2013年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課下限時(shí)訓(xùn)練九 恒定電流和交變電流

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1、 2013年高考二輪復(fù)習(xí)課下限時(shí)訓(xùn)練九 　恒定電流和交變電流 1．2012夏季，我國北方部分地區(qū)平均最高氣溫達(dá)39℃.為了解暑，人們用風(fēng)扇降溫．如圖9—1所示為降溫所用的一個(gè)小型電風(fēng)扇電路簡圖，其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為U的交流電源，輸出端接有一只電阻為R的燈泡L和風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r.接通電源后，電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)出通過風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流為I，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) 圖1 A．風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D兩端的電壓為Ir B．理想變壓器的輸入功率為＋ C．風(fēng)度電動(dòng)機(jī)D輸出的機(jī)械功率為－I2r D．若電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住，則通過原線圈的電流為

2、2．某一熱敏電阻其阻值隨溫度的升高而減小，在一次實(shí)驗(yàn)中，將該熱敏電阻與一小燈泡串聯(lián)，通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖2所示，M為兩個(gè)元件的伏安特性曲線的交點(diǎn)．則關(guān)于熱敏電阻和小燈泡的下列說法中不正確的是(　　) 圖2 A．圖中圖線a是小燈泡的伏安特性曲線，圖線b是熱敏電阻的伏安特性曲線 B．圖中圖線b是小燈泡的伏安特性曲線，圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線 C．圖線中的M點(diǎn)，表示該狀態(tài)小燈泡的電阻與熱敏電阻的阻值相等 D．圖線中M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，小燈泡的功率與熱敏電阻的功率相等 3．A、B兩塊正對(duì)的金屬板豎直放置，在金屬板A的內(nèi)側(cè)表面系一絕緣細(xì)線，細(xì)線下端系一帶電小球．兩塊

3、金屬板接在如圖3所示的電路中，R1為光敏電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，R3為定值電阻，當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭P在中間時(shí)閉合開關(guān)S，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為I和U，帶電小球靜止時(shí)絕緣細(xì)線與金屬板A的夾角為θ.已知電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定，光敏電阻隨光照的增強(qiáng)電阻變小，以下說法正確的是(　　) 圖3 A．保持光照強(qiáng)度不變，將滑動(dòng)觸頭P向b端滑動(dòng)，則R3消耗的功率變大 B．保持滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)，讓R1周圍光線變暗，則小球重新平衡后θ變小 C．將滑動(dòng)觸頭P向a端滑動(dòng)，用更強(qiáng)的光照射R1，則電壓表示數(shù)變小 D．保持滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)，用更強(qiáng)的光照射R1，則U的變化量的絕對(duì)值與I的變化量的絕對(duì)值的比值變

4、小 4．圖4甲、乙中，電源電動(dòng)勢(shì)均為E＝12 V，內(nèi)阻均為r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R′0＝1 Ω.當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使R1＝2 Ω時(shí)，圖甲電路輸出功率最大．調(diào)節(jié)R2使圖乙電路輸出功率最大，且此時(shí)電動(dòng)機(jī)剛好正常工作(額定功率為6 W)，則此時(shí)R2的阻值和電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻消耗的功率P為(　　) 甲　　　　　　　　　乙 圖4 A．R2＝2 Ω，P＝4 W　　　　B．R2＝1.5 Ω，P＝6 W C．R2＝2 Ω，P＝6 W D．R2＝1.5 Ω，P＝4 W 5．某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系中，如圖5

5、中的a、b、c所示．下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) 圖5 A．直線a表示電源的總功率 B．曲線c表示電源的輸出功率 C．電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3 V，內(nèi)阻r＝1 Ω D．電源的最大輸出功率Pm＝9 W 6．如圖6所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)(　　) 圖6 A．電壓表的示數(shù)增大 B．R2中電流增大 C．小燈泡的功率減小 D．電路的路端電壓升高 7．如圖7所示電路中，A1、A2、A3為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計(jì)．在某段時(shí)間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化如圖乙

6、所示，則在t1～t2時(shí)間內(nèi)(　　) 圖7 A．電流表A1的示數(shù)比A2的小 B．電流表A2的示數(shù)比A3的小 C．電流表A1和A2的示數(shù)相同 D．電流表的示數(shù)都不為零 8．有一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)E，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R，如圖8所示．T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4.設(shè)T1的輸入電壓U1一定，當(dāng)用戶消耗的電功率變大時(shí)，有(　　) 圖8 A．U2變小，U3變小　　　　B．U2變小，U4變大 C．P1

