1、专题分层突破练11恒定电流和交变电流A组 1.如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片向右滑动的过程中()A.电流表A1的示数变小B.电流表A2的示数变小C.电压表V的示数变小D.电阻R1的电功率变大2.电动势为E,内阻为r的电源与可变电阻R1、R2、R3以及一平行板电容器连成如图所示的电路。当开关S闭合后,两平行金属板A、B间有一带电液滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是()A.将R1的滑片向右移动一小段距离,带电液滴将向下运动B.将R2的滑片向右移动一小段距离,电容器两极板的电荷量将增加C.增大电容器两板间的距离,电容器两极板的电荷量将增加D.减小R3的阻值,R2两端的电压的变化量小于R
2、3两端的电压的变化量3.某直流电动机,线圈电阻是0.5 ,当它两端所加的电压为6 V时,通过电动机的电流为2 A。由此可知()A.电动机发热的功率为72 WB.电动机消耗的电功率为72 WC.电动机输出的机械功率为10 WD.电动机的工作效率为20%4.(多选)(2019四川成都高三三模)一不计电阻的矩形导线框,在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的正弦交变电流如图甲所示。把该交变电流接在图乙中理想变压器的a、b两端,Rt为热敏电阻(温度升高时,其电阻减小),R为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是()A.在t=1.510-2 s时刻,线框平面与磁场方向垂直B.该交
3、变电流的电压的瞬时值表达式为u=222sin 100t(V)C.Rt处温度升高时,V1表示数与V2表示数的比值增大D.Rt处温度升高时,V2表示数与A表示数的比值不变5.(2019辽宁大连模拟)将u=2202sin(100t)V的电压输入如图所示的理想变压器的原线圈,原、副线圈的匝数比为n1n2=551,R=10 。下列说法正确的是()A.该交变电流的频率为100 HzB.闭合开关S后,电流表的读数为0.22 AC.闭合开关S后,电阻消耗的电功率为1.6 WD.断开开关S后,电流表的读数为0.22 A6.一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=553,原线圈输入电压u随时间t的变化规律为u=22
4、02sin 100t V。理想交流电压表V、理想交流电流表A按所示方式连接,副线圈接入一个R=6 的电阻,则()A.经过1分钟电阻产生的热量是24 JB.与电阻并联的电压表的示数为20.0 VC.电流表A的示数约为0.11 AD.当再将一个电阻与电阻R并联时,变压器的输出电压减小7.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的U-I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻为()A.5.5 B.7.0 C.12.0 D.12.5 8.如图所示为某山区小型电站输电示意图,发电
5、厂发出U1=2202sin 100t(V)的交变电流通过变压器升压后进行高压输电,接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电,图中高压输电线部分总电阻为r,负载端的电压表是理想交流电表,下列有关描述正确的是()A.若开关S1、S2都断开,则电压表示数为零B.负载端所接收到交变电流的频率为25 HzC.深夜开灯时灯特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故D.用电高峰期灯泡较暗,可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度9.(多选)如图甲的电路中,电阻R1=R2=R,和R1并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零,反向电阻为无穷大),在A、B之间加一个如图乙所示的交流电压(电压为正值时,UAB0)
6、。由此可知()A.在A、B之间所加的交流电压的周期为210-2 sB.在A、B之间所加的交流电压的瞬时值表达式为u=2202sin 50t(V)C.加在R1上电压的有效值为552 VD.加在R1上电压的有效值为5510 VB组10.(多选)如图所示的电路中,电源电动势、内阻分别为E、r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时。下列说法正确的是(不考虑灯丝电阻随温度的变化)()A.小灯泡L1变暗B.电压表读数变大C.小灯泡L2变亮D.电容器带电荷量减少11.(2019四川成都调研)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为2
7、20 V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则()A.U=66 V,k=19B.U=22 V,k=19C.U=66 V,k=13D.U=22 V,k=1312.(2019吉林长春三校联考)如图所示,为了浴室用电安全,某同学用理想变压器给浴室降压供电,理想变压器原、副线圈匝数比为51,原线圈输入交变电压u=311sin(100t)V。已知照明灯额定功率为44 W,排气扇电动机内阻为1 ,电流表示数为2 A,各用电器均正常工作,电表均为理想表。则()A.电压表示数为62 VB.变压器的输入功率为186 WC.排气扇输出功率为43
8、WD.保险丝熔断电流不得低于2 A专题分层突破练11恒定电流和交变电流1.A解析 滑动变阻器左边部分的电阻并联接入电路,滑片向右滑动,并联的电阻增大,总电阻增大,由I=ER1+R并+r可知干路电流变小,则A1表的示数变小,根据PR1=I2R1可得电阻R1的电功率变小,则A正确、D错误。由U并=E-I(R1+r)可知并联部分的电压增大,即电压表的示数变大,C错误。由IA2=U并R2,因R2阻值不变,则电流表A2的示数变大,则B错误。故选A。2.D解析 将R1的滑片向右移动一小段距离,电容器两端电压与R3两端电压相等,保持不变,故液滴受到的电场力不变,仍保持静止,故A错误;将R2的滑片向右移动一小
