(浙江選考)2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題四 電磁感應(yīng)和電路 第1講 直流電路和交流電路學(xué)案
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1、 第1講 直流電路和交流電路 [歷次選考考情分析] 章 知識內(nèi)容 考試要求 歷次選考統(tǒng)計 必考 加試 2015/10 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 恒定電流 電源和電流 b c 11 電動勢 b c 22 歐姆定律、U-I圖象及I-U圖象 c c 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 c c 22 焦耳定律 c c 10 12 11 12 5 導(dǎo)體的電阻 c c 21(2) 9
2、 閉合電路的歐姆定律 c d 多用電表的原理 a 交變電流 交變電流 c 描述交變電流的物理量 c 電感和電容對交變電流的影響 b 變壓器 c 21(1) 21(2) 21(1) 電能的輸送 c 考點一 有關(guān)電路基本概念和規(guī)律的分析 1.電流的三個表達式 (1)定義式:I=,適用于一切電路. (2)微觀式:I=nqSv,適用于一切電路. (3)決定式:I=,適用于
3、金屬導(dǎo)電、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電. 2.電阻的決定式和定義式的區(qū)別 公式 R=ρ R= 區(qū)別 電阻的決定式 電阻的定義式 說明了導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定,R由ρ、l、S共同決定 提供了一種測電阻的方法——伏安法,R與U、I均無關(guān) 3.運用伏安特性曲線求電阻應(yīng)注意的問題 如圖1所示,非線性元件的I-U圖線是曲線,導(dǎo)體電阻Rn=,即電阻要用圖線上點Pn(Un,In)的坐標(biāo)來計算,而不能用該點的切線斜率來計算. 圖1 4.閉合電路歐姆定律 (1)公式:I=或E=U外+Ir. (2)電源U-I圖象(如圖2). 縱軸交點表示電源的電動勢,斜率的大小表示電源內(nèi)阻. 圖
4、2 1.[電動勢](2017·湖州市高二上期末)如圖3所示為兩節(jié)某品牌的不同型號干電池,其上均標(biāo)有“1.5 V”字樣,下列說法正確的是( ) 圖3 A.兩種型號的電池都有內(nèi)阻而且一定相同 B.兩種型號的電池儲存的能量一定一樣多 C.“1.5 V”表示電池供電時正負(fù)極之間的電壓為1.5 V D.“1.5 V”表示電池供電時每通過1 C的電荷量,有1.5 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 答案 D 2.[電流]一個阻值為R的電阻兩端加上電壓U后,通過電阻橫截面的電荷量q隨時間t變化的圖象如圖4所示,此圖象的斜率可表示為( ) 圖4 A.U B.R C. D. 答
5、案 C 3.[伏安特性曲線](2016·溫州市期末)R1、R2的伏安特性曲線如圖5所示.下列說法正確的是( ) 圖5 A.R1、R2并聯(lián)后的總電阻的伏安特性曲線在區(qū)域Ⅰ B.R1、R2并聯(lián)后的總電阻的伏安特性曲線在區(qū)域Ⅱ C.R1、R2串聯(lián)后的總電阻的伏安特性曲線在區(qū)域Ⅰ D.R1、R2串聯(lián)后的總電阻的伏安特性曲線在區(qū)域Ⅱ 答案 A 解析 在I-U圖象中,圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),由題圖可知電阻R1的阻值較大,電阻R2的阻值較?。甊1、R2并聯(lián)后的總電阻小于任意一個電阻值,所以伏安特性曲線在電阻值比較小的Ⅰ區(qū),故A正確,B錯誤;若將兩電阻串聯(lián)后接入電路,由于串聯(lián)后的總電阻
