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課時(shí)作業(yè) 9　恒定電流和交變電流 選擇題(1～5題為單項(xiàng)選擇題，6～11題為多項(xiàng)選擇題) 1．[2018江蘇卷，2]采用220 kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電．當(dāng)輸送功率一定時(shí)，為使輸電線上損耗的功率減小為原來(lái)的，輸電電壓應(yīng)變?yōu)?　　) A．55 kV　 B．110 kV C．440 kV D．880 kV 解析：輸送功率P＝UI 輸電線上損耗的功率P損＝I2r＝2r∝. 當(dāng)P損減小為原來(lái)的時(shí)，輸電電壓應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍． 答案：C 2．如圖所示電路中，電流表A和電壓表V均可視為理想電表，閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向右移動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電流表A的示數(shù)變大 B．電壓表V的示數(shù)變大 C．電容器C所帶的電荷量減少 D．電源的效率增大 解析：將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向右移動(dòng)時(shí)R1有效電阻增大，則外電路總電阻增大，總電流減小，由歐姆定律知，R3的電壓變小，所以電壓表V的示數(shù)變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的規(guī)律知，電路中并聯(lián)部分的電壓增大，則通過(guò)R2的電流變大，而總電流變小，所以電流表A的示數(shù)變小，故A、B錯(cuò)誤；電容器板間電壓變大，由Q＝CU知電容器C所帶的電荷量增加，故C錯(cuò)誤；電路中總電流變小，電源的內(nèi)電壓變小，則路端電壓U變大，電源的效率為η＝＝，則知電源的效率增大，故D正確． 答案：D 3．[2018廣東深圳二調(diào)]如圖甲所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝10：1，原線圈輸入的交流電壓如圖乙所示，副線圈電路接有滑動(dòng)變阻器R和額定電壓為12 V、工作時(shí)內(nèi)阻為2 Ω的電動(dòng)機(jī)．閉合開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)正常工作，電流表示數(shù)為1 A，則(　　) A．副線圈兩端電壓為22 V B．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為12 W C．通過(guò)電動(dòng)機(jī)的交流電頻率為50 Hz D．突然卡住電動(dòng)機(jī)，原線圈輸入功率變小 解析：由圖乙可知U1＝220 V，又知n1：n2＝10：1，則由＝，得副線圈兩端電壓U2＝22 V，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P機(jī)＝P總－P內(nèi)＝112 W－122 W＝10 W，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖乙可知，T＝0.02 s，則f＝＝50 Hz，C項(xiàng)正確；若卡住電動(dòng)機(jī)，則副線圈回路電流變大，再由P入＝P出＝I2U2，可知原線圈輸入功率變大，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：C 4．如圖所示為某小型發(fā)電站的輸電示意圖，發(fā)電站輸出U1＝220sin 100πt(V)的交流電通過(guò)升壓變壓器升壓后進(jìn)行高壓輸電，接近用戶時(shí)再通過(guò)降壓變壓器降壓給用戶供電，圖中高壓輸電線部分總電阻為r，負(fù)載端的電壓表是理想電壓表，下列有關(guān)描述正確的是(　　) A．若開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，則電壓表示數(shù)為零 B．負(fù)載端所接收交流電的頻率為25 Hz C．深夜開(kāi)燈時(shí)燈較亮是因?yàn)楦邏狠旊娋€上電壓損失減小的緣故 D．用電高峰期燈泡較暗，可通過(guò)減少降壓變壓器副線圈的匝數(shù)來(lái)提高其亮度 解析：開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)降壓變壓器空載，其副線圈兩端有電壓，電壓表示數(shù)不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；變壓器不能改變交流電的頻率，故負(fù)載端所接收交流電的頻率還是50 Hz，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；深夜大部分用戶已關(guān)燈，干路中電流減小，線路損耗也減小，用戶得到的電壓升高，故此時(shí)開(kāi)燈較亮，選項(xiàng)C正確；用電高峰時(shí)，負(fù)載增多，負(fù)載電阻減小，干路中電流增大，因此輸電線路上損耗電壓增大，導(dǎo)致降壓變壓器的輸入電壓降低，為提高負(fù)載電壓，可增大降壓變壓器副線圈的匝數(shù)，使負(fù)載電壓提高，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：C 5．有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理圖如圖所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表(實(shí)質(zhì)是理想電流表)，設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì)，已知理想電流表的量程為3 A，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R＝30－0.02F(F和R的單位分別是N和Ω)．則下列說(shuō)法正確是(　　) A．該秤能測(cè)量的最大體重是1300 N B．體重為1300 N應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤2 A刻度處 C．該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤0刻度處 D．該秤零刻線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤的最大刻度處 解析：電路中允許的最大電流為I1＝3 A，由閉合電路歐姆定律E＝I1(R＋r)得，Rmin＝2 Ω，代入R＝30－0.02F得，F(xiàn)max＝1400 N，A錯(cuò)誤；同理，體重為1300 N時(shí)，I2＝2 A，B正確；同理當(dāng)體重為零時(shí)，I3＝0.375 A，C、D均錯(cuò)誤． 答案：B 6．某興趣小組自制一小型發(fā)電機(jī)，使線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化的圖象如圖所示，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em.線圈的電阻為r，該線圈與電阻為R的純電阻用電器構(gòu)成閉合回路，則(　　) A．線圈匝數(shù)為n＝ B．電阻為R的用電器的電功率為 C．在0～時(shí)間內(nèi)通過(guò)用電器的電荷量為q＝ D．