2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)專題分層突破練12恒定電流和交變電流

專題分層突破練12恒定電流和交變電流A組1.(2020浙江嘉興測(cè)試)某理想變壓器輸入電壓為220V,輸出電壓為27V,原、副線圈匝數(shù)分別為n1和n2,則()A.n1<n2B.輸入的電流大于輸出的電流C.n1>n2D.輸出端連接的用電器數(shù)量增加,輸入端功率不變2.如圖所示,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R的滑片向右滑動(dòng)的過程中()A.電流表A1的示數(shù)變小 B.電流表A2的示數(shù)變小C.電壓表V的示數(shù)變小 D.電阻R1的電功率變大3.電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r的電源與可變電阻R1、R2、R3以及一平行板電容器連成如圖所示的電路。當(dāng)開關(guān)S閉合后,兩平行金屬板A、B間有一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A.將R1的滑片向右移動(dòng)一小段距離,帶電液滴將向下運(yùn)動(dòng)B.將R2的滑片向右移動(dòng)一小段距離,電容器兩極板的電荷量將增加C.增大電容器兩板間的距離,電容器兩極板的電荷量將增加D.減小R3的阻值,R2兩端的電壓的變化量小于R3兩端的電壓的變化量4.(2020北京朝陽區(qū)高三上期末)汽車蓄電池供電的簡(jiǎn)化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí),開關(guān)S閉合,啟動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)工作,車燈亮度會(huì)有明顯變化;當(dāng)汽車啟動(dòng)之后,開關(guān)S斷開,啟動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)停止工作,車燈亮度恢復(fù)正常。則汽車啟動(dòng)時(shí)()A.電源的效率減小B.車燈一定變亮C.電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于電源輸出功率減去兩燈的功率D.若燈L1不亮,燈L2亮,可能是由于L1燈短路所致5.(2020江蘇鹽城高三下學(xué)期三模)如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,定值電阻為R1,滑動(dòng)變阻器為R。現(xiàn)閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P從M端向N端滑動(dòng)時(shí),則電路中連接的電壓表及電流表示數(shù)的變化情況分別是()A.電壓表示數(shù)先變大后變小;電流表示數(shù)一直變大B.電壓表示數(shù)先變小后變大;電流表示數(shù)一直變小C.電壓表示數(shù)先變大后變小;電流表示數(shù)先變小后變大D.電壓表示數(shù)先變小后變大;電流表示數(shù)先變大后變小6.(多選)(2020四川成都高三第一次診斷性考試)如圖,曲線a為某元件R的伏安特性曲線,直線b為某直流電源的伏安特性曲線。將元件R與該電源連接成一閉合回路,下列說法正確的是()A.元件R的電阻隨電壓的增大而增大B.電源的電動(dòng)勢(shì)為5V,內(nèi)阻為5ΩC.電源的總功率為1.2WD.電源的效率為60%7.(2020河南鄭州質(zhì)量預(yù)測(cè))某理想變壓器有兩個(gè)副線圈,原線圈匝數(shù)為n,兩個(gè)副線圈匝數(shù)分別為n1和n2,如圖所示。所接電阻R1=R2,電流表為理想交流電表,D為理想二極管,原線圈接正弦式交流電源,下列說法正確的是()A.滑動(dòng)變阻器R滑片向上滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變小B.滑動(dòng)變阻器R滑片向上滑動(dòng)時(shí),副線圈n2的輸出電壓變大C.R2兩端的電壓與R1兩端的電壓之比為n1∶n2D.R2的功率與R1的功率之比為n8.(多選)如圖甲的電路中,電阻R1=R2=R,和R1并聯(lián)的D是理想二極管(正向電阻可視為零,反向電阻為無窮大),在A、B之間加一個(gè)如圖乙所示的交流電壓(電壓為正值時(shí),UAB>0)。由此可知()A.在A、B之間所加的交流電壓的周期為2×102sB.在A、B之間所加的交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=2202sin50πt(V)C.加在R1上電壓的有效值為552VD.加在R1上電壓的有效值為5510VB組9.(多選)(2020新疆克拉瑪依高三下學(xué)期三模)如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)時(shí),則()A.電壓表讀數(shù)增大 B.電流表讀數(shù)增大C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) D.R3上消耗的功率減小10.(2020天津?qū)幒訁^(qū)蘆臺(tái)四中高三下學(xué)期二模)如圖所示,邊長為L、匝數(shù)為N,電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)軸OO'垂直于磁感線。線圈通過滑環(huán)和電刷連接一個(gè)含有理想變壓器的電路,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2,電壓表為理想電表。保持線圈abcd以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),則()A.