1、专题5 电路与电磁感应第1讲 直流和交流电路（A卷）选择题1.(2015东城区二练18)利用金属导体的电阻随温度变化的特点可以制成电阻温度计。如图甲所示为某种金属导体的电阻R随温度t变化的图线。如果用这种金属导体做成测温探头，再将它连入如图乙所示的电路中，随着测温探头处待测温度的变化，电流表示数也会发生变化。则在t1t2温度范围内A待测温度越高，电流表的示数越大B待测温度越高，电流表的示数越小C待测温度升高，电流表的示数均匀增大D待测温度升高，电流表的示数均匀减小2.(2015衡水高三调20).现有甲、乙、丙三个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为。用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知，则将
2、R先后接在这三个电源上的情况相比较，下列说法正确的是 ( )A接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大B接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最大C接在乙电源上时，电源的输出功率最大D接在丙电源上时，电源的输出功率最大3.(2015大庆实验中学三模20)如图为一电源电动势为E，内阻为r的恒定电路，电压表A的内阻为10k，B为静电计，C1、C2分别是两个电容器，将开关闭合一段时间，下列说法正确的是：（）A若C1C2，则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差B若将变阻器滑动触头P向右滑动，则电容器C2上带电量增大CC1上带电量为零D再将电键S打开，然后使电容器C2两极板间距离增大，则静电计张角也增大
3、4.（2015宝鸡三检20）、在如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，、为定值电阻，为滑动变阻器，为电容器。将滑动变阻器的滑动触头置于位置，闭合开关，电路稳定时理想电压表、的示数分别为、，理想电流表的示数为。当滑动变阻器的滑动触头由滑到且电路再次稳定时，理想电压表、的示数分别为、，理想电流表的示数为。则以下判断中正确的是（ ）A滑动变阻器的滑动触头由滑向的过程中，电容器的带电量减小B滑动变阻器的滑动触头由滑向的过程中，通过的电流方向由右向左C，D5.(2015北京西城区二模19)如图是一个多用电表的简化电路图。S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱O可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6
4、。下列说法正确的是（ ）ABEE123456SOA当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接1时量程较大B当开关S分别接3或4时，测量的是电阻，其中A是黑表笔C当开关S分别接5或6时，测量的是电阻，其中A是红表笔D当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大6.(2015天津武清三模9)（18分）（1）如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图中曲线，所示，则曲线、对应的周期之比为_。曲线表示的交变电动势的有效值为_V。7.(2015大庆三检19).某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电
5、路如图，当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U1，额定电压为U2的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为 P，手摇发电机的线圈电阻是r，则有（）A. 电流表的示数是B变压器原副线圈的匝数比是C变压器输入电压的瞬时值 D手摇发电机线圈中产生的电动势最大值是8.（2015成都三诊3）如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220V，440W”的纯电阻和“220V，220W”的电动机。如果副线圈两端电压按图乙所示正弦规律变化，则下列说法正确的是（ ）A副线圈两端电压的瞬时值表达式为B电压表示数为C纯电阻的发热功率是电动机发热功率的2倍D1min
