2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 課時(shí)作業(yè)十 恒定電流和交變電流（含解析）

課時(shí)作業(yè)十恒定電流和交變電流一、選擇題1(多選)如圖1所示為一種變壓器的實(shí)物圖，根據(jù)其銘牌上所提供的信息，以下判斷正確的是()圖1A這是一個(gè)升壓變壓器B原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多C當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V時(shí)，副線圈輸出直流電壓12 VD當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V、副線圈接負(fù)載時(shí)，副線圈中電流比原線圈中電流小解析：根據(jù)銘牌信息，輸入電壓為220 V，輸出電壓為12 V，這是一個(gè)降壓變壓器，原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V時(shí)，副線圈輸出直流電壓12 V，選項(xiàng)C正確；當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 V、副線圈接負(fù)載時(shí)，根據(jù)變壓器功率關(guān)系，副線圈中電流比原線圈中電流大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC2在如圖2所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右移動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()圖2A燈泡L變暗B電源內(nèi)部消耗的功率先變大后變小C電容器C上的電荷量增加D流過(guò)R1的電流方向由左向右解析：滑片P右移，滑動(dòng)變阻器接入的電阻減小，電路中總電流增大，故燈泡L變亮，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電源內(nèi)部消耗的電功率P內(nèi)I2r，隨電流的增大，電源內(nèi)部消耗功率一直變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由UIR可知，燈泡兩端電壓和電源內(nèi)電壓均增大，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓減小，電容器C兩端電壓減小，由QCU可知，電容器C上的電荷量減少，電容器C處于放電狀態(tài)，流過(guò)R1的電流方向由左向右，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確答案：D3某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖3所示，下列說(shuō)法正確的是()圖3At0時(shí)刻發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)線圈位于中性面B在1 s內(nèi)發(fā)電機(jī)的線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)50圈C將此交流電接到匝數(shù)比是110的升壓變壓器上，副線圈的電壓有效值為2 200 VD將此交流電與耐壓值是220 V的電容器相連，電容器不會(huì)被擊穿解析：由題圖知t0時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈位于與中性面垂直的平面，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；交流電的周期是0.02 s，1 s內(nèi)有50個(gè)周期，所以線圈轉(zhuǎn)動(dòng)50圈，選項(xiàng)B正確；原線圈電壓的有效值U1220 V，由可得，副線圈電壓的有效值為2 200 V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此交流電電壓的最大值為220 V，大于220 V，所以耐壓值為220 V的電容器會(huì)被擊穿，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B4如圖4所示，電阻不計(jì)的單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u100cos100t(V)下列說(shuō)法正確的是()圖4A當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，磁通量變化率最大B該交流電壓的頻率為100 HzC穿過(guò)線圈的磁通量最大值是 WbD用理想電壓表測(cè)量該電壓，其示數(shù)約為141 V解析：當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，此時(shí)磁通量變化率最大，A項(xiàng)正確；頻率f Hz50 Hz，B項(xiàng)錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em100 V，根據(jù)EmNBS可知，BS Wb Wb，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電壓表測(cè)量的是有效值，則E100 V，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：A5(2018年高考·天津卷)教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流利用該發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽略)通過(guò)理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖5所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為P.若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的，則()圖5AR消耗的功率變?yōu)镻B電壓表V的讀數(shù)變?yōu)閁C電流表A的讀數(shù)變?yōu)?ID通過(guò)R的交變電流頻率不變解析：正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)的最大值EmNBS，而2n，有效值EEm，線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的，則U1E變?yōu)樵瓉?lái)的.