2018-2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時訓(xùn)練10 直流與交流電路.doc

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專題限時訓(xùn)練10　直流與交流電路 時間：45分鐘 一、單項選擇題 1．如圖所示，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R的阻值也為r，滑動變阻器的最大阻值是2r.當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動過程中，下列說法中正確的是(　C　) A．電壓表的示數(shù)變大 B．電流表的示數(shù)變小 C．滑動變阻器消耗的功率變小 D．定值電阻R消耗的功率先變大后變小 解析：等效電路圖如圖所示．滑片從a端滑向b端，其接入電路的阻值RPb減小，由“串反并同”原則有，電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，電阻R消耗的功率增大，A、B、D錯誤；把電阻R當(dāng)作電源內(nèi)電阻(等效電源)，則R內(nèi)＝2r，RPb減小，且RPb<2r，等效電源的輸出功率減小，即滑動變阻器的功率減小，C正確． 2.在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，L1、L2兩燈泡都正常發(fā)光，后來由于某種故障使L2突然變亮，電壓表讀數(shù)減小，由此推斷，該故障可能是(　D　) A．L1燈絲燒斷 B．電阻R2斷路 C．電阻R2短路 D．電容器被擊穿短路 解析：若電阻R2短路，則通過L2的電流為零，L2不亮，選項C錯誤；若L1燈絲燒斷，則總電阻增大，總電流減小，L2兩端電壓減小，L2變暗，選項A錯誤；若R2斷路，則總電阻增大，電壓表讀數(shù)增大，總電流減小，L1與R1并聯(lián)部分兩端的電壓減小，故L2兩端的電壓增大，L2變亮，選項B錯誤；若電容器被擊穿短路，則電路總電阻減小，路端電壓減小，總電流增大，L2變亮，D正確． 3．(2018新課標(biāo)全國卷Ⅲ)一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正．該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示．則Q方Q正等于(　D　) A．1 B.1 C．12 D．21 解析：根據(jù)焦耳定律知熱量與方波中的電流方向的變化無關(guān)，故Q方＝T；而正弦交流電電壓的有效值等于峰值的，故Q正＝T＝T，所以＝，D正確． 4．(2018福建福州質(zhì)檢)某交流電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示，現(xiàn)用該電源對標(biāo)稱值為“5 V　10 W”的電動機(jī)供電，電源內(nèi)阻不計，下列說法正確的是(　C　) A．電動機(jī)的內(nèi)阻為2.5 Ω B．電動機(jī)的發(fā)熱功率為10 W C．通過電動機(jī)的電流為2 A D．通過電動機(jī)的電流為2 A 解析：由圖知該電源電動勢最大值為Em＝5 V，則有效值E＝5 V，通過電動機(jī)的電流I＝ A＝2 A，電動機(jī)是非純電阻元件，電動機(jī)內(nèi)阻r< Ω＝2.5 Ω，電動機(jī)的發(fā)熱功率P熱＝I2rC2，由Q＝CU知此時Q1>Q2.當(dāng)S閉合時，穩(wěn)定狀態(tài)下C1與R1并聯(lián)，C2與R2并聯(lián)，電路中電流I＝＝2 A，此時兩電阻兩端電壓分別為U1＝IR1＝6 V、U2＝IR2＝12 V，則此時兩電容器所帶的電荷量分別為Q1′＝C1U1＝3.610－5 C、Q2′＝C2U2＝3.610－5 C，對電容器C1來說，S閉合后其兩端電壓減小，所帶的電荷量也減小，故B、C正確，D錯誤． 三、計算題 11．“氫火焰離子化檢測器”可以檢測出無機(jī)物氣體中極其微量的有機(jī)分子的含量，其裝置如圖所示，在氫火焰的作用下，有機(jī)物的分子電離為一價正離子和自由電子，而無機(jī)物的分子不會電離．設(shè)單位時間內(nèi)有n摩爾被檢測氣體進(jìn)入檢測器，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得電流表的示數(shù)逐漸變大，直到最大值I，求有機(jī)物分子與被檢測氣體分子的數(shù)目的比值K是多少？(阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電荷量為e) 解析：電流達(dá)到最大值I后，表明電離出來的電子全部到達(dá)了陽極，設(shè)經(jīng)過時間t到達(dá)極板的電荷量為q，則q＝It，被電離的有機(jī)物分子的數(shù)目N′＝＝，則有機(jī)物分子與被測氣體分子的數(shù)目的比值為K＝＝. 答案： 12．如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，總電阻r＝1.0 Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040 m2，小燈泡的電阻R＝9.0 Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式為e＝nBmScost，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場變化的周期，不計燈絲電阻隨溫度的變化，求： (1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值； (2)小燈泡消耗的電功率； (3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0～時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量． 解析：(1)由圖象知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T＝3.1410－2 s，所以Em＝nBmSω＝＝8.0 V. (2)電流的最大值Im＝＝0.80 A，有效值I＝＝ A，小燈泡消耗的電功率P＝I2R＝2.88 W. (3)在0～時間內(nèi)，電動勢的平均值＝，平均電流＝＝，流過燈泡的電荷量Q＝Δt＝＝4.010－3 C. 答案：(1)8.0 V　(2)2.88 W　(3)4.010－3 C