阻值为R0，当滑动变阻器的滑片在b端时，根据串联电路电压的关系有USKIPIF1<0U滑SKIPIF1<0U0SKIPIF1<05V+0.1ASKIPIF1<0R0当滑片位于a端时，电路中的电流为0.6A，只有R0接入电路，则电根据闭合电路欧姆定律USKIPIF1<00.6ASKIPIF1<0R0整理可知USKIPIF1<06V，R0SKIPIF1<010Ω（3）根据图丙可知，当滑动变阻器接入的阻值为5Ω时，电路中的总电阻为R总SKIPIF1<0R滑SKIPIF1<0R0SKIPIF1<05ΩSKIPIF1<010ΩSKIPIF1<015Ω根据闭合电路欧姆定律，此时电路中的电流为SKIPIF1<0滑动变阻器消耗的功率为SKIPIF1<0当滑动变阻器的阻值为R滑2时，滑动变阻器的功率为SKIPIF1<0整理可知R2=20Ω23．图甲和图乙所示是手动式手电筒内振动式发电机的两个截面图，半径为SKIPIF1<0、匝数为100的线圈a，所在位置的磁感应强度SKIPIF1<0。线圈a接原副线圈匝数比为SKIPIF1<0的理想变压器，给两个额定电流均为SKIPIF1<0的灯泡供电。推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中电动势随时间按正弦规律变化，如图丙所示。线圈a及导线电阻不计。求：（1）图丙中电动势的表达式；（2）若手动发电的效率为SKIPIF1<0，两灯泡正常发光，手动做功的功率；（3）线圈a往复运动过程中的最大速度。【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【详解】（1）由丙图可知SKIPIF1<0；SKIPIF1<0且SKIPIF1<0根据电动势的表达式SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0（2）设原线圈中电压的有效值SKIPIF1<0，根据SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0设副线圈两端电压为SKIPIF1<0，根据理想变压器公式SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0灯泡功率SK