新高考物理二輪復習講義+分層練習專題09 恒定電流與交變電流 鞏固練習（含解析）

專題09恒定電流與交變電流一、單選題1．（2022·江蘇·模擬預測）智能手機有自動調(diào)節(jié)屏幕亮度的功能，光照強度變大時屏幕變亮，反之變暗。圖中電路元件R1、R2中一個為定值電阻，另一個為光敏電阻（其有“阻值隨光照強度的減小而增大”這一特性）。該電路可實現(xiàn)“有光照射光敏電阻時小燈泡變亮，反之變暗”這一功能。由分析可得下列說法正確的是（

）A．R1為定值電阻，R2為光敏電阻B．R2為定值電阻，R1為光敏電阻C．有光照射時電源的輸出功率一定增大D．沒有光照射時電源的效率比有光照射時電源的效率低【答案】B【詳解】A．若R2是光敏電阻，光照射R2時，R2阻值減小，則電路總電阻減小，總電流增大，電源內(nèi)電壓增大、外電壓減小，流過R1和小燈泡的電流減小，燈泡的實際功率變小，小燈泡變暗，A錯誤；B．若R1是光敏電阻，光照射R1時，R1阻值減小，則電路總電阻減小，總電流增大，電源內(nèi)電壓增大、外電壓減小，R2兩端電壓減小，流過R2的電流減小，流過R1和小燈泡的電流增大，小燈泡的實際功率變大，小燈泡變亮，B正確；C．由以上分析知R1為光敏電阻，則SKIPIF1<0當R外=r時電源輸處功率最大，但各個電阻具體參數(shù)未知，無法確定出R外與r的大小關系，則無法判斷有光照射時電源的輸出功率是否一定增大，C錯誤；D．電源的效率為SKIPIF1<0當有光照時R1減小，則R總減小，故I總增大，則η減小，則沒有光照射時電源的效率比有光照射時電源的效率高，D錯誤。故選B。2．（2022·廣東·模擬預測）如圖所示電路，兩電源電動勢分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，內(nèi)阻分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，且SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，R為滑動變阻器，P為滑動變阻器滑片，燈泡電阻可認為不變?，F(xiàn)閉合開關SKIPIF1<0，單刀雙擲開關SKIPIF1<0接1時，燈泡均正常發(fā)光，則下列說法中錯誤的是（）A．若滑片P向下滑動，則SKIPIF1<0變亮，SKIPIF1<0變暗B．若滑片P向下滑動，則SKIPIF1<0變暗，SKIPIF1<0變亮C．若將單刀雙擲開關SKIPIF1<0切換至2，則SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0均變亮D．若將單刀雙擲開關SKIPIF1<0切換至2，則電源的輸出功率可能變小【答案】D【詳解】AB．將滑動變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié)，變阻器接入電路的電阻變大，R與燈L2并聯(lián)的部分電阻變大，外電路總電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知，干路電流I減小，L3燈泡亮度變暗；路端電壓U變大，L3燈兩端的電壓U3變小，R與燈L2并聯(lián)電路的電壓SKIPIF1<0U增大，U3減小，則U并增大，燈L2變亮；流過L1的電流SKIPIF1<0I減小，I2增大，I1減小，燈泡L1亮度變暗，AB正確；CD．若將單刀雙擲開關SKIPIF1<0切換至2，電源電動勢不變，內(nèi)電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知SKIPIF1<0電路干路電流增大，外電路電壓變大，外電路各用電器阻值不變，故各支路電流增大，燈泡SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0均變亮，C正確；SKIPIF1<0電路總電流增大，路端電阻不變，輸出功率一定增大，D錯誤。本題選擇錯誤的，故選D。3．（2022·遼寧丹東·二模）如圖所示電路，三個定值電阻SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的阻值之比為1:2:3。當在A、B之間接入一穩(wěn)壓電源，在C、D之間接入一電容器時，電容器的帶電量為SKIPIF1<0?，F(xiàn)將電源、電容器的位置互調(diào)，此時電容器的帶電量為SKIPIF1<0，則（）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．