從圖示位置開始計(jì)時(shí),矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBωL2sinωtB.原、副線圈的功率之比為n1∶n2C.電壓表V2示數(shù)為nD.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表V1示數(shù)增大11.(2019吉林長春三校聯(lián)考)如圖所示,為了浴室用電安全,某同學(xué)用理想變壓器給浴室降壓供電,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5∶1,原線圈輸入交變電壓u=311sin(100πt)V。已知照明燈額定功率為44W,排氣扇電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為1Ω,電流表示數(shù)為2A,各用電器均正常工作,電表均為理想表。則()A.電壓表示數(shù)為62VB.變壓器的輸入功率為186WC.排氣扇輸出功率為43WD.保險(xiǎn)絲熔斷電流不得低于2A12.(多選)(2020河北保定高三第一次模擬)一交流發(fā)電機(jī)組為某用戶區(qū)供電的示意圖如圖所示,發(fā)電機(jī)組能輸出穩(wěn)定的電壓。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2=1∶10。線圈兩端的電壓分別為U1、U2。輸電線的總電阻為r,降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n3∶n4=10∶1,線圈兩端電壓分別為U3、U4,L是用戶區(qū)里一常亮的燈泡,三個(gè)回路的干路電流分別為I1、I2、I3,隨著用電高峰的到來,用戶區(qū)開啟了大量的用電器,下列說法正確的是()A.電壓U4不變,始終等于U1B.電流I1始終等于I3C.L變暗D.輸電線的電阻消耗的功率減小13.(多選)(2020河南焦作模擬)如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=1∶2,原線圈接電壓恒定的正弦式交變電流,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,已知滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為定值電阻R1的5倍。在滑動(dòng)變阻器滑片從中點(diǎn)緩慢向上滑動(dòng)的過程中,下列說法正確的是()A.變壓器原、副線圈中的電流之比始終為2∶1B.定值電阻R1消耗的功率逐漸增大C.滑動(dòng)變阻器R2消耗的功率先增大后減小D.變壓器副線圈兩端的電壓逐漸增大參考答案專題分層突破練12恒定電流和交變電流1.C解析由題知,副線圈的電壓小于原線圈的電壓,故此為降壓變壓器,故n1>n2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤、C正確;根據(jù)電流與匝數(shù)成反比可知,輸入的電流小于輸出的電流,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;輸出端連接的用電器數(shù)量增加,輸出功率增大,輸入端功率增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.A解析滑動(dòng)變阻器左邊部分的電阻并聯(lián)接入電路,滑片向右滑動(dòng),并聯(lián)的電阻增大,總電阻增大,由I=ER1+R并+r可知干路電流變小,則A1表的示數(shù)變小,根據(jù)PR1=I2R1可得電阻R1的電功率變小,則A正確、D錯(cuò)誤。由U并=EI(R1+r)可知并聯(lián)部分的電壓增大,即電壓表的示數(shù)變大,C錯(cuò)誤。由IA2=U并R2,因R2阻值不變,3.D解析將R1的滑片向右移動(dòng)一小段距離,電容器兩端電壓與R3兩端電壓相等,保持不變,故液滴受到的電場(chǎng)力不變,仍保持靜止,故A錯(cuò)誤;將R2的滑片向右移動(dòng)一小段距離,那么,接入電路的電阻增大,故電流減小,所以,R3兩端電壓減小,即電容器兩極板電壓減小,故電荷量Q=CU減小,故B錯(cuò)誤;增大電容器兩板間的距離,電容器電容C=εrS4πkd減小,電容器兩極板的電壓不變,那么電荷量Q=CU減小,故C錯(cuò)誤;減小R3的阻值,電路電阻減小,電流增大,那么R2兩端的電壓的變化量+內(nèi)阻r上電壓的變化量=R3兩端的電壓的變化量,所以R2兩端的電壓的變化量小于R3兩端的電壓的變化量,故D4.A解析汽車啟動(dòng)時(shí),開關(guān)S閉合時(shí),電路中總電流變大,等效于外電阻減小,根據(jù)η=IUIE=UE=RR+r可知,電源的效率減小,選項(xiàng)A正確;汽車啟動(dòng)時(shí),電路中總電流變大,則電源內(nèi)阻上的電壓變大,則路端電壓減小,則車燈一定變暗,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由能量關(guān)系可知,電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于電源輸出功率減去兩燈的功率,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若L1燈短路5.A解析由電路的結(jié)構(gòu)可知,滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P兩邊的電阻并聯(lián),則當(dāng)P從M端向N端滑動(dòng)時(shí),電路的總電阻先變大后減小,則總電流先減小后變大,路端電壓先變大后變小,即電壓表的示數(shù)先變大后變小;設(shè)滑動(dòng)變阻器最大阻值為R,PN部分的電阻為x,則PN部分的電流為Ix=ER1+r+(R-x)xR6.BD解析由題圖可知,圖像a斜率表示電阻,斜率隨電壓增大而變小,因此電阻也變小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)UI圖像可知,與電壓軸交點(diǎn)為電動(dòng)勢(shì),斜率表示內(nèi)阻,因此可知,電源電動(dòng)勢(shì)為5V,內(nèi)阻為5Ω,選項(xiàng)B正確;電源總功率為P=EI,由圖像可得P=2W,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電源的效率為η=P外P總×100%,解得η=60%,7.A解析一組原線圈對(duì)應(yīng)多組副線圈同樣符合電壓關(guān)系和功率關(guān)系,則有Un=U1n1=U2n2、P=P1+P2=U1I1+U2I2。