6、内电动机消耗的电能为9.(2015绵阳三诊4.)uO-1001000.010.02t/su/V图乙AVR图甲 图甲为一理想变压器，负载电路中R=5，若原线圈两端输入电压u是如图乙所示的正弦交流，电压表示数为10V，则（ ）A输入电压u=100sin50tVB电流表示数为0.2AC变压器原副线圈匝数比为5:1D若输入电压稳定，R阻值减小，则输入电功率减小10.（2015西安交大附中三模19）. 如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触。杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有
7、一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生的感生电流或外力F所做的功为（ ）A非正弦交变电流B正弦交变电流C外力做功为D外力做功为11.(2015张掖三诊20)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sinl00tV。下列说法中正确的( )A时，电压表的读数为22VB时，ac两点电压瞬时值为110VC滑动变阻器触片向上移，电压表和电流表的
8、示数均变大D单刀双掷开关由a扳向b，电压表和电流表的示数均变小12.（2015聊城二模19）如图所示，有一面积为S、匝数为N、电阻不计的矩形线圈，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P可上下移动，副线圈接有可调电阻R。从图示位置开始计时，下列判断正确的是（ ）A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为B.矩形线圈从图示位置经过的时间，通过电流表的电荷量为0C.当P不动，R增大时，电压表读数增大D.当P向上移动，R不变时，电流表读数减小 13. (2015龙岩综测16)和是高压输电的两条输电线，现要通过变压器测量和之间的电压，下列
9、四种电路连接正确的是（ ） A B C D14.(2015北京西城区二模17)在如图所示的电路中，L1、L2是两个相同的小灯泡，A、B处的虚线框内各接有一个电学元件。a、b两端分别与直流电源和交流电源相连接，且直流电源的电压与交流电源电压的有效值相等。观察两种情况下灯泡的亮度。当接直流电源时，L1不发光，L2正常发光；当接交流电源时，L1发光，L2明显变暗。则下列说法正确的是（ ）L1L2abABAA中接的是电阻，B中接的是电容器BA中接的是电感线圈，B中接的是电阻CA中接的是电感线圈，B中接的是电容器DA中接的是电容器，B中接的是电感线圈15.(2015宿迁市三校检测7)RCL如图所示，理想
10、变压器原线圈接交流电源，副线圈接电阻箱R、电容器C和电感器L，下列说法正确的是( )A仅当电阻箱R的阻值变大时，变压器输入功率减小B仅当电容器C的正对面积增大时，通过它的电流减小C仅当交流电源的频率增大时，通过三个元件的电流都增大D仅当在电感线圈L中插入铁芯时，通过它的电流将减小16.(2015广东七校三联14）0.02乙0.01t/su/VO500-500如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（ ）发电机升压变压器用户降压变压器输电线甲A用户用电器上交流电的频率是100 HzB发电机输出交流电的电压有效值是500 VC输电线的电流只由降压变压器原副线圈的
11、匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小17.(2015吉林三模21)如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原副线圈匝数比为l：100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未出现火警时，升压变压器的输入功率为750kW。下列说法中正确的有（ ） A降压变压器副线圈输出的交流电频率为50HzB远距离输电线路损耗功率为180kwC当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示
12、数变大D当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变大第1讲 直流和交流电路（A卷）参考答案与详解1.【答案】B【命题立意】考查闭合电路的欧姆定律的应用【解析】温度越高电阻R越大，电流越小，故B正确。A错误。由甲图可知，电阻随温度的变化关系可写成，电路中电流，可知电流随温度的变化并不是线性关系，因此电流表示数不会均匀增大，CD错误。2.【答案】AD【命题立意】本题旨在考查闭合电路的欧姆定律。【解析】A、三个电源的电动势相同，而电阻，根据闭合电路欧姆定律得，接在电源上时，内电阻消耗的功率为：，则当时，最大，则知接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大，故A正确；B、在甲电源上时，定值电阻两端的电