若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來(lái)的2倍，線圈中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為Emcos 解析：線圈中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e＝nBScos，而Φm＝BS，所以線圈匝數(shù)為n＝，選項(xiàng)A正確；電路中電流的有效值為I＝，用電器的電功率為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，在0～時(shí)間內(nèi)通過(guò)用電器的電荷量為q＝n＝，選項(xiàng)C正確；若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來(lái)的2倍，線圈中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e1＝2Emcos，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AC 7．如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，其中T1、T2為理想變壓器，輸電線電阻可等效為電阻r，燈L1、L2相同且阻值不變．現(xiàn)保持變壓器T1的輸入電壓不變，滑片P位置不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈L1正常發(fā)光．則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．僅閉合開(kāi)關(guān)S，燈L1會(huì)變亮 B．僅閉合開(kāi)關(guān)S，r消耗的功率會(huì)變大 C．僅將滑片P下移，r消耗的功率會(huì)變小 D．僅將滑片P上移，電流表示數(shù)會(huì)變小 解析：僅閉合開(kāi)關(guān)S，則負(fù)載端消耗的功率變大，T2副線圈中電流增大，T2原線圈中的電流也增大，則r上的電壓和功率增大，則T2輸入電壓減小，燈L1兩端電壓減小，燈L1會(huì)變暗，故A錯(cuò)誤，B正確；僅將滑片P下移，則T1副線圈的匝數(shù)增多，副線圈電壓U2增大，燈L1兩端電壓也增大，通過(guò)燈L1的電流增大，則輸電線中的電流增大，電阻r消耗的功率增大，故C錯(cuò)誤；僅將滑片P上移，則T1副線圈的匝數(shù)減小，副線圈電壓U2減小，同理分析可知燈L1兩端電壓也減小，通過(guò)燈L1的電流減小，則輸電線中的電流減小，T1原線圈中的電流減小，則電流表示數(shù)減小，故D正確． 答案：BD 8．含有理想變壓器的電路圖如圖所示，電源電壓保持不變，若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)，關(guān)于兩電表示數(shù)的變化，下列判斷正確的是(　　) A．電流表的示數(shù)變大 B．電流表的示數(shù)變小 C．電壓表的示數(shù)變大 D．電壓表的示數(shù)變小 解析：電源電壓保持不變，若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)，接入電路中的電阻值減小，變壓器原線圈輸入電壓增大，根據(jù)變壓器變壓公式，可知副線圈輸出電壓增大，電壓表的示數(shù)變大，負(fù)載中的電流增大，副線圈輸出功率增大．根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率，可知原線圈的輸入功率增大，原線圈輸入電流增大，電流表的示數(shù)變大，選項(xiàng)A、C正確，B、D錯(cuò)誤． 答案：AC 9．如圖甲所示是一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示，發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻不計(jì)，外接燈泡的電阻為R＝12 Ω.則(　　) A．在t＝0.01 s的時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量最大 B．電壓表的示數(shù)為6 V C．燈泡消耗的電功率為3 W D．若其他條件不變，僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式e＝12sin 100πt(V) 解析：在t＝0.01 s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，則線圈平面位于中性面，穿過(guò)線圈的磁通量最大，選項(xiàng)A正確；由圖乙可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝6 V，電壓表測(cè)量的為有效值E，故示數(shù)為 V＝6 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；燈泡消耗的電功率P＝＝ W＝3 W，選項(xiàng)C正確；未提高轉(zhuǎn)速前，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為0.02 s，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e＝Emsin＝6sin 100πt(V)．轉(zhuǎn)速提高一倍后，由ω＝2πn可知，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式應(yīng)為e＝12sin 200πt(V)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AC 10．如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)輸出功率P＝20 kW.在輸電線路上接入一個(gè)電流互感器，其原、副線圈的匝數(shù)比為1：10，電流表的示數(shù)為1 A，輸電線的總電阻r＝10 Ω，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．采用高壓輸電可以增大輸電線路中的電流 B．升壓變壓器的輸出電壓U2＝2 000 V C．用戶獲得的功率為19 kW D．將P下移，用戶獲得的電壓將增大 解析：采用高壓輸電可以減小輸電線路中的電流，從而減小輸電損耗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電流表的示數(shù)為1 A，電流互感器匝數(shù)比為1：10，故輸電線路中電流的大小I2＝10 A，根據(jù)P＝U2I2可得升壓變壓器的輸出電壓U2＝2 000 V，選項(xiàng)B正確；線路損耗的功率Pr＝I2r＝1 kW，故用戶獲得的功率為19 kW，選項(xiàng)C正確；將P下移，降壓變壓器原線圈匝數(shù)增大，用戶獲得的電壓將減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：BC 11．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2：1，R1、R2為定值電阻，且R1＝2R2，已知a、b兩端電壓按圖乙所示正弦規(guī)律變化．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．電阻R2中的電流方向每秒鐘改變100次 B．電壓表示數(shù)為110 V C．電阻R1、R2消耗的功率之比為1：4 D．a(chǎn)、b兩端與副線圈兩端的電壓之比為3：1 解析：由u－t圖象可知周期T＝0.02 s，頻率f＝50 Hz，所以電阻R2中的電流方向每秒鐘改變100次，故A正確；由＝可知U1＝2U2，由＝可知I1＝0.5I2，而U2＝I2R2，由題可知220 V＝U1＋I(xiàn)1R1＝2U2＋U2＝3U2，解得電壓表示數(shù)為U2＝73.3 V，故B錯(cuò)誤；由功率P＝I2R可知電阻R1、R2消耗的功率之比為1：2，故C錯(cuò)誤；a、b兩端與副線圈兩端的電壓之比為3U2：U2＝3：1，故D正確． 答案：AD