6、大于任意一個電阻,所以R1、R2串聯(lián)后的總電阻的伏安特性曲線在電阻值比較大的區(qū)域Ⅲ,故C、D錯誤. 4.[電阻定律]如圖6所示,R1、R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體,正方形的邊長之比為2∶1,通過這兩個導(dǎo)體的電流方向如圖所示,則以下說法正確的是( ) 圖6 A.導(dǎo)體材料的電阻率跟長度成正比,跟材料的橫截面積成反比 B.若通過導(dǎo)體的電流方向如圖,兩個導(dǎo)體的電阻R1∶R2=4∶1 C.若兩導(dǎo)體的電流方向垂直于正方形面通過,則導(dǎo)體電阻之比R1∶R2=4∶1 D.若電流方向如圖所示,不管兩導(dǎo)體電阻是串聯(lián)還是并聯(lián)在電路中,兩電阻的熱功率相同 答案 D 解析 材料的電阻
7、率由材料本身的性質(zhì)決定,與長度及橫截面積無關(guān),A選項錯誤;設(shè)電阻的厚度為D,正方形邊長為l,若通過導(dǎo)體的電流方向如題圖所示,則R=ρ=ρ=,即兩導(dǎo)體電阻相等,則熱功率相同,B選項錯誤,D選項正確;若電流方向垂直正方形面流入,由電阻定律可得R=ρ,則R1∶R2=1∶4,C選項錯誤. 5.[閉合電路歐姆定律](2018·湖州市三縣期中)如圖7所示的電路中,電源電動勢E=6 V,電源內(nèi)阻r=1 Ω,電阻R1=3 Ω,電阻R2=6 Ω.當(dāng)閉合開關(guān)S后,流過R1的電流為( ) 圖7 A. A B. A C.2 A D.1 A 答案 A 解析 R1與R2并聯(lián)電阻R12= Ω=2
8、Ω I總== A=2 A,流過R1的電流I1=I總=×2 A= A,故A正確. 6.[直流電路的動態(tài)分析](2018·書生中學(xué)月考)巨磁電阻(GMR)電流傳感器可用來準(zhǔn)確檢測輸電線路中的強電流,其原理利用了巨磁電阻效應(yīng).巨磁電阻效應(yīng)是指某些磁性材料的電阻在一定磁場作用下隨磁感應(yīng)強度B的增加而急劇減小的特性.如圖8所示為檢測電路,設(shè)輸電線路電流為I(不是GMR中的電流),GMR為巨磁電阻,R1、R2為定值電阻,已知輸電線路電流I在巨磁電阻GMR處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B的大小與I成正比,下列有關(guān)說法正確的是( ) 圖8 A.如果I增大,電壓表V1示數(shù)減小,電壓表V2示數(shù)減小 B.
9、如果I增大,電流表A示數(shù)減小,電壓表V1示數(shù)增大 C.如果I減小,電壓表V1示數(shù)增大,電壓表V2示數(shù)增大 D.如果I減小,電流表A示數(shù)減小,電壓表V2示數(shù)減小 答案 D 考點二 閉合電路的功率和效率問題 電源總功率 任意電路:P總=EI=P出+P內(nèi) 純電阻電路:P總=I2(R+r)= 電源內(nèi)部消耗的功率 P內(nèi)=I2r=P總-P出 電源的輸出功率 任意電路:P出=UI=P總-P內(nèi) 純電阻電路:P出=I2R= P出與外電阻R的關(guān)系 電源的效率 任意電路:η=×100%=×100% 純電阻電路:η=×100% 例1 (2018·杭州市期末)許多人造衛(wèi)星都用太
10、陽能電池供電,太陽能電池由許多片電池板組成,某電池板不接負(fù)載時電壓是600 μV,短路電流是30 μA,下列說法不正確的是( ) A.該電池板電動勢約為600 μV B.該電池板內(nèi)阻約為20 Ω C.該電池板最大輸出功率為4.5×10-9 W D.該電池板最大輸出效率為50% 答案 D 解析 當(dāng)電池板不接負(fù)載時所測量電壓為電源的電動勢,故電池板的電動勢E約為600 μV,由題意可知電池板的內(nèi)阻為r===20 Ω,故A、B正確;當(dāng)內(nèi)外電阻相等時,電源的輸出功率最大,此時最大輸出功率Pmax== W=4.5×10-9 W,故C正確;由η=×100%=×100%=×100%=×100%