電源、電容器的位置互調(diào)后，短路電阻SKIPIF1<0，電容器所帶電量將減小D．電源、電容器的位置互調(diào)后，短路電阻SKIPIF1<0，電容器所帶電量將增大【答案】A【詳解】AB．假定該穩(wěn)壓電源的電動勢為E，當在A、B之間接入一穩(wěn)壓電源時，電路如圖所示，依題意有SKIPIF1<0同理當在C、D之間接入一穩(wěn)壓電源時，有SKIPIF1<0可知有SKIPIF1<0SKIPIF1<0故A正確，B錯誤；CD．電源、電容器的位置互調(diào)后，電路結(jié)構(gòu)為：R1與電容器串聯(lián)然后與R2并聯(lián)，再與R3串聯(lián)，并沒有短路電阻R1，故CD錯誤。故選A。4．（2022·安徽·模擬預測）如圖為一電源電動勢為E，內(nèi)阻為r的穩(wěn)定電路。電壓表A的內(nèi)阻為5kΩ。B為靜電計，C1，C2為兩個理想的電容器且耐壓值足夠高。在開關閉合一段時間后，下列說法正確的是（）A．C1上電荷量為0B．若將滑動變阻器滑片向右滑，則C2上電荷量增大C．若C1＞C2，則電壓表兩端大于靜電計兩端電壓D．將S斷開，使C2兩極距離增大，B張角減小【答案】A【詳解】A．由于電壓表兩端沒有電壓，電容器C1沒有被充電，電量為零，故A正確；B．電路穩(wěn)定后，電容器C2的電壓等于電源的電動勢，保持不變，將變阻器滑動觸頭P向右滑動，電容器C2的電壓不變，電量不變，故B錯誤；C．由于靜電計的兩個電極是彼此絕緣的，電壓表是由電流表改裝成的，電路穩(wěn)定后，電路中沒有電流，電壓表兩端沒有電壓，而電容器C2充電，兩端存在電壓。所以電壓表兩端的電勢差小于靜電計兩端的電勢差，故C錯誤；D．將電鍵S斷開，電容器的電量Q不變，板間距離增大，電容C減小，由公式CSKIPIF1<0分析可知，板間電壓增大，靜電計張角增大，故D錯誤；故選A。5．（2022·重慶·高考真題）低壓鹵素燈在家庭電路中使用時需要變壓器降壓。若將“SKIPIF1<0”的交流鹵素燈直接通過變壓器（視為理想變壓器）接入電壓為SKIPIF1<0的交流電后能正常工作，則（）A．鹵素燈兩端的電壓有效值為SKIPIF1<0 B．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55∶3C．流過鹵素燈的電流為SKIPIF1<0 D．鹵素燈的電阻為SKIPIF1<0【答案】B【詳解】A．鹵素燈上標記的額定電壓SKIPIF1<0即為鹵素燈兩端的電壓有效值，A錯誤；B．根據(jù)理想變壓器的原理可知SKIPIF1<0B正確；C．流過鹵素燈的電流為SKIPIF1<0C錯誤；D．鹵素燈是非線性元件，電阻隨著電壓不同而改變，D錯誤。故選B。6．（2022·廣東·模擬預測）圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，電阻R=10Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡。原線圈接一個經(jīng)雙可控硅調(diào)節(jié)后的電壓U，U隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，正弦交流電的每一個二分之一周期中，前四分之一周期電壓被截去?，F(xiàn)將S1、S2、S3閉合，此時L2正常發(fā)光。下列說法錯誤的是（）A．輸入電壓U的有效值為10V B．R消耗的電功率為10WC．只斷開S3后，L2能正常發(fā)光 D．只斷開S2后，原線圈的輸入功率減小【答案】B【詳解】A．令輸入電壓的有效值為U1，根據(jù)正弦式交流電的有效值與有效值的定義SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A正確；B．根據(jù)理想變壓器的電壓匝數(shù)關系SKIPIF1<0解得副線圈兩端電壓SKIPIF1<0則R消耗的電功率為SKIPIF1<0故B錯誤；C．只斷開S3后，L2電壓不受影響，L2正常發(fā)光，故C正確；D．只斷開S2后，負載電阻變大，輸出電壓不變，根據(jù)SKIPIF1<0輸出功率減小，則輸入功率也減小，故D正確。故選B。7．（2022·遼寧·一模）在工業(yè)用電的線路中常常有很大的交流電流，交流電流表的量程小于待測的電流，為了測量大電流可以使用電流互感器。電流互感器的工作原理與變壓器是一致的，則下列說法正確的是（）A．