7、變小，P2變小 D．P2變大，P3變大 9．在某交變電流電路中，有一個(gè)正在工作的理想變壓器，如圖9所示．它的原線圈匝數(shù)n1＝600匝，副線圈匝數(shù)n2＝120匝，交流電源的電動(dòng)勢(shì)e＝311sin100πt V(不考慮其內(nèi)阻)，電壓表和電流表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì)，原線圈串聯(lián)一個(gè)額定電流為0.2 A的保險(xiǎn)絲，為保證保險(xiǎn)絲不被燒斷，則(　　) 圖9 A．負(fù)載功率不能超過62 W B．副線圈電流最大值不能超過1 A C．副線圈電路中的電阻r不能小于44 Ω D．副線圈電路中電壓表的讀數(shù)為62 V 10．如圖10所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶5，原線圈兩端的交變電壓為u＝2

8、0sin100πt V．氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開始發(fā)光，下列說法中不正確的是(　　) 圖10 A．開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 Hz B．開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V C．開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大 D．開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率變小 11．電子滅蟲器由兩種主要部件組成：誘蟲的黑光燈和殺蟲的電網(wǎng)．黑光燈發(fā)出的紫外線能夠引誘害蟲飛近黑光燈，然后再利用黑光燈周圍的交流高壓電網(wǎng)將其“擊斃”．如圖11所示是電網(wǎng)的工作電路示意圖，理想變壓器將有效值為220 V的交變電壓變壓，輸送到電網(wǎng)，電網(wǎng)相鄰兩平行板電極間距為0.5 cm，空氣在常溫下被擊穿的臨界電場(chǎng)強(qiáng)度為62

9、20 V/cm.為防止兩極間空氣擊穿而造成短路，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)應(yīng)滿足一定條件，則下列說法正確的是(　　) 圖11 A．此變壓器為降壓變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比>10 B．此變壓器為升壓變壓器，副、原線圈的匝數(shù)比<10 C．此變壓器為降壓變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比<10 D．此變壓器為升壓變壓器，副、原線圈的匝數(shù)比>10 參考答案： 1．A　[解析] 由變壓器的原理可知，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D兩端的電壓為，由于電風(fēng)扇中含有線圈，故不能利用歐姆定律求電壓，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由變壓器功率特點(diǎn)可知，理想變壓器的輸入功率等于燈泡L和風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D消耗的功率之和，燈泡L消耗的功率為＝

10、，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)消耗的功率為，選項(xiàng)B正確；風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D輸出的機(jī)械功率為－I2r，選項(xiàng)C正確；因?yàn)楦本€圈兩端的電壓為，若電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住，則副線圈回路可視為純電阻電路，該回路的等效電阻為，所以副線圈中的電流為，通過原線圈的電流為，選項(xiàng)D正確． 2．A　[解析] 小燈泡的燈絲是一個(gè)純電阻，其燈絲溫度會(huì)隨著通電電流而增大，阻值也隨著增大，所以圖中b是小燈泡的伏安特性曲線；同理可知，熱敏電阻的溫度隨著通電電流增大，其阻值會(huì)逐漸減小，圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；兩個(gè)圖線的交點(diǎn)M，表示此狀態(tài)下兩個(gè)元件不僅電流相同，電壓也相同，所以此時(shí)兩者阻值相同，功率也相同，選項(xiàng)CD正確

11、． 3．C　[解析] 根據(jù)電路圖可知，電阻R3、R2的aP部分和R1串聯(lián)后組成電源的外電路，電壓表測(cè)量路端電壓，電流表測(cè)量干路電流，而平行板電容器兩極板間的電壓等于R1兩端電壓，考慮到是直流電源，所以當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，電容器可以看作是斷開的．保持光照強(qiáng)度不變，將滑動(dòng)觸頭P向b端滑動(dòng)，R2接入電路的電阻變大，外電路總內(nèi)阻變大，干路電流變小，R3消耗的功率變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；保持滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)，當(dāng)R1周圍光線變暗時(shí)，R1的阻值增大，R1兩端電壓也增大，A、B兩板間電壓增大，因?yàn)閮砂彘g距不變，所以板間場(chǎng)強(qiáng)增大，小球受到水平向右的電場(chǎng)力增大，重新平衡后θ變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將滑動(dòng)觸頭P向a端滑動(dòng)，R2接入電

