2018-2019高考物理二輪復(fù)習 專題限時訓練10 直流與交流電路.doc
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專題限時訓練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.12 D.21 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)用該電源對標稱值為“5 V 10 W”的電動機供電,電源內(nèi)阻不計,下列說法正確的是( C ) A.電動機的內(nèi)阻為2.5 Ω B.電動機的發(fā)熱功率為10 W C.通過電動機的電流為2 A D.通過電動機的電流為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,通過電動機的電流I= A=2 A,電動機是非純電阻元件,電動機內(nèi)阻r< Ω=2.5 Ω,電動機的發(fā)熱功率P熱=I2rC2,由Q=CU知此時Q1>Q2.當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”可以檢測出無機物氣體中極其微量的有機分子的含量,其裝置如圖所示,在氫火焰的作用下,有機物的分子電離為一價正離子和自由電子,而無機物的分子不會電離.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:電流達到最大值I后,表明電離出來的電子全部到達了陽極,設(shè)經(jīng)過時間t到達極板的電荷量為q,則q=It,被電離的有機物分子的數(shù)目N′==,則有機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式為e=nBmScost,其中Bm為磁感應(yīng)強度的最大值,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
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