電流互感器的原線圈匝數(shù)小于副線圈的匝數(shù)，原線圈要串聯(lián)在交流電路中B．電流互感器的原線圈匝數(shù)大于副線圈的匝數(shù)，原線圈要串聯(lián)在交流電路中C．電流互感器的原線圈匝數(shù)小于副線圈的匝數(shù)，原線圈要并聯(lián)在交流電路中D．電流互感器的原線圈匝數(shù)大于副線圈的匝數(shù)，原線圈要并聯(lián)在交流電路中【答案】A【詳解】由題意知，副線圈的電流應小于原線圈的電流，根據(jù)SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0知副線圈匝數(shù)應大于大于原線圈匝數(shù)，電流互感器應串聯(lián)接入電路中，故A正確，BCD錯誤。故選A。8．（2022·福建福建·一模）工廠檢驗電動機的質(zhì)量時，要用到1千多伏電壓可調(diào)的高壓電。利用一個自耦變壓器和一個升壓變壓器可滿足這個要求。如圖為自耦變壓器部分示意圖，已知該自耦變壓器可視為理想變壓器，線圈總匝數(shù)為1250匝，其中原線圈為1100匝，接在有效值為SKIPIF1<0的交流電源上，則輸出端SKIPIF1<0可以得到最高電壓是（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【詳解】對于自耦變壓器，若要計算輸出的最大電壓，只需滿足副線圈為1250匝時，由變壓器兩端的電壓與匝數(shù)成正比，即有SKIPIF1<0故選C。9．（2022·廣東·模擬預測）如圖，用兩臺理想變壓器進行遠距離輸電，第一臺升壓變壓器原線圈的電壓恒定不變。當輸送功率為P0時，降壓變壓器輸出端用戶可得到的功率為0.99P0。為了能輸送更大的電功率，將兩臺變壓器之間的線路更換，新線路電阻為原線路電阻的一半，其他輸電設備不變。線路中電能的損失除兩變壓器之間的電線發(fā)熱外，其他損失不計，升壓變壓器原線圈輸入電壓恒定。關于該新的輸電線路，下列說法正確的是（）A．若實際輸送功率是2P0，則輸電線損失功率為0.01P0B．若實際輸送功率是2P0，則輸電線損失功率為0.02P0C．若用戶實際功率是1.98P0，則實際輸送的總功率為2.02PoD．若用戶實際功率是0.99P0，則實際輸送的總功率為P0【答案】B【詳解】AB．對于原輸電線路，輸送的電功率為SKIPIF1<0，用戶可得到的功率為SKIPIF1<0，則原輸電線路上損失的電功率為SKIPIF1<0。設升壓變壓器副線圈的電壓為U，原輸電線路的總電阻為r，有SKIPIF1<0更換新的輸電線后，設輸送功率為P，由于升壓變壓器原線圈輸入電壓恒定，故副線圈輸出電壓不變，輸電線上的電流為SKIPIF1<0，輸電線路損失的功率為SKIPIF1<0若實際輸送功率是SKIPIF1<0時，SKIPIF1<0A項錯誤，B項正確；C．用戶得到的功率與輸送功率之間的關系為SKIPIF1<0若用戶的實際功率為SKIPIF1<0，則此時實際輸送的總功率為SKIPIF1<0，C項錯誤；D．若實際輸送的總功率為SKIPIF1<0時，則損失的功率SKIPIF1<0SKIPIF1<0用戶得到的實際功率應SKIPIF1<0，故D項錯誤。故選B。10．（2022·寧夏·石嘴山市第三中學模擬預測）北京奧運場館的建設體現(xiàn)了“綠色奧運”的理念。國家體育館“鳥巢”隱藏著一座年發(fā)電量比較大的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，假設該發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓恒為SKIPIF1<0，通過理想變壓器向遠處輸電，如圖，輸電線的總電阻為SKIPIF1<0，升壓變壓器SKIPIF1<0原、副線圈匝數(shù)比為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．若用戶消耗功率減少，則升壓變壓器SKIPIF1<0輸出電壓SKIPIF1<0減小B．若用戶消耗功率增加，則用戶電路兩端電壓SKIPIF1<0增大C．若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為SKIPIF1<0，則輸電線損失的功率為SKIPIF1<0D．若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為SKIPIF1<0，用戶獲得SKIPIF1<0電壓，則降壓變壓器SKIPIF1<0原、副線圈的匝數(shù)比為SKIPIF1<0【答案】C【詳解】A．