12、路的電阻變小，用更強(qiáng)的光照射R1，R1的電阻也變小，則干路電流變大，路端電壓變小，選項(xiàng)C正確；U的變化量的絕對(duì)值與I的變化量的絕對(duì)值的比值等于電源的內(nèi)阻r，是定值，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 4．D　[解析] 兩圖中電源相同，它們的最大輸出功率相同，根據(jù)圖甲可知，當(dāng)電流I＝2 A時(shí)，電源的輸出功率最大，最大值為P出＝IE－I2r＝12 W，圖乙中電動(dòng)機(jī)消耗的功率為6 W(包括輸出的機(jī)械功率和內(nèi)阻消耗的熱功率)，R2消耗的功率為6 W，即I2R2＝6 W，可得R2＝1.5 Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻消耗的功率P＝I2R′0＝4 W，選項(xiàng)D正確． 5．D　[解析] 電源的總功率為PE＝EI，電源的輸出功率為PR＝EI

13、－I2r，電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr＝I2r，所以直線a表示電源的總功率，選項(xiàng)A正確；曲線b表示電源內(nèi)部的發(fā)熱功率，曲線c表示電源的輸出功率，選項(xiàng)B正確；直線a的斜率表示電動(dòng)勢(shì)E，解得E＝3 V，由曲線b上某點(diǎn)坐標(biāo)可得電源內(nèi)阻為1 Ω，選項(xiàng)C正確；當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，Pm＝＝2.25 W，對(duì)應(yīng)曲線c的最高點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．A　[解析] 照射光強(qiáng)度增大時(shí)，光敏電阻R3的電阻值減小，外電路電阻減小，由閉合電路歐姆定律得，電路中總電流I增大，所以定值電阻R1的兩端電壓U1增大，電路的路端電壓U＝E－Ir減小，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由以上分析知，并聯(lián)電路部分的電壓U2＝U

14、－U1減小，所以通過定值電阻R2的電流減小，由于電路總電流增大，故通過小燈泡的電流增大，小燈泡功率隨之增大，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤． 7．C　[解析] 理想變壓器原、副線圈的磁場(chǎng)變化情況相同，由圖乙知原線圈的磁場(chǎng)均勻變化，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n＝n·S知副線圈中產(chǎn)生恒定電流，線圈對(duì)直流電無阻礙作用，直流電不能通過電容器，所以電流表A1、A2的示數(shù)相同，A3的示數(shù)為零，C選項(xiàng)符合題意． 8．D　[解析] 由于U1和T1的線圈的匝數(shù)不變，根據(jù)＝得U2不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；用戶功率P4增大時(shí)，用戶電流I4隨之增大，T2的原線圈功率P3＝P4也增大，通過輸電線的電流IR增大，輸電線上的電壓降UR＝IRR增大

15、，所以T2的初級(jí)電壓U3＝U2－IRR減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因用戶消耗的電功率P4變大時(shí)，線路消耗的電功率PR＝IR變大，由能量守恒定律得P1＝P2＝P4＋PR變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 9．C　[解析] 由＝解得U2＝44 V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由＝解得I2≤1 A，所以負(fù)載功率P2＝U2I2≤44 W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；副線圈中的電流最大值為Im＝ A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由R＝得R≥44 Ω，選項(xiàng)C正確． 10．C　[解析] 在解題時(shí)要注意變壓器的三個(gè)決定關(guān)系，副線圈電壓由線圈決定，則不論負(fù)載如何變化，電壓表的讀數(shù)不變，始終為有效值100 V，B正確，C錯(cuò)誤；每個(gè)交流電周期內(nèi)氖管發(fā)光兩次，每秒發(fā)光100次，則氖管發(fā)光頻率為100 Hz，A正確；開關(guān)斷開后，負(fù)載電阻增大、電流減小，則變壓器的輸出功率減小，D正確． 11．B　[解析] 電網(wǎng)相鄰兩電極間的最高電壓為U2＝Ed＝6220×0.5 V＝3 110 V，理想變壓器輸入電壓的最大值為U1m＝220× V＝311 V，根據(jù)變壓器變壓公式＝，變壓器的副、原線圈的匝數(shù)比<10，為升壓變壓器，選項(xiàng)B正確． - 6 -