由知U2變?yōu)樵瓉?lái)的，電壓表讀數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的，選項(xiàng)B正確；R消耗的功率P，故R消耗的功率變?yōu)樵瓉?lái)的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由P入P出得，U1I1，故I1變?yōu)樵瓉?lái)的，即電流表讀數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；變壓器不改變交變電流的頻率，故通過(guò)R的交變電流頻率變?yōu)樵瓉?lái)的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B6(2015年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖6所示設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()圖6AU66 V，k BU22 V，kCU66 V，k DU22 V，k解析：設(shè)原線圈中電流為I，由知，副線圈中的電流I23I，由題意知副線圈中電阻兩端的電壓U3IR，則原線圈回路中R兩端的電壓UIR，原線圈兩端的電壓U13U，則有3U220 V，U66 V，原線圈回路中電阻消耗的功率P1I2R，副線圈回路中電阻消耗的功率P2(3I)2R，k，選項(xiàng)A正確答案：A7(2019年四川第三次診斷)如圖7甲所示，矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出交變電流的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖7乙所示，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)比為110的理想變壓器給一燈泡供電如圖7丙所示，燈泡的額定功率為22 W閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡正常發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是()圖7At0.01 s時(shí)穿過(guò)線框的磁通量為零B變壓器原線圈中電流表示數(shù)為1 AC交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100 r/sD燈泡的額定電壓為220 V解析：由題圖乙可知，當(dāng)t0.01 s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，則此時(shí)穿過(guò)線框回路的磁通量最大，故A錯(cuò)誤；原線圈輸入電壓為有效值為22 V，則副線圈的電壓為220 V，由PUI可知，副線圈電流I2 A0.1 A，則由，求得I11 A，故B正確；由題圖乙可知，交流電的周期為0.02 s，則轉(zhuǎn)速為n50 r/s，故C錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光，故額定電壓為220 V，故D錯(cuò)誤答案：B8(2019年貴州適應(yīng)性考試)(多選)如圖8所示，L1、L2、L3為三只完全相同的小燈泡，其中L1接在理想變壓器的原線圈上，L2、L3并聯(lián)在副線圈兩端，三只燈泡均正常發(fā)光已知輸入端電壓為U，則()圖8A理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為12B理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為21C小燈泡額定電壓為D小燈泡額定電壓為解析：設(shè)每只小燈泡的額定電流為I，因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡均正常發(fā)光，所以副線圈中的總電流為2I，原、副線圈電流之比為12，所以原、副線圈的匝數(shù)之比為21，則有原、副線圈兩端的電壓之比為21，故A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)小燈泡的額定電壓為U1，則有副線圈電壓為U1，所以原線圈電壓為2U1，又因?yàn)樵€圈與燈泡串聯(lián)，所以U2U1U1，解得U1，C錯(cuò)誤，故D正確答案：BD9(多選)某溫度檢測(cè)、光電控制加熱裝置原理圖如圖9所示圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高，阻值減小)，用來(lái)探測(cè)加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻(隨光照強(qiáng)度增大，阻值減小)，接收小燈泡L的光照，除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻當(dāng)R處溫度升高時(shí)()圖9AL變亮 B流過(guò)R3的電流減小CE2的路端電壓增大 DR的功率減小解析：當(dāng)R處溫度升高時(shí)，RT阻值變小，左側(cè)回路中的電流變大，L消耗的功率變大，所以L變亮，L的光照強(qiáng)度增大，RG阻值變小，通過(guò)R2的電流變大，內(nèi)電壓增大，E2的路端電壓變小，R兩端電壓變小，通過(guò)R的電流也變小，所以R消耗的電功率變小，通過(guò)R3的電流變大，選項(xiàng)A、D正確答案：AD10(2019年衡水一中測(cè)試)(多選)如圖10所示，理想變壓器原線圈接入正弦交流電，副線圈的匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭P調(diào)節(jié)RT為熱敏電阻，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，RT的阻值變小下列說(shuō)法正確的有()圖10AP向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)變大BP向下滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C若環(huán)境溫度升高，變壓器的輸入功率變大D若環(huán)境溫度升高，燈泡消耗的功率變小解析：當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí)，副線圈的匝數(shù)變小，變壓器的輸出電壓變小，電壓表讀數(shù)變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí)，副線圈的匝數(