11、知,R越大,效率越高,可高于50%,故D錯誤. 7.(2018·溫州市十五校聯(lián)合體期末)如圖9所示,額定電壓均為12 V的電阻器和電動機并聯(lián)后接在輸出電壓恒為12 V的電源上,當(dāng)S1閉合,S2斷開時,電流表示數(shù)為3 A;當(dāng)S2閉合,S1斷開時,電流表示數(shù)為4 A,則( ) 圖9 A.電動機的繞組線圈電阻為3 Ω B.電阻器的電阻為4 Ω C.電動機的機械功率為48 W D.當(dāng)S1、S2均閉合時,電動機的熱功率比較大 答案 B 8.某電池對純電阻供電的輸出功率P隨電流I變化的圖象如圖10所示.則下列說法正確的是( ) 圖10 A.該電源的電動勢E=2 V B
12、.該電源的內(nèi)阻r=1 Ω C.若I=2 A,則外電阻R=1 Ω D.同一輸出功率P可對應(yīng)兩個不同的電流I1、I2,即對應(yīng)兩個不同的外電阻R1、R2,且r=R1·R2 答案 A 解析 當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時,輸出功率最大,P=I2R=I2r,解得r=0.5 Ω,由閉合電路歐姆定律得E=I(R+r)=2×(0.5+0.5) V=2 V,A正確,B錯誤;當(dāng)I=2 A時,電源的輸出功率最大,此時外電阻等于電源內(nèi)阻,所以R=0.5 Ω,C錯誤;同一輸出功率可對應(yīng)兩個不同的電流I1、I2,即對應(yīng)兩個不同的外電阻R1、R2,有()2R1=()2R2,解得r2=R1·R2,D錯誤. 考點三 交變電流
13、的產(chǎn)生和描述 1.交變電流的產(chǎn)生 線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動. 2.中性面及其特點 (1)線圈平面與中性面重合時,S⊥B,Φ最大,=0,e=0,i=0,電流方向?qū)l(fā)生改變. (2)線圈平面與中性面垂直時,S∥B,Φ=0,最大,e最大,i最大,電流方向不改變. (3)電流方向的改變:線圈通過中性面時,電流方向發(fā)生改變,一個周期內(nèi)線圈兩次通過中性面,因此電流的方向改變兩次. 3.正弦式交變電流圖象(從中性面位置開始計時,如圖11) 圖11 例2 (多選)如圖12所示,在水平向右的勻強磁場中,一線框繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動,線框通過電刷、圓環(huán)、導(dǎo)線等與定值電阻組成閉合回
14、路.t1、t2時刻線框分別轉(zhuǎn)到如圖甲(線框水平)、乙(線框與磁感線垂直)所示的位置,下列說法正確的是( ) 圖12 A.t1時刻穿過線框的磁通量最大 B.t1時刻電阻中的電流最大,方向從右向左 C.t2時刻穿過線框的磁通量變化率為0 D.t2時刻電阻中的電流最大,方向從右向左 答案 BC 解析 t1時刻,穿過線框的磁通量為零,線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,電阻中的電流最大,根據(jù)楞次定律,通過電阻的電流方向從右向左,A錯誤,B正確;t2時刻,穿過線框的磁通量最大,磁通量的變化率為零,線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零,電阻中的電流為零,C正確,D錯誤. 9.(多選)小型交流發(fā)電機中,
15、矩形金屬線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間成正弦函數(shù)關(guān)系,如圖13所示.此線圈與一個R=9 Ω的電阻構(gòu)成閉合電路,線圈自身的電阻r=1 Ω,下列說法正確的是( ) 圖13 A.交變電流的周期為0.2 s B.交變電流的頻率為2.5 Hz C.發(fā)電機輸出電壓的有效值為9 V D.發(fā)電機輸出的電功率為18 W 答案 BCD 解析 根據(jù)題圖可知此交變電流的周期為T=0.4 s,選項A錯誤;交變電流的頻率為f==2.5 Hz,選項B正確;發(fā)電機輸入電壓的有效值為U有效== V=10 V,輸出電壓的有效值為U有效′==×9 V=9 V,選項C正確;發(fā)電
