高中物理二轮专题复习课时跟踪训练：12 直流电路与交流电路 Word版含解析

课时跟踪训练(十二)一、单项选择题1(2018福州一中检测)如图所示，匀强磁场的磁感应强度BT.单匝矩形线圈面积S1 m2.电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO匀速转动线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，为交流电流表调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为21时，副线圈电路中标有“6 V6 W”的灯泡正常发光以下判断正确的是 ()A电流表的示数为1 A B矩形线圈产生电动势的最大值为18 VC从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为e12sin 60t(V)D若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移C灯泡正常发光，故变压器的输出电流为：I21 A；根据公式：，解得I10.5 A，故A错误；灯泡正常发光，故变压器的输出电压为6 V，根据公式，解得：U112 V，故矩形线圈产生电动势的有效值为12 V，最大值为12V17 V，故B错误；根据公式EmNBS，解得：rad/s60 rad/s，故 从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律eEmsin t12sin 60t(V)，故C正确；若矩形线圈转速增大，根据公式EmNBS，感应电动势的最大值增加，故有效值也增加；为使灯泡仍能正常发光，应该减小变压比，故应将P适当上移，故D错误 2图甲电路中，D为二极管，其伏安特性曲线如图乙所示在图甲电路中，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中()A二极管D消耗的功率变大B二极管D的电阻变大C通过二极管D的电流减小D电源的功率减小A滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路电流增大，由图乙可知，二极管的电阻减小，电流、电压增大，消耗的功率也增大，故A正确，B、C错误；电源的功率为：PEI，因为电流增大，所以电源的功率增大，故D错误所以A正确，B、C、D错误3. (2018山西五校三联)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R011 的纯电阻用电器供电已知输电线的总电阻R10 ，T2的原、副线圈匝数比为41，用电器两端的电压为u220sin 100t(V)，将T1、T2均视为理想变压器下列说法正确的是()A降压变压器的输入功率为4 400 WB升压变压器中电流的频率为100 HzC输电线消耗的功率为500 WD当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小A由题可知，用电器两端电压有效值为220 V，交流电频率f Hz50 Hz，由电功率公式可知，降压变压器输出功率P4 400 W，理想变压器输入功率与输出功率相等，故A项正确；理想变压器不改变交变电流的频率，B项错；由变压规律可知，降压变压器输入电压为880 V，由PUI可知，降压变压器输入电流为I5 A，由焦耳定律可知，输电线电阻消耗的功率PI2R250 W，C项错；当用电器的电阻减小时，输出功率增大，故降压变压器输入功率增大，从而输入电流增大，再由PI2R可知，输电线消耗的功率增大，D项错4(2018湖北省荆州中学高三全真模拟一)在如图所示的电路中，由于某个电阻发生故障，使电流表A的读数变大，电压表V的读数变大，灯泡L的亮度变暗，关于故障判断的下列说法正确的是()A可能是R3短路B可能是R2断路C可能是R2短路D可能是R4短路D由电路元件各物理量动态变化的规律“串反并同”可知，只有当R4短路时(可认为电阻减小)，外电路电阻减小，总电流增大，电流表A的读数变大，R4的电流增大，电压表V的读数变大，灯泡L的亮度变暗故正确答案为D.故选D.5. 如图所示，接在理想变压器回路中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1n2n3为()A111B321C621 D221B灯泡正常发光，可得UAUBUCUD，所以U22U3，由理想变压器的电压关系得，可得n22n3.灯泡都正常发光，则功率相等，即PAPBPCPD.由PI2R得 IAIBICID，即I1I2I3.由理想变压器的功率关系得U1I1U2I2U3I3，即n1I1n2I2n3I3，可得n1n2n32n3n33n3.所以n1n2n3321.6(2018湖北省武汉市高三下学期五月理综训练)如图是某温度检测和光电控制加热装置的原理图R为热敏电阻(温度升高，阻值减小)，用来探测加热电阻丝R的温度RG为光敏电阻(光照强度增大，阻值减小)，接收小灯泡L的光照其他电阻均为定值电阻当R处温度升高后，下列说法正确的是()A灯泡L将变暗BRG的电压将增大CR的功率将增大DR的电压变化量与R2的电流变化量的比值不变DA项：当R处温度升高时，RT阻值变小，左边回路中电流增大，小灯泡L的功率增大，灯泡L将变亮，故A错误； B、C项：L的光照强度增大，则RG阻值变小，右侧电路的总电阻变小，总电流变大，E2的内电压增大，则其路端电压变小总电流增大，则R2两端电压增大，所以右侧电路并联部分电压减小，R的电压减小，则R的功率将减小R的电流减小，而总电流增大，则通过R3的电流增大，R3的电压将增大，所以RG的电压将减小，故B、C错误；D项：R的电压变化量与R2的电流变化量的比值，保持不变，故D正确7(2018河北正定中学高三模拟)如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长abcdL1，bcadL2，匝数为n，线圈的总电阻为r，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动，角速度为，线圈两端通过电刷E、F与阻值为R的定值电阻连接从线圈经过中性面开始计时，则 ()A线圈中感应电动势的最大值为BL1L2B线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式为enBL1L2 cos tC经过周期时间通过电阻R的电荷量为D此发电机在上述工作状态下的输出功率为D线圈产生的感应电动势的最大值EmnBL1L2，选项A错误；感应电动势随时间变化的表达式eEmsin tnBL1L2sin t，选项B错误；根据法拉第电磁感应定律有En，由闭合电路欧姆定律有I，又BL1L2，qIt，联立解得qn，选项C错误；线圈中感应电动势的有效值E，电流的有效值I，交流发电机的输出功率即电阻R的热功率PI2R，选项D正确二、多项选择题8(2018山东省淄博市高三三模)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则()A电动机消耗的总功率为UIB电源的效率为1C电源的输出功率为EID电动机消耗的热功率为AB电动机消耗的总功率应该用PIU来计算，所以总功率为IU，所以A正确；电动机消耗的热功率应该用PI2R来计算，所以热功率PI2R，所以D错误电源的输出功率等于电动机的输入功率，得P出UI.故C错误电源的总功率为IE，内部发热的功率为I2r，所以电源的效率为1，所以B正确故选AB.9(2018河南省郑州市高中毕业年级第二次质量预测)如图所示的电路中电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至某一位置，与移动前相比，下列说法正确的是()A电流表读数变小，电压表读数变大 B小灯泡L变亮C电源的输出功率一定变大 D电容器C所带的电荷量减少BD由图可知，电容并联在滑动变阻器两端；当滑片右移时，滑动变阻器接入电阻减小；则总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，故电流表示数增大，灯泡亮度变亮，因内压增大，故电压表示数减小，故A错误，B正确；由PEI可知，电源的总功率变大；当外阻和内阻相等时输出功率最大，因为不知道外阻和内阻的关系，所以不能判断电源输出功率的变化，故C错误；因电容器并联在滑动变阻器两端；总电流变大，灯泡及内阻分压增大，则滑动变阻器分压减小，故电容器C两端的电压减小，所以C上的电量减小，故D正确所以BD正确，AC错误10(2018山东省淄博一中高三三模)电源的两个重要参数分别是电动势E和内电阻r.对一个电路有两种特殊情况：当外电路断开时，电源两端的电压等于电源电动势；当外电路短路时，短路电流等于电动势和内电阻的比值现有一个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为R的定值电阻，将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源，这两种连接方式构成的等效电源分别如图甲和乙中虚线框所示设新的等效电源的电动势为E，内电阻为r.试根据以上信息，判断下列说法中正确的是()A甲图中的EE，rRrB甲图中的EE，rRrC乙图中的EE，rD乙图中的EE，rBD电源的电动势等于外电路断路时的路端电压，则对甲图可知EE，rrR，选项A错误B正确；图乙中，E；r，故选项C错误，D正确；故选BD.11(2018河北冀州5月模拟)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是 ()A该交流电源电动势的瞬时值表达式为eEmsin(100 t)B变压器原、副线圈匝数的比值为C电流表的读数为D负载上消耗的热功率为 BC由et图象可知交流电的周期T4102s，则50 rad/s，所以eEmsin(50t)，则A项错误对于理想变压器，在电源输出最大功率时，电流I1，此时，变压器输入功率恰好等于电源内阻消耗的功率，又输出功率等于输入功率，则IrIR，得出，又，得出，I2，则B、C项正确负载上消耗的热功率为PIR，则D项错误12如图甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与R6 的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示下列说法正确的是()A电源的电动势E V，内阻r4 B图乙中Rx25 C定值电阻R消耗的最大功率为0.96 W D调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1 WBC当RPRr10 时，滑动变阻器消耗功率最大，R6 .可得内阻r4 ，最大功率P0.4 W，解得E4 V，A错误；滑动变阻器的阻值为4 时消耗的功率与其阻值为Rx时消耗的功率相等，有4Rx(Rr)2，解得Rx25 ，B正确；当回路中电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，故最大功率为()2R0.96 W，C正确；当外电路电阻与内阻相等时，电源输出功率最大，本题中定值电阻R的阻值已经大于内阻的阻值，故滑动变阻器Rp的阻值为0时，电源输出功率最大，最大功率为()2R0.96 W，D错误13如图所示为某兴趣小组设计的一种发电装置，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向；矩形线圈abcd(d点未在图中标出)的匝数为N，其边长abcdl，bcad2l；线圈的总电阻为r，外接电阻为R；线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc边和ad边同时进、出磁场在磁场中，bc边和cd边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直则()Abc边和ad边在磁场中运动时，线圈的感应电动势的大小为NBl2Bbc边和ad边在磁场中运动时，bc边所受安培力的大小为C通过R的电流有效值为D通过R的电流有效值为.BDbc、ad边的运动速度v，电动势Em2NB2lv2NBl2，A错误；根据欧姆定律得，电流Im，bc边所受安培力为FNBIm2l，故B项正确；因为两磁场的圆心角为，故一个周期内，通电时间tT，由有效值定义知：I(Rr)TI2(Rr)T，解得I故选项D正确