專題題11　直流和交流電路（解析版）

學(xué)而優(yōu)教有方專題五電路電磁感應(yīng)主題11直流和交流電路1.【答案】A【解析】當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí),電路中電流I1=E/(R+r),P0=I12R=E2R/(R+r)2.當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電路中電流I2=E/(4R+r),P0=I224R=E24R/(4R+r)2.聯(lián)立解得r=2R,E=3P0R.當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),電路中電流I2.【答案】D【解析】根據(jù)焦耳定律電流有效值越大電阻絲熱功率越大,相同時(shí)間內(nèi)發(fā)熱量越多.A、B圖像均對(duì)應(yīng)正弦式交變電流,有效值I1=I2=22Im=2A,C圖像對(duì)應(yīng)恒定電流,有效值I3=1.5A,D圖像對(duì)應(yīng)方波交變電流,有效值I43.【答案】BCD【解析】?jī)H增大R1,整個(gè)電路電阻變大,由閉合電路歐姆定律可知,電路電流減小,路端電壓變大,電容器C1兩端電壓增大,C2兩端電壓減小,電容器所帶電荷量Q1增大,Q2減小,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;僅增大R2,整個(gè)電路電阻變大,由閉合電路歐姆定律可知,電路電流減小,路端電壓變大,電阻R1兩端電壓變小,電阻R2兩端電壓變大,電容器C1、C2兩端電壓變大,兩電容器所帶電荷量Q1和Q2都增加,故選項(xiàng)B正確;僅增大R3,整個(gè)電路電阻不變,Q1和Q2都將不變,故選項(xiàng)C正確;突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,兩個(gè)電容器都放電,Q1和Q2都將減小,故D正確.4.【答案】ABC【解析】由題圖可知,BB'輸出的是下半部分電阻兩端的電壓,則可知,當(dāng)兩電阻均不接入時(shí),輸出電壓為24V;當(dāng)只有R1接入時(shí),輸出電壓U=246+6×6V=12V,當(dāng)只有R2接入時(shí),輸出電壓U=246+3×3V=8V;當(dāng)兩電阻均接入時(shí),U=246+5.【答案】AD【解析】滑動(dòng)變阻器滑片P將變阻器總阻值分為R上和R下,電路結(jié)構(gòu)為R1與R上串聯(lián)后與R下并聯(lián),后與R2串聯(lián)接入電源兩端.根據(jù)并聯(lián)部分總阻值R并=(R1+R上)R下R1+R上+R下可知,當(dāng)R1+R上=R下時(shí),并聯(lián)部分阻值最大,即R并先增大后減小,R端=R并+R2先增后減,干路電流先減后增,由U=E-Ir知,路端電壓先增后減.電源內(nèi)功率P內(nèi)=I干2r先減小后增大,效率η=UE×100%先增大后減小.故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.當(dāng)干路電流減小時(shí),R2兩端電壓U2減小,U并增大.電流表讀數(shù)I1=U并R1+6.【答案】BC【解析】將R1電阻的U-I曲線在坐標(biāo)系中作出,要使AB與BC之間的電壓相等,圖中三個(gè)電阻串聯(lián),電流相等,則BC兩端的電壓為3.5V,并且兩電阻中的電流相等,由圖可知,此時(shí)符合條件的只有1.5mA,這時(shí)R的電壓為2V,則R=UI=21.7.【答案】BD【解析】通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流等于通過(guò)電阻R的電流,即I=Uab-UR=44-8.【答案】BCD【解析】電壓表V1示數(shù)U1與電流表示數(shù)I關(guān)系為U1=I1R0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;且U1=IR0為正比例函數(shù),圖像過(guò)原點(diǎn),選項(xiàng)B正確;電壓表V2與I的關(guān)系為U2=E-Ir,圖像a,b交點(diǎn)表示將R0直接接在電源兩端時(shí)的電路電壓和電流.故乘積表示R0的瞬時(shí)功率等于電源輸出功率,選項(xiàng)C、D正確.9.【答案】BC【解析】線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em=nBSω,由于內(nèi)阻分壓,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;線框轉(zhuǎn)過(guò)π3時(shí)的感應(yīng)電流為I=Imcosπ3=nBSω(R+r)·cosπ3=nBSω2(R+r),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值E=Em2,感應(yīng)電流為I則電流的有效值為I'=ER=2nBSω2(R+r)=2I,從垂直中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí),e=Emcosωt,所以有Emcosπ3R+r=I,又知道Em=nBSω=nΦω,兩式聯(lián)立可得Φ=2I(R+r)nω,選項(xiàng)B正確;從圖示位置開(kāi)始,線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,磁通量變化為ΔΦ=Φ210.【答案】BD【解析】由圖像可知,在t=0.01s時(shí),電壓最大,此時(shí)磁通量的變化率最大,此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為零,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)圖像可知,交流電的周期是0.04s,由ω=2πT=50πrad/s,所以選項(xiàng)B正確;交流電的頻率f=1T=25Hz,可知流過(guò)燈泡的電流方向每秒鐘改變50次,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;原線圈的電壓的有效值為100V,由電壓與匝數(shù)成正比可得副線圈的電壓有效值為20V,所以次級(jí)電流I2=U2R=11.【答案】BCD【解析】進(jìn)入用電高峰,用戶消耗功率變大,由于用戶電流的增大,輸電線電流增大,R0分壓增大.圖中V1、V2表的示數(shù)由發(fā)電廠輸出電壓及開(kāi)壓變壓器決定,故讀數(shù)不變,但隨功率的增大,A1與A2表讀數(shù)均應(yīng)增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.隨R0分壓增大,V3、V4表讀數(shù)減小,功率增大,A3讀數(shù)增大,選項(xiàng)B正確.V2、V4讀數(shù)差與A2讀數(shù)比值恒為R0,故不變,選項(xiàng)C正確.P線=I212.【答案】AD【解析】從題圖所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=BSωcosωt,故選項(xiàng)A正確;減小光照強(qiáng)度時(shí),R2電阻增大,副線圈的電壓由匝數(shù)和輸入電壓決定,電壓表的示數(shù)不變,通過(guò)R2的電流減小,電流表示數(shù)減小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于理想二極管具有單向?qū)щ娦?在一個(gè)周期內(nèi)有U22R·T2+0=U'22R·T,電阻消耗的功率減小,原線圈輸入功率減小,電流表示數(shù)將減小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電阻R1和理想變壓器串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律有U1'=BSω2-I1'R1,U1'U2'=n,I113.【答案】AC【解析】增大R1的阻值,R總增大,I總減小,流過(guò)R2的電流減小,R2兩端的電壓減小,選項(xiàng)A正確;將R2與電源看作等效電源,當(dāng)R1=R2+r=2.5Ω時(shí),R1獲得功率最大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)接a時(shí),電容器左極板帶負(fù)電,開(kāi)關(guān)接b時(shí),左極板帶正電,所以流過(guò)R3的電流流向?yàn)閏→d,選項(xiàng)C正確;因R1接入的阻值未知,不能求出電容器上電壓的變化,故不能求出流過(guò)R3的電荷量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.14.【答案】AD【解析】由圖甲,根據(jù)U=E-Ir可得:電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻r=1.5-1.03Ω=115.【答案】AD【解析】S→a后,U2=n2n1·U1=22V,電流表示數(shù)IA=U2R2=2.2A,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤.S→b后,原副線圈頻率依然保持一致f=1T=50Hz,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.P原=P副=U16.【答案】AD【解析】變壓器只能改變交變電流的電壓,所以第二次實(shí)驗(yàn)只能研究遠(yuǎn)距離交流