16、機輸出的電功率為P== W=18 W,選項D正確. 10.(多選)如圖14為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R=10 Ω連接,t=0時線圈以T=0.02 s的周期從圖中位置開始轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動時理想交流電壓表示數(shù)為10 V.則( ) 圖14 A.電阻R上的電功率為20 W B.R兩端的電壓u隨時間變化的規(guī)律是u=10·cos 100πt(V) C.0.02 s時R兩端的電壓瞬時值最大 D.通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i=cos 50πt(A) 答案 BC 解析
17、電阻R消耗的功率為P== W=10 W,故A錯誤;R兩端的電壓的最大值為Um=U=10 V,由題意可知,周期為T=0.02 s,角速度ω==100π rad/s,故R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=10cos 100πt(V),故B正確;0.02 s時磁通量的變化率最大,此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,故C正確;通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i=cos 100πt(A),故D錯誤. 考點四 變壓器和遠距離輸電 1.關(guān)于理想變壓器的四點說明 (1)變壓器不能改變直流電壓. (2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流,不能改變交變電流的頻率. (3)理想變壓器本身不消耗能量. (4)理
18、想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值. 2.基本關(guān)系式中物理量之間的決定關(guān)系 電壓 副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定,即U2=U1(原制約副) 功率 副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定,原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定,即P1=P2(副制約原) 電流 原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定,即I1=I2(副制約原) 3.遠距離輸電問題 (1)遠距離輸電示意圖(如圖15所示) 圖15 (2)輸電線路功率損失的計算方法 ①P損=P-P′,P為輸送的功率,P′為用戶所得功率. ②P損=I線2R線,I線為輸電線路上的電流,
19、R線為線路電阻. ③P損=,ΔU為在輸電線路上損失的電壓,R線為線路電阻. ④P損=ΔU·I線,ΔU為在輸電線路上損失的電壓,I線為輸電線路上的電流. 例3 (多選)(2018·嘉興市期末)如圖16是一個理想變壓器,K為單刀雙擲電鍵,P是滑動變阻器的滑動觸頭,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為通過原線圈的電流,則( ) 圖16 A.K合在b處,保持U1不變,使P上滑,I1將增大 B.K合在b處,保持P的位置不變,減小U1,I1將減小 C.保持U1及P的位置不變,K由b合向a后,I1將增大 D.保持U1及P的位置不變,K由b合向a后,R消耗的功率將減小 答案 BD
20、11.(多選) (2018·溫州市十五校聯(lián)合體期末)如圖17所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1,原線圈接正弦交流電源,電壓u=311sin 100πt(V),副線圈接入“22 V,100 W”的燈泡一只,則( ) 圖17 A.燈泡正常發(fā)光 B.電源輸出功率為1 000 W C.電流表的示數(shù)為0.45 A D.電流表的示數(shù)為4.5 A 答案 AC 12.(2018·寧波市十校聯(lián)考)某水電站,用總電阻為2.5 Ω的輸電線輸電給500 km外的用戶,其輸出電功率是3×106 kW,現(xiàn)用500 kV電壓輸電,則下列說法正確的是( ) A.輸電線上輸送的電流大小為2.0