shù)變小，變壓器的輸出電壓變小，副線圈電流減小，輸出功率變小，根據(jù)輸入功率等于輸出功率可知，原線圈電流也減小，所以電流表讀數(shù)變小，選項(xiàng)B正確；當(dāng)溫度升高時(shí)，RT變小，在電壓不變的情況下，副線圈的電流就會(huì)變大，變壓器的輸出功率變大，輸入功率也變大，選項(xiàng)C正確；當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，RT的阻值會(huì)變小，在電壓不變的情況下，副線圈的電流就會(huì)變大，根據(jù)PI2R可知燈泡消耗的功率變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC11(2019年湖南第三次模擬)(多選)如圖11甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1200匝，副線圈匝數(shù)n2100匝，交流電壓表和交流電流表均為理想電表，兩個(gè)電阻R的阻值均為125 ，圖11乙為原線圈兩端的輸入電壓與時(shí)間的關(guān)系圖象，下列說(shuō)法正確的是()圖11A通過(guò)電阻的交流電頻率為50 HzB電壓表的示數(shù)為250 VC電流表的示數(shù)為0.25 AD每個(gè)電阻R兩端電壓最大值為125 V解析：由題圖乙知T0.02 s，則f50 Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以頻率仍為50 Hz，A正確；由可知，電壓表的示數(shù)U2U1125 V，B錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆定律可得副線圈中的電流I20.5 A，又，則電流表的示數(shù)I1I20.25 A，C正確；因?yàn)楦本€圈兩端電壓有效值為125 V，故最大電壓為125 V，故副線圈中每個(gè)電阻R兩端電壓最大值為V，D錯(cuò)誤答案：AC12(多選)如圖12所示，n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻不計(jì)線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器的原線圈相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡，燈泡正常發(fā)光從線圈通過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()圖12A圖示位置穿過(guò)線框的磁通量變化率最大B燈泡中的電流方向每秒改變次C線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為enBSsintD變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為解析：圖示位置線框位于中性面，穿過(guò)線框的磁通量最大，但是磁通量的變化率為零，A錯(cuò)誤；交流電的周期為T，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，則燈泡中的電流方向每秒改變次，B錯(cuò)誤；交流電的電動(dòng)勢(shì)最大值EmaxnBS，則線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為enBSsint，C正確；交流電的有效值為U1，則，D正確答案：CD13(多選)如圖13所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比為n1n2110，在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電，輸電線的總電阻為2r2 ，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為n3n4101.若T2的用電設(shè)備兩端的電壓為U4200 V，用電設(shè)備消耗的電功率為10 kW，不考慮其他因素的影響，則()圖13AT1的副線圈兩端電壓的最大值為2 010 VBT2的原線圈兩端的電壓為2 000 VC輸電線上損失的電功率為50 WDT1的原線圈輸入的電功率為10.1 kW解析：因?yàn)橛秒娫O(shè)備消耗的電功率為10 kW，T2副線圈兩端的電壓為U4200 V，則流過(guò)T2副線圈的電流為I450 A，由變壓器原、副線圈的電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系，可得I35 A，由，可知T2原線圈兩端的電壓為U32 000 V，B正確；輸電線的電阻分得的電壓為U線I3·2r5×2 V10 V，所以T1副線圈兩端的電壓為U2U3U線(2 00010)V2 010 V，其最大值為U2m2 010 V，A正確；輸電線上損失的電功率為P損I32·2r50 W，C正確；由能量守恒定律可知T1副線圈的輸出功率為P出(10 00050)W10 050 W，因此T1原線圈的輸入功率為10 050 W，D錯(cuò)誤答案：ABC14(多選)如圖14所示，電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌PQ、MN水平平行放置，間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌的P、M端接到匝數(shù)比為n1n212的理想變壓器的原線圈兩端，變壓器的副線圈接有阻值為R的電阻在兩導(dǎo)軌間x0區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BB0sin2kx(T)，一阻值不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體棒處于x0處，從t0時(shí)刻起，導(dǎo)體棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，則()圖14A導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的交變電流的頻率為kvB交流電壓表的示數(shù)為2B0LvC交流電流表的示數(shù)為D在t時(shí)間內(nèi)力F做的功為解析：導(dǎo)體棒ab切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLvB0Lvsin2kvt(V)，則產(chǎn)生的交變電流的頻率為kv，A正確；由EB0Lvsin2kvt(V)可知，原線圈所加交變電壓的有效值為U1，由得U2B0Lv，B錯(cuò)誤；因U2B0Lv，I2，由得I1，C錯(cuò)誤；依據(jù)能量守恒定律，得WFQRI22Rt，D正確答案：AD- 11 -