1、专题检测(十七) 夯基固本,稳解两类电路问题1.(2018重庆一诊)利用如图所示电路可测量待测电阻Rx的阻值。定值电阻R1、R2的阻值已知,闭合开关S,调节电阻箱使其接入电路的阻值为R3时,电流表示数为零,则Rx的阻值等于()AR2 B.C. D.解析:选D根据串并联电路特点及欧姆定律可知:I1(R1R2)I2(RxR3),由于电流表示数为零,则说明电流表两端的电势相等,则一定有:I1R1I2R3,两式联立可得:Rx,故D正确。2.(2018闽粤大联考)如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直
2、方向的偏角为(电源的内阻不能忽略)。下列判断正确的是()A小球带负电B当滑动头从a向b滑动时,绝缘线的偏角变大C当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下D当滑动头从a向b滑动时,电源的输出功率一定变大解析:选C由题图知,A板带正电,B板带负电,电容器内电场方向水平向右,绝缘线向右偏,小球所受电场力向右,则小球带正电,故A错误;滑动头向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,外电路总电阻变小,总电流变大,路端电压UEIr变小,电容器电压变小,小球所受电场力变小,绝缘线的偏角变小,故B错误;滑动头从a向b滑动时,电容器电压变小,电容器放电,因A板带正电,则流过电流表的电流方向向下,故C
3、正确;根据外电阻等于内阻时电源的输出功率最大,可得当外电阻大于内阻时,外电阻减小,输出功率增大;当外电阻小于内阻时,外电阻减小,输出功率减小。由于外电阻与内阻大小关系未知,故无法判断电源输出功率大小的变化,故D错误。3多选(2018南平质检)如图所示电路中,由于理想变压器原线圈的输入电压降低,使灯泡L变暗,下列哪些措施可以使灯泡L重新变亮()A其他条件不变,P1上移,同时P2下移B其他条件不变,P1下移,同时P2上移C其他条件不变,断开开关SD其他条件不变,将滑动变阻器滑片P向下移动解析:选BC其他条件不变,P1上移,即原线圈匝数增多,P2下移,即副线圈匝数减少,由U2U1可得U2减小,灯泡L
4、变暗,故A错误;其他条件不变,P1下移,即原线圈匝数减少,P2上移,即副线圈匝数增多,由U2U1可得U2增大,可以使灯泡L重新变亮,故B正确;其他条件不变,断开开关S,并联部分电阻增大,副线圈中电流减小,R1分担电压减小,灯泡L两端电压增大,可以使灯泡L重新变亮,故C正确;其他条件不变,将滑动变阻器滑片P向下移动,并联部分电阻减小,灯泡L两端电压减小,灯泡L变暗,故D错误。4多选(2019届高三衡水中学调研)某电路如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R1、R2为定值电阻,R为电位器(滑动变阻器),L是小灯泡,电压表和电流表均为理想电表。当电位器的触片滑向b端时,下列说法正确的是()A小灯泡L将
5、变亮B电压表示数与电流表A1示数的比值将变大C电流表A1的示数将变大D电源的总功率将变大解析:选ACD电位器的触片滑向b端时,电位器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律知,总电流变大,电流表A1的示数将变大,则内阻分担电压变大,路端电压变小,电压表V的示数将减小,流过R1和R2的电流均减小,流过L的电流将增大,L将变亮,故A、C正确;电压表的示数与电流表A1示数的比值等于外电路总电阻,可知该比值将变小,故B错误;总电流变大,由PEI知,电源的总功率将变大,故D正确。5.多选(2018湖北八校联考)如图所示,矩形单匝线圈abcd放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕轴OO匀速
6、转动,转动的周期为T,ab中点和cd中点的连线恰好位于转轴所在直线上,且转轴OO位于匀强磁场的边界线上,转轴OO垂直于磁场方向,线圈电阻阻值为R,外电阻的阻值也为R,从图示位置开始计时,线圈转过30时的瞬时感应电流为I,则以下判断正确的是()A线圈的面积为B线圈消耗的电功率为4I2RC线圈中感应电动势的表达式为e2IRsin tDt时刻穿过线圈的磁通量为cos t解析:选AD设线圈面积为S,从题图所示位置开始计时,感应电动势的表达式为eBsin tsin ,转过30时的瞬时感应电流Isin 30,故S,则e4IRsin t,A正确,C错误;线圈消耗的电功率为P2R2I2R,B错误;t时刻穿过线