21、×105 A B.輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kV C.若改用5 kV電壓輸電,則輸電線上損失的功率為9×108 kW D.輸電線上損失的功率為ΔP=,U為輸電電壓,r為輸電線的電阻 答案 B 解析 由P=IU得輸電線上輸送的電流為:I== A=6×103 A,由ΔU=Ir得輸電線路上的電壓損失為:ΔU=6×103×2.5 V=1.5×104 V,故A錯誤,B正確;若改用5 kV電壓輸電,輸電線上損失的功率為:ΔP=2×2.5 W=9×108 kW>3×106 kW,C錯誤;ΔP=中,U為輸電線上的電壓降,而不是輸電電壓,故D錯誤. 專題強化練 1.(2017·湖州市
22、高三上學(xué)期期末)現(xiàn)象一:傍晚用電多的時候,燈光發(fā)暗,而當(dāng)夜深人靜時,燈光特別明亮;現(xiàn)象二:在插上電爐等大功率電器時,燈光會變暗,拔掉后燈光馬上亮了起來.下列說法正確的是( ) A.現(xiàn)象一是因為夜深人靜時,周圍比較黑,突顯出燈光特別明亮 B.現(xiàn)象二是因為電爐等大功率電器的電阻都比較大引起的 C.兩個現(xiàn)象都可以用電阻定律R=ρ來解釋 D.兩個現(xiàn)象都可以用閉合電路歐姆定律來解釋 答案 D 解析 由于大多數(shù)用電器都是并聯(lián)的,當(dāng)傍晚用電多的時候或者插上電爐等功率大的用電器時,干路上的總電流會變大,這時候?qū)Ь€上的電壓損失就會增加,當(dāng)變壓器輸出電壓一定的情況下,會使得用戶得到的電壓減小,所以電
23、燈就會發(fā)暗;而當(dāng)夜深人靜時用戶用電器減少或者拔掉電爐等功率大的用電器時,干路上的總電流會減小,這時候?qū)Ь€上的電壓損失就會減小,用戶得到的電壓增大,所以電燈就會明亮,因此兩個現(xiàn)象都可以用閉合電路歐姆定律來解釋,故D正確,A、B、C錯誤. 2.(2018·湖州市三縣期中)某學(xué)校有48個班級,在夏季用電高峰季節(jié),某一天每個教室內(nèi)的用電器及使用信息如下表所示.則該學(xué)校該天大約要消耗多少電能( ) 用電器 日光燈 電風(fēng)扇 空調(diào) 多媒體 額定功率/W 40 40 3 750 1 000 數(shù)量 14 6 1 1 工作時間/h 8 6 6 4 A.1 556度
24、 B.1 890度 C.2 098度 D.2 876度 答案 A 3.如圖1所示為某電學(xué)元器件的伏安特性曲線,圖中虛線為曲線上P點的切線.當(dāng)通過該元器件的電流為0.4 A時,該元器件的阻值為( ) 圖1 A.250 Ω B.125 Ω C.100 Ω D.62.5 Ω 答案 B 解析 由題圖可知,當(dāng)電流為0.4 A時,電壓為50 V,則由歐姆定律可知,阻值為:R== Ω=125 Ω,故B正確,A、C、D錯誤. 4.一個內(nèi)電阻可以忽略的電源,給裝滿絕緣圓管的水銀供電,通過水銀的電流為0.1 A,若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管內(nèi)(恰好能裝滿圓管),那么通
25、過水銀的電流將是( ) A.0.4 A B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 答案 C 解析 大圓管內(nèi)徑大一倍,即橫截面積為原來的4倍,由于水銀體積不變,故水銀柱長度變?yōu)樵瓉淼模瑒t電阻變?yōu)樵瓉淼?,因所加電壓不變,由歐姆定律知電流變?yōu)樵瓉淼?6倍,C正確. 5.(2018·溫州市十五校聯(lián)合體期末)如圖2所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象,其中a、b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情況,下列說法正確的是( ) 圖2 A.陰影部分的面積表示電源的總功率 B.陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率 C.當(dāng)滿足α=β時,電源的輸出功率最大 D.