R增大,n,n1,n2不變,不影響U、U1和U2,所以I1減小,P1減小,所以原線圈功率P減小,故原線圈電流減小,選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤;R1兩端電壓等于U1,第二個(gè)副線圈由于二極管的存在,使得R2兩端電壓不等于U2,所以兩電阻電壓值比不等于n1∶n2,功率根據(jù)P=U2R可知,兩電阻相等,但是兩電阻的電壓之比不是n8.AC解析由圖像可得交變電流的周期為T=2×102s,故A正確。電壓最大值為Um=2202V,交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Umsinωt=2202sin2πTt=2202sin100πt(V),故B錯(cuò)誤。當(dāng)電源在正半軸時(shí)A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位,二極管導(dǎo)通,即R1被短路。電源在負(fù)半軸時(shí)B點(diǎn)電位高于A點(diǎn)電位,二極管截止,R1、R2串聯(lián)。設(shè)R1上電壓的有效值為U。根據(jù)有效值的定義得:U2R12T=(12×Um29.AC解析由題圖可知,R2與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后與R3并聯(lián)后,再與R1串聯(lián)接在電源兩端;電容器與R3并聯(lián);當(dāng)滑片向a端移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻增大,則電路中總電阻增大;由閉合電路歐姆定律可知,電路中電流減小;路端電壓增大,同時(shí)R1兩端的電壓也減小;故并聯(lián)部分的電壓增大;由歐姆定律可知流過R3的電流增大,則流過電流表的電流減小,因而R2中電壓減小,故電壓表示數(shù)增大,選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤;因電容器兩端電壓等于并聯(lián)部分的電壓,增大,故質(zhì)點(diǎn)受到的向上電場(chǎng)力增大,則重力小于電場(chǎng)力,合力向上,質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;因R3兩端的電壓增大,由P=U2R可知,R3上消耗的功率增大,選項(xiàng)10.C解析從題中圖示位置開始計(jì)時(shí),矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt=NBL2ωcosωt,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;變壓器的輸入與輸出功率之比為1∶1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由交變電流的產(chǎn)生可知,線圈中產(chǎn)生的最大電動(dòng)勢(shì)Em=NBL2ω,交流發(fā)電機(jī)內(nèi)電阻不計(jì),所以電壓表V1的示數(shù)等于U1=NBL2ω2,根據(jù)U1U2=n1n2可得副線圈中電壓表V2的示數(shù)為U2=n2n1U1=n2NBω11.C解析原線圈輸入電壓最大值為Um=311V,原線圈輸入電壓為U1=220V,根據(jù)變壓器變壓公式,U1∶U2=5∶1,可知副線圈輸出電壓U2=44V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;變壓器的輸出功率為P出=U2I2=44×2W=88W,根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率,可知變壓器輸入功率為P入=88W,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由P出=P燈+P扇=44W+P扇=88W可得,P扇=44W,照明燈中電流I燈=P燈U2=1A,排氣扇中電流I=I2I燈=1A,排氣扇內(nèi)阻發(fā)熱功率為P內(nèi)=I2r=1W,由P扇=P內(nèi)+P出'可得排氣扇輸出功率為P出'=43W,選項(xiàng)C正確;由P入=U1I1,解得保險(xiǎn)絲中電流I1=0.4A,即保險(xiǎn)絲熔斷電流不得低于0.4A,12.BC解析由變壓器的變壓比可知U2=n2n1U1=10U1、U3=n3n4U4=10U4,但輸電線上有電阻r,產(chǎn)生損失電壓,故有U2>U3,即10U1>10U4,且用電高峰U1不變,U4變小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)變壓器上的電流與匝數(shù)成反比,有I1=n2n1I2=10I2,I3=n4n3I2=10I2,可得電流I1始終等于I3,選項(xiàng)B正確;則輸電電流I2變大會(huì)導(dǎo)致?lián)p失電壓變大,而U2不變,故U3減小,可得U4變小,即并聯(lián)用戶的電壓減小,由P=U42R可知L的功率變小,L變暗,選項(xiàng)C正確;由13.ACD解析變壓器原、副線圈中的電流之比與匝數(shù)之比有關(guān),匝數(shù)不變,電流之比不變,選項(xiàng)A正確;設(shè)輸入的交變電流有效值為U