13、压为：，由于甲的内阻最大，故最小，故B错误；CD、电源的输出功，由于丙电源的内阻最小，故接在丙电源时电流最大，故接在丙电源上时，电源的输出功率最大，故C错误，D正确。故选：AD3.【答案】CD【命题立意】本题旨在考查电容器的动态分析、电容、闭合电路的欧姆定律。【解析】A、由于静电计的两个电极是彼此绝缘的，电压表是由电流表改装成的，电路稳定后，电路中没有电流，电压表两端没有电压，而电容器C2充电，两端存在电压所以电压表两端的电势差小于静电计两端的电势差，故A错误；B、电路稳定后，电容器C2的电压等于电源的电动势，保持不变，将变阻器滑动触头P向右滑动，电容器C2的电压不变，电量不变，故B错误；C、
14、由于电压表两端没有电压，电容器C1没有被充电，电量为零，故C正确；D、将电键S打开，电容器的电量Q不变，板间距离增大，电容C减小，由公式C=分析可知，板间电压增大，静电计张角增大，故D正确。故选：CD【易错警示】本题难点在于分析电压表两端的电压，抓住静电计与电压表结构的区别：静电计两极是绝缘的，而电压表的两极是相通的。4.【答案】BD【命题立意】本题旨在考查电功、电功率、电容、闭合电路的欧姆定律。【解析】滑动变阻器的滑动触头由滑到过程中，增大，电路中，电路再次稳定时，减小，由闭合电路的欧姆定律可得：减小，增大，又有得：电容器的带电量增大，故A错误；电容器再次充电，增大，由电源正负极方向可得通过
15、的电流方向由右向左，故B正确；由于增大，减小，则减小，即，故C错误；由闭合电路的欧姆定律得：，故D正确。故选：BD5.【答案】A【命题立意】本题旨在考查多用电表的原理及其使用。【解析】A、电表改装时，并联分流电阻成为电流表，并联电阻越小分流越大，改装成的电流表量程越大，故图中1、2为电流测量端，测量时S接1时量程较大，故A正确；BC、测量电阻时欧姆表内部应接电源，由图可知测电阻只有接3或4，由内部电源正负极，可知A是红表笔，故BC错误；D、要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S旋到位置5、6时，测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5
16、的量程大，故D错误。故选：A6.【答案】(1) 2:3 ; （2）【命题立意】该题考查交变电流的产生和规律【解析】(1)a的周期为0.04s，b的周期为0.06s，故周期之比为2:3;（2）正弦交流电动势的有效值为 ，已知 ，且 ，故可知。7.【答案】AD【命题立意】本题旨在考查变压器的构造和原理、交流发电机及其产生正弦式电流的原理、正弦式电流的最大值和有效值、周期和频。【解析】A、理想变压器的输入功率和输出功率相等，灯泡正常发光时电功率为，所以输入功率为，电流表的示数是，故A正确；B、电压与匝数成正比，所以变压器的原副线圈的匝数比是故B错误；C、线圈以较大的转速n匀速转动时，所以，所以变压器
17、输入电压的瞬时值，故C错误；D、手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是，故D正确。故选：AD8.【答案】D【命题立意】本题旨在考查变压器的构造和原理。【解析】A、由图乙可知，交变电流的峰值是，初位相为，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为，故A错误；B、，则电压表示数为，故B错误；C、纯电阻的发热功率为，而电动机的发热功率远小于，纯电阻的发热功率不是电动机功率的2倍，故C错误；D、1min内电动机消耗的电能，故D正确。故选：D9.【答案】B【命题立意】本题旨在考查变压器的构造和原理、电功、电功率。【解析】A、由图乙可知交流电压最大值，周期，可由周期求出角速度的值，则可得交流电压的表达式，故A错误；
18、BC、根据电压与匝数成正比，知原副线圈匝数比为，知副线圈电流，根据电流与匝数成反比，知原线圈电流为，故B正确，C错误；D、阻值减小，电流表的示数变大，增大，则输入电功率增大，故D错误；故选：B【易错警示】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键。10.【答案】AC【命题立意】本试题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、电功、电功率。【解析】金属导线在磁场中运动时，产生的电动势为：，为导线切割磁力线的有效长度，在导线运动的过程中，随时间的变化为：，则导线从开始向右运动到的过程中（如图）有：则此过程中电动势的最大值为：，