7、圈的磁通量为Bcos tcos t,D正确。6.(2018福建大联考)如图所示为模拟远距离交流输电的电路,升压变压器T1的原、副线圈匝数比n1n21k,降压变压器T2的原、副线圈匝数比n3n4k1,模拟输电导线的电阻r3 ,T2的负载是规格为“15 V45 W”的灯泡L。当T1的输入电压为16 V时L正常发光,两个变压器可视为理想变压器,则k的值为()A. B3C4 D9解析:选B根据,得U2kU116k,灯泡的额定电流为I A3 A,降压变压器副线圈电流I43 A,根据电流与匝数成反比,得,即I3,根据,得U3kU415k,由U2U3I3r,整理得16k15k3,解得k3,B对。7.多选(2
8、018厦门高三质检)如图所示,电路中变压器为理想变压器,其原线圈接在u20sin 50t(V)的交流电源上,副线圈与阻值为R12 的电阻连接成闭合电路,电流表为理想电流表。另有一阻值R232 的电阻与变压器原线圈并联,电阻R1与R2消耗的电功率恰好相等。则()A电阻R1消耗的电功率为12.5 WB通过电阻R1的交变电流的周期为0.02 sC电流表的示数为10 AD变压器原、副线圈匝数之比为41解析:选AD加在R2两端电压的有效值为UR2U V20 V,R2消耗的功率为PR212.5 W,又电阻R1与R2消耗的电功率恰好相等,故A正确;由u20 sin 50t(V),知50 rad/s,故周期T
9、0.04 s,变压器不改变交变电流的周期,故B错误;R1的消耗功率PR1PR212.5 W,通过R1的电流IR12.5 A,则电流表的示数为2.5 A,故C错误;副线圈两端电压为U2IR1R15 V,原线圈两端电压U1U20 V,则原、副线圈匝数之比n1n2U1U241,故D正确。8(2018山西五地市联考)如图所示,L1、L2、L3、L4为四盏规格均为“12 V,6 W”的灯泡,分别接入理想变压器原、副线圈回路中,a、b两端连接交流电源,交流电流表A的示数为0.5 A,已知灯泡L2正常发光,以下说法正确的是()Aa、b端输入功率为18 WBa、b端输入电压为36 VC灯泡L1的功率为6 WD
10、若副线圈回路再并联一盏同样的灯泡,灯泡L2仍能正常发光解析:选C灯泡的额定电流IL A0.5 A,因交流电流表A的示数为0.5 A,所以L1正常发光,其功率为6 W,因L2正常发光,则L3、L4也正常发光,则变压器的输出功率为三盏灯泡的总功率,变压器的输入功率等于输出功率,则a、b端输入功率等于四盏灯泡的总功率,即Pab64 W24 W,故A错误,C正确;根据PabUabIA可得Uab V48 V,故B错误;若副线圈回路再并联一盏同样的灯泡,使得副线圈的总电流增大,则原线圈的电流也增大,L1分担的电压增大,原线圈两端电压减小,副线圈两端电压减小,L2不能正常发光,故D错误。9.(2018石家庄
11、质检)如图所示,理想变压器三个线圈的匝数之比n1n2n31051,其中匝数为n1的原线圈接到220 V的交流电源上,匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R2、R3组成闭合回路。已知通过电阻R3的电流I32 A,电阻R2110 ,则通过电阻R2的电流I2和通过原线圈的电流I1分别是()A10 A,12 A B10 A,20 AC1 A,0.7 A D1 A,3 A解析:选C由,得U2U1110 V,则I21 A。由,得U3U122 V,又I1U1I2U2I3U3,解得I10.7 A,选项C正确。10(2019届高三南昌模拟)如图甲所示是一台交流发电机的构造示意图,线圈转动产生的感应电动势随时间
12、变化的规律如图乙所示;发电机线圈电阻为1 ,负载电阻为4 ,则()A线圈转速为50 r/sB电压表的示数为2.5 VC负载电阻的电功率为2 WD若线圈转速加倍,电压表读数变为原来的4倍解析:选C由题图乙可知,线圈转动周期为0.04 s,则转速为n r/s25 r/s,故A错误;电动势的最大值为5 V,有效值为E V2.5 V,则电压表的示数为UR4 V2 V,故B错误;负载电阻消耗的电功率P W2 W,故C正确;若线圈转速加倍,则角速度加倍,电压最大值EmNBS,故最大值变为原来的2倍,有效值也变为原来的2倍,故电压表示数变为原来2倍,故D错误。11多选(2018上饶六校联考)如图所示,一正弦