根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律可知SKIPIF1<0雖然用戶消耗功率減少，但因為U1始終不變，所以U2始終不變，故A錯誤；B．若用戶消耗功率增加，則發(fā)電系統(tǒng)輸出功率一定增大，T1原線圈電流I1增大，根據(jù)理想變壓器變流規(guī)律可知副線圈電流I2也增大，即輸電電流增大，又因為SKIPIF1<0并且U2不變，所以U3減小，則U4減小，故B錯誤；CD．若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為SKIPIF1<0，則T1原線圈電流為SKIPIF1<0T1副線圈電流，即輸電電流為SKIPIF1<0輸電線損失的功率為SKIPIF1<0T2原線圈電壓為SKIPIF1<0所以降壓變壓器SKIPIF1<0原、副線圈的匝數(shù)比為SKIPIF1<0故C正確，D錯誤。故選C。二、多選題11．（2022·天津·模擬預測）如圖所示，SKIPIF1<0是光敏電阻（光照增強，電阻減?。珻是電容器，SKIPIF1<0是定值電阻。閉合開關，當SKIPIF1<0受到的光照強度減弱時（）A．電源兩端電壓減小 B．光敏電阻SKIPIF1<0兩端的電壓增大C．通過電阻SKIPIF1<0的電流增大 D．電容器C所帶的電荷量減小【答案】BD【詳解】C．當SKIPIF1<0受到的光照強度減弱，則光敏電阻SKIPIF1<0阻值變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律SKIPIF1<0可知，回路中的電流減小，則通過電阻SKIPIF1<0的電流減小，故C錯誤；A．回路中的電流減小，則根據(jù)閉合電路歐姆定律SKIPIF1<0可知，路端電壓增大，即電源兩端電壓增大，故A錯誤；D．電阻SKIPIF1<0的電壓為SKIPIF1<0則回路中的電流減小，電阻SKIPIF1<0的電壓減小，故電容器C的電壓減小，根據(jù)SKIPIF1<0可知，電容器C所帶的電荷量減小，故D正確；B．根據(jù)電路中的電壓關系有SKIPIF1<0由于路端電壓U增大，而電阻SKIPIF1<0的電壓U2減小，則光敏電阻SKIPIF1<0兩端的電壓U1增大，故B正確。故選BD。12．（2022·山西省翼城中學校模擬預測）某無級充電裝置的原理如圖所示，該裝置主要由供電線圈和受電線圈組成，可等效為一個理想變壓器，從受電線圈輸出的交流電經(jīng)過轉(zhuǎn)化裝置變?yōu)橹绷麟娊o電池充電。已知供電線圈匝數(shù)大于受電線圈匝數(shù)，供電線路中保護電阻R=50Ω，其余電阻不計。充電時，供電線圈接有效值SKIPIF1<0的正弦交流電，受電線圈cd端的輸出電壓SKIPIF1<0、輸出電流SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．cd端電壓的最大值為SKIPIF1<0B．供電線圈和受電線圈匝數(shù)比為10：1C．充電時，ab端的輸入功率為80WD．若輸入端ab接220V直流電，也能進行充電【答案】AB【詳解】A．cd端輸出電壓為正弦交流電壓，最大值為有效值的SKIPIF1<0倍，即SKIPIF1<0，故A正確；B．由變壓器電壓與匝數(shù)的關系得SKIPIF1<0由歐姆定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B正確；C．a(chǎn)b端的輸入功率SKIPIF1<0故C錯誤；D．變壓器不能在直流電下工作，故D錯誤。故選AB。三、解答題13．（2022·北京延慶·一模）自從鉆木取火之后人類第一次燒烤起，烹飪的爐灶在不斷地進步，電磁爐（圖甲）是百萬年間的一次炊具革命——發(fā)熱主體就是鍋自己。電磁爐要用鐵鍋的原因眾說紛紜，我們來揭秘其中原理。電磁爐可以看做一個變壓器：爐盤相當于原線圈，鍋底既是副線圈又是負載，通過電磁感應產(chǎn)生渦流來加熱食物。由于沒有鐵芯，爐盤的能量傳輸會有一定損耗，傳輸效率為η。鍋底感應的電動勢與原線圈電壓的比值稱作耦合系數(shù)，設為n。一方面鐵鍋是順磁質(zhì)，耦合系數(shù)很高，適合做鍋體；另一方面鐵鍋的電阻較為合適，這是由爐盤中的阻抗匹配決定的。電磁爐工作原理可簡化為圖乙，電源為頻率、有效值恒定的電壓U，爐盤中配有定值阻抗Rx，鍋體回路中的電阻相當于負載。（1）若通過匹配阻抗Rx的電流