19、此过程中电动势的有效值为：，导线从向右运动到的过程中（如图）有：即：，所以：导线从向右运动到的过程与导线从开始向右运动的过程相同（如图），则在这三段中运动的时间各为，在整个过程中产生的内能为：，解得：因导线在拉力的作用下匀速运动，所以拉力所做的功全部转化为内能，即：由以上分析可知，电流不按正弦规律变化，不是正弦式电流，故AC正确，BD错误。故选：AC11.【答案】AD【命题立意】本题旨在考查变压器的构造和原理、正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率。【解析】A、原线圈两端电压有效值为，副线圈两端电压有效值为，电表测量的是有效值，故A正确；B、时，ac两点电压瞬时值为，故B错误；C、滑动变阻器触
20、片向上移，电阻变大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，伏特表的示数不变，安培表示数减小，C错误；D、单刀双掷开关由a扳向b，匝数比变大，匝数与电压成正比，所以伏特表和安培表的示数均变小，故D错误。故选：AD12.【答案】A【命题立意】本题旨在考查交流发电机及其产生正弦式电流的原理、正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率。【解析】A、从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为，故A正确；B、矩形线圈从图示位置经过时间时，转过的角度为，磁通量一直增加，电流方向没有改变，故通过电流表的电荷量为：（其中为总电阻），故B错误；C、交流发电机内电阻不计，故变压器输入电压不变，根据理
21、想变压器的变压比公式，当P位置不动，增大时，电压表读数不变，仍然等于发电机的电动势有效值；D、当P位置向上移动、不变时，根据理想变压器的变压比公式，输出电压变大，故电流变大，功率变大，故输入电流也变大，故电流表读数变大，故D错误。故选：A13.【答案】A【命题立意】本题旨在考查变压器的构造和原理。【解析】要通过变压器测量和之间的电压，需要电压互感器，即变压器的原线圈要接在和之间；由于电压不能超过电表量程，要通过变压器降压，根据，原线圈匝数要多于副线圈匝数。故选：A【举一反三】解题关键是明白电压互感器和电流互感器的工作原理，一个是减小电流，另一个是减小电压，目的都是为了测量危险高压电路的电压，电
22、流问题。14.【答案】D【命题立意】本题旨在考查电容器和电感器对交流和直流的导通和阻碍作用。【解析】由题意可知，当直流电源时，L1不发光，L2正常发光，可知A处电路被阻断，所以A处接的是电容器；当接交流电源时，A处接的是电容器可通交流，所以L1发光，而L2明显变暗，可知接通时，有反向电压加在B处，即B处接电感线圈，通交流电时，由于自感作用，使L2明显变暗；综上所述，选D。故选：D【易错警示】本题要抓住电容器与电感的特性：电容器具有通交流，隔直流，电感具有通直流、阻交流的特性。15.【答案】AD【命题立意】本题旨在考查变压器的构造和原理、电功、电功率。【解析】A、仅当电阻箱R的阻值变大时，副线圈
23、电阻变大，电压不变，电流变小，所以副线圈功率变小，则变压器的输入功率减小，故A正确；B、仅当电容器C的正对面积增大时，电容器的电容增大，通过它的电流增大，故B错误；C、电感线圈对交流电的阻碍作用与交流电的频率成正比，电容对交流电的阻碍作用与交流电的频率成反比，故当交流电频率增大时，电感线圈的阻碍作用增大，电容对交流电的阻碍作用变小，电阻的阻碍作用不变，所以电感的电流减小，电容的电流增大，电阻的电流不变，故C错误；D、当在电感线圈L中插入铁芯时，线圈的自感系数增大，通过它的电流将减小，故D正确。故选：AD16.【答案】D【命题立意】本题旨在考查远距离输电、变压器的构造和原理。【解析】A、发电机的
24、输出电压随时间变化的关系，由图可知，故，故A错误；B、由图象可知交流的最大值为，因此其有效值为，故B错误；C、输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原副线圈的匝数比无关，故C错误；D、当用户用电器的总电阻增大时，用户的功率减小，降压变压器的输出功率减小，则输入的功率减小，输入的电流减小，输电线上损失的功率减小，故D正确。故选：D17.【答案】AD【命题立意】本题旨在考查远距离输电、电功、电功率。【解析】A、由图乙知交流电的周期，所以频率为，A正确；B、由图乙知升压变压器输入端电压有效值为，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为，所以输电线中的电流为：，输电线损失的电压为：，输电线路损耗功率为：，B错误；C、当传感器所在处出现火警时其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表的示数变小，C错误；D、由C知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，D正确。故选：AD【举一反三】解决本题的关键知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系。