26、當(dāng)滿足α=β時,電源效率最大 答案 C 解析 陰影面積表示電源的輸出功率,A、B錯誤;α=β時,內(nèi)、外電阻相等,電源的輸出功率最大,但效率僅為50%,故C正確,D錯誤. 6.(2018·杭州市重點中學(xué)期末)如圖3所示,2013年,杭州正式推出微公交,它是一種零排放的純電動汽車,這為杭州人綠色出行又提供了一種方案.該電動車配有一塊12 V三元鋰電池,容量達260 Ah;采用220 V普通電壓充電,一次完全充電約需8 h;行駛時最大時速可達80 km/h,充滿電后可最多行駛80 km.則以下判斷正確的是(在計算過程中不考慮各種能量之間轉(zhuǎn)化的效率,可認(rèn)為電能的價格為0.8元/kW·h)( )
27、 圖3 A.充電電流為260 A B.充滿電后儲存的電能為3 120 J C.折合每公里的電能成本約為0.03元 D.勻速行駛時的阻力約為2.0×104 N 答案 C 7.(2018·名校協(xié)作體聯(lián)考改編)常用家庭飲水機有兩種:a.溫?zé)嵝惋嬎畽C,b.即燒即用型飲水機,其簡化電路圖分別為圖4甲、乙所示.其各自銘牌標(biāo)示為a:220 V,1 000 W(加熱);保溫0.9 kW·h(保持水溫85℃以上,水量800 mL);b:220 V,2 000 W>90℃,20 L/h(加熱狀態(tài)),未加熱狀態(tài)水溫即為室溫.以下選項正確的是( ) 圖4 A.溫?zé)嵝惋嬎畽C更符合當(dāng)今社會
28、所倡導(dǎo)的健康、低碳、環(huán)保的理念 B.即燒即用型飲水機更符合當(dāng)今社會所倡導(dǎo)的健康、低碳、環(huán)保的理念 C.溫?zé)嵝惋嬎畽C總是比即燒即用型飲水機快捷、方便 D.每次取用等量熱水(500 mL,95℃),即燒即用型飲水機更加快捷、方便 答案 B 8.如圖5所示,兩個阻值較大的定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓穩(wěn)定的12 V直流電源上,用電壓表測R1兩端電壓時,電壓表的示數(shù)為U1,測R2兩端電壓時,電壓表的示數(shù)為U2,若電壓表內(nèi)阻不能忽略.則有( ) 圖5 A.U1+U2<12 V B.U1+U2=12 V C.U1+U2>12 V D.在測R1兩端電壓時,R2兩端電壓小于U2
29、 答案 A 解析 設(shè)未測量時,定值電阻兩端的電壓為實際電壓,測量時,相當(dāng)于一個大電阻與定值電阻并聯(lián),那么總電阻減小,故干路中電流增大,那么,另一定值電阻上的電壓降增大,所以,測量電壓比實際電壓?。钟蠷1、R2兩端實際電壓之和為12 V,故測量電壓之和小于12 V,故A正確,B、C、D錯誤. 9.(2018·嘉興市期末)如圖6所示為一臺冬天房間里取暖用的暖風(fēng)機.其內(nèi)部電路可簡化為加熱電阻絲與電動機串聯(lián),電動機帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動,將加熱后的熱空氣吹出.設(shè)電動機的線圈電阻為R1,電阻絲的電阻為R2,將暖風(fēng)機接到額定電壓為U(有效值)的交流電源上,正常工作時,電路中的電流有效值為I,電動機、電阻絲、
30、暖風(fēng)機消耗的電功率分別為P1、P2、P,則下列關(guān)系式正確的是( ) 圖6 A.P1=I2R1 B.P2>I2R2 C.P=UI D.P=I2(R1+R2) 答案 C 10.(多選)(2018·臺州市外國語學(xué)校期末)阻值為10 Ω的電阻接到電壓波形如圖7所示的交流電源上.以下說法中正確的是( ) 圖7 A.電壓的有效值為10 V B.通過電阻的電流有效值為 A C.電阻消耗的電功率為5 W D.電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為10 J 答案 BC 解析 由題圖可知電壓最大值為Um=10 V,有效值為U= V,電流有效值為I== A,電阻消耗的電功率為P=I2R=
31、2×10 W=5 W,電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=5 J. 11.如圖8所示電路中,電源電動勢恒定,內(nèi)阻不計,電阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,R阻值未知但不為零,開關(guān)S斷開時,電流表示數(shù)為0.20 A,則當(dāng)開關(guān)S閉合后,電流表的示數(shù)可能是( ) 圖8 A.0.25 A B.0.30 A C.0.35 A D.0.40 A 答案 A 解析 當(dāng)S斷開時E=I1(R1+R2+R)=0.2(30+R)① 當(dāng)S閉合時,R1被短路,E=I2(R2+R)=I2(20+R)② 聯(lián)立①②得I2= R阻值未知但不為0,所以0.2 A<I2<0.3 A,故A正確,B、