9、段距离,那么,接入电路的电阻增大,故电流减小,所以,R3两端电压减小,即电容器两极板电压减小,故电荷量Q=CU减小,故B错误;增大电容器两板间的距离,电容器电容C=rS4kd减小,电容器两极板的电压不变,那么电荷量Q=CU减小,故C错误;减小R3的阻值,电路电阻减小,电流增大,那么R2两端的电压的变化量+内阻r上电压的变化量=R3两端的电压的变化量,所以R2两端的电压的变化量小于R3两端的电压的变化量,故D正确;故选D。3.C解析 直流电动机线圈电阻为R,当电动机工作时通过的电流为I,两端的电压为U时,总功率为:P=UI=26 W=12 W;发热功率为:P热=I2R=220.5 W=2 W;根
10、据能量守恒定律,其输出功率是:P出=P-P热=12 W-2 W=10 W;机械的工作效率为P出P100%=83.3%;则选项C正确,ABD错误。4.BC解析 在t=1.510-2 s时刻,交流电压最大,穿过线圈的磁通量的变化率最大,穿过该线圈的磁通量为零,线框平面与磁场方向平行,故A错误;由图知,最大电压Um=222 V,周期0.02 s,角速度是=20.02=100 rad/s,则该交变电流的电压的瞬时值表达式为u=222sin 100t(V),故B正确;Rt处温度升高时,原副线圈电压比不变,故副线圈两端电压不变,设副线圈两端电压为u0,Rt温度升高时,阻值减小,则副线圈所在电路的电流I=u
11、0R总,电流变大,根据闭合电路欧姆定律:U2=u0-IR,故V2示数减小,则电压表V1、V2示数的比值增大,故C正确;Rt处温度升高时,阻值减小,V2表示数与A表示数的比值等于电阻Rt,故减小,故D错误。5.C解析 根据输入电压瞬时值表达式u=2202sin(100t)V可知,输入交变电流的频率f=1002 Hz=50 Hz,选项A错误;原线圈输入电压U1=220 V,根据变压器变压公式,副线圈输出电压为U2=4 V,闭合开关S后,电阻R中电流为I2=U2R=0.4 A,电阻消耗电功率P=U2I2=40.4 W=1.6 W,选项C正确;对于理想变压器,输入功率等于输出功率,由P=U1I1可得I
12、10.007 3 A,选项B错误;断开开关S后,变压器输出功率为零,输入功率为零,所以电流表读数为零,选项D错误。6.C解析 变压器原线圈电压有效值为220 V,则副线圈电压为U2=n2n1U1=220355 V=12 V,则电压表读数为12 V,经过1分钟电阻上产生的焦耳热为:Q=U22Rt=122660 J=1 440 J,选项A、B错误;电流表A的读数:I1=n2n1I2=355126 A=655 A0.11 A,选项C正确;变压器输出电压只与原、副线圈匝数比有关,故选项D错误;故选C。7.A解析 由欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时,E=U,由a与纵轴的交点读出电源的电动势为:E=3.
13、6 V。根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为U=2.5 V,电流为I=0.2 A,则硅光电池的内阻为:r=E-UI=3.6-2.50.2 =5.5 ,故A正确。8.C解析 S1、S2都断开时变压器空载,副线圈两端有电压,电压表示数不为零,故选项A错误;变压器不能改变频率,故负载端交流电的频率还是50 Hz,故选项B错误;深夜大部分电器已停用,干路中电流减小,线路损耗也减小,用户得到的电压较高,故此时开灯就较亮,故选项C正确;用电高峰时,负载增多,负载电阻减小,干路中电流增大,因此输电线损耗电压增大,导致降压变压器的输入电压降低。为提高负载电压,可增大降压变压器的副线圈的匝数,使输出电压提高
14、,故选项D错误。9.AC解析 由图象可得交变电流的周期为T=210-2 s,故A正确。电压最大值为Um=2202 V,交流电压的瞬时值表达式为u=Umsin t=2202sin 2Tt=2202sin 100t(V),故B错误。当电源在正半轴时A点电位高于B点电位,二极管导通,即R1被短路。电源在负半轴时B点电位高于A点电位,二极管截止,R1、R2串联。设R1上电压的有效值为U。根据有效值的定义得:U2R12T=(12Um2)2R12T2,解得:U=552 V,故C正确,D错误。10.AC解析 在滑动变阻器的滑片由右端向左端移动的过程中,L1并联总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析可知,电路中
15、总电流增大,路端电压减小,即电压表的读数减小。由于电路中总电流增大,小灯泡L2两端电压增大,小灯泡L2功率增大,灯变亮。根据串联分压可得小灯泡L1两端电压减小,功率减小,灯变暗。小灯泡L2两端电压增大,电容器两端电压增大,电容器带电荷量增大,故AC正确,BD错误。11.A解析 设原、副线圈中的电流分别为I1、I2,则I1I2=n2n1=13,故k=I12RI22R=19。设原线圈两端的电压为U1,则U1U=n1n2=31,故U1=3U,而原线圈上电阻分担的电压为13U,故U3+3U=220 V,解得U=66 V。选项A正确。12.C解析 原线圈输入电压最大值为Um=311 V,原线圈输入电压为U1=220 V,根据变压器变压公式,U1U2=51,可知副线圈输出电压U2=44 V,选项A错误;变压器的输出功率为P出=U2I2=442 W=88 W,根据变压器输入功率等于输出功率,可知变压器输入功率为P入=88 W,选项B错误;由P出=P灯+P扇=44 W+P扇=88 W可得,P扇=44 W,照明灯中电流I灯=P灯U2=1 A,排气扇中电流I=I2-I灯=1 A,排气扇内阻发热功率为P内=I2r=1 W,由P扇=P内+P出可得排气扇输出功率为P出=43 W,选项C正确;由P入=U1I1,解得保险丝中电流I1=0.4 A,即保险丝熔断电流不得低于0.4 A,选项D错误。