13、式交流电瞬时值为e220sin 100t(V),通过一个理想电流表接在一个理想变压器两端,变压器起到降压作用,开关闭合前后A、B两端输出的电功率相等,以下说法正确的是()A流过r的电流方向每秒钟变化50次B变压器原线圈匝数小于副线圈匝数C开关从断开到闭合时,电流表示数变大DRr解析:选CD由正弦式交流电瞬时值表达式知交流电的频率f Hz50 Hz,因变压器不改变交流电的频率,所以流过r的电流方向每秒钟变化100次,A错误;降压变压器原线圈匝数大于副线圈匝数,B错误;开关从断开到闭合时,副线圈回路总电阻减小,副线圈两端电压不变,所以副线圈回路中电流增大,再根据I1U1I2U2知,原线圈电流即电流
14、表示数变大,C正确;开关闭合前,A、B两端输出的电功率为PAB2R,开关闭合后,A、B两端输出的电功率为PAB22R,又开关闭合前后A、B两端输出功率相等,则有PABPAB,解得Rr,D正确。12.(2018天津河东区模拟)在日常生活中,各种家用电器所使用的电压不同,经常需要用变压器把220 V交流电变成所需的电压。如图所示为原、副线圈匝数比为n1n2101的理想变压器,b是原线圈中的中心抽头,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上u220sin 100t(V)的交变电压,则()A当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 VB当单刀双掷开关与a连接时,在滑动变阻
15、器滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小C当单刀双掷开关由a扳向b时,原线圈输入功率变小D当单刀双掷开关由a扳向b时,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,有可能实现调节前、后原线圈输入功率相等解析:选D当单刀双掷开关与a连接时,由,又n1n2101,有效值U1 V220 V,可得副线圈的电压U222 V,则电压表的示数为22 V,故A错误;当单刀双掷开关与a连接时,在滑片P向上移动的过程中,因输入电压及原、副线圈匝数之比不变,则副线圈两端电压不变,所以电压表的示数不变;滑片P向上移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,则副线圈电流变小,电流表示数变小,故B错误;当单刀双掷开关由a扳向b时,
16、原线圈匝数变小,根据,可知副线圈两端的电压U2变大,输出功率P2变大,又输入功率等于输出功率,所以原线圈输入功率变大,故C错误;当单刀双掷开关由a扳向b时,副线圈两端电压变大,调节滑片P到适当位置使其连入电路的电阻R变大,输出功率P2可能不变,又输入功率等于输出功率,所以有可能实现调节前、后原线圈输入功率相等,故D正确。13.(2018上海虹口区模拟)如图所示,电源电动势为E、内阻为r, R1、R2为定值电阻,R2R1r,且R1大于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由最上端滑到最下端,若电压表V1、V2、电流表A的读数改变量的大小分别用U1、U2、I表示,则下列说法中正
17、确的是()A.R2B.rC电源的发热功率先减小,再增大D电源的输出功率先增大,再减小解析:选B由题图可知,电流表与R0的下部分串联,R1与R0的上部分串联,二者并联后再与R2串联;电流表中的电流小于流过R2的电流,故R2,故A错误;电压表V1测量路端电压,则其电压表示数的变化等于内阻两端电压的变化,在滑片向下滑动过程中,总电阻减小,总电流增大,并联部分电压减小,电流表示数增大,R1与R0的上部分串联的电阻增大,流过R1的电流减小,因此总电流的变化量小于电流表中电流的变化量,因此R1r知,外电阻一定大于内电阻,而在滑片向下滑动过程中外电阻减小,故外电阻越来越接近内电阻,故电源的输出功率一直增大,
18、故D错误。14.如图所示的电路中,R为光敏电阻(随光照强度的增大阻值会减小)、C为电容器,灯泡L的额定电压为50 V,理想变压器原、副线圈的匝数比为21。闭合开关S,在a、b两端输入正弦式交变电流u100sin 10t(V),则下列说法正确的是()A灯泡会正常发光B光敏电阻中的电流和灯泡中的电流相等C增大照射光敏电阻的照射光强度,灯泡会变亮D断开开关S,灯泡会熄灭解析:选C由题可知,理想变压器原、副线圈的匝数比为21,原线圈两端电压的有效值为100 V,根据,可知副线圈两端电压的有效值为50 V,由于电容器和光敏电阻都会阻碍交变电流的通过,因此灯泡两端的电压小于50 V,不会正常发光,A错误;由于电容器能通交流,因此光敏电阻中的电流小于灯泡中的电流,B错误;增大照射光敏电阻的照射光强度,光敏电阻的阻值减小,因此灯泡中的电流增大,灯泡会变亮,C正确;断开开关S,由于电容器能通交流,因此灯泡不会熄灭,D错误。