32、C、D錯誤. 12.如圖9所示電路中燈泡L1、L2不亮,但電路中只有一處斷開,今用電壓表測得Uab=0,Uac=3 V,Ubd=3 V,Ucd=0,則可知( ) 圖9 A.L2斷開 B.L1斷開 C.R斷開 D.開關(guān)K未接通 答案 C 13.(多選)(2018·書生中學(xué)月考改編)如圖10所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,電壓表和電流表均為理想交流電表,R為副線圈的負(fù)載電阻.現(xiàn)在原線圈a、b兩端加上交變電壓u,其隨時間變化的規(guī)律u=220sin 100πt V,則( ) 圖10 A.副線圈中產(chǎn)生的交變電流頻率為50 Hz B.電壓表的示數(shù)22 V
33、 C.若電流表示數(shù)為0.1 A,則原線圈中的電流為1 A D.若電流表示數(shù)為0.1 A,則1 min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為132 J 答案 AD 解析 交變電流的周期為T== s=0.02 s,頻率為50 Hz,變壓器不改變交流電的頻率,故A正確.由題意知原線圈的電壓最大值為220 V,則有效值為 V=220 V,故副線圈的電壓有效值為22 V,電壓表的示數(shù)為22 V,故B錯誤.若副線圈的電流是I=0.1 A,則原線圈的電流是0.01 A,故C錯誤.若副線圈的電流是I=0.1 A,則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=UIt=22×0.1×60 J=132 J,故D正確. 14.(多選)(2
34、018·慈溪市期末)如圖11所示,目前550 kV句章變電站順利投產(chǎn),該項目的投產(chǎn)將大大填補余姚、慈溪及杭州灣新區(qū)的用電缺口,緩解用電緊張局面.相比原來的275千伏輸電,下列說法正確的是( ) 圖11 A.輸電線上的頻率將減少一半 B.輸電線上的電流將減少一半 C.輸電線上損失的電功率將減少一半 D.輸電線上損失的電功率將減少為原來的四分之一 答案 BD 15.(多選)(2018·牌頭中學(xué)期中改編)如圖12所示為一理想變壓器工作電路圖,今欲使變壓器的輸入功率增大到原來的2倍,在其他條件不變的情況下,可行的辦法是( ) 圖12 A.原線圈的匝數(shù)n1增加到原來的2倍
35、 B.副線圈的匝數(shù)n2增加到原來的2倍 C.負(fù)載電阻的阻值R變?yōu)樵瓉淼? D.n2和R都變?yōu)樵瓉淼?倍 答案 CD 解析 原線圈匝數(shù)增加使得副線圈電壓減小,輸出功率減小,輸入功率也減小,故A錯誤;副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍,副線圈電壓增大到原來的2倍,根據(jù)P=,故輸出功率增加到原來的4倍,故B錯誤;負(fù)載電阻變?yōu)樵瓉淼?,而電壓不變,所以輸出功率和輸入功率增加為原?倍,故C正確;副線圈匝數(shù)和負(fù)載電阻都增加到原來的2倍,副線圈電壓增大到原來的2倍,根據(jù)P=,故輸出功率增加到原來的2倍,故D正確. 16.(多選)(2018·新高考聯(lián)盟聯(lián)考)圖13甲是交流發(fā)電機的示意圖,發(fā)出的電直接輸出到理想
36、變壓器的原線圈,為理想交流電壓表.變壓器的副線圈接有三個支路,每個支路接有相同規(guī)格的小燈泡L1、L2和L3,且L2串有理想電感L、L3串有電容器C.發(fā)電機兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場.線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,從圖示位置開始計時,產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示.以下判斷正確的是( ) 圖13 A.圖甲線圈位置叫中性面,此時所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,由圖乙可得,此時電壓表示數(shù)為10 V B.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為100π rad/s,0.02 s時線圈內(nèi)電流的流向是D→C→B→A C.如果燈泡L1恰好正常發(fā)光,那么L2、L3兩小燈泡都能發(fā)光但比L1要暗 D.增大線圈的轉(zhuǎn)動速度,L1、L2、L3三個小燈泡的亮度均不會變化 答案 BC 20
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