1、1课时跟踪训练(十二) 直流电路与交流电路一、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 B T.单匝矩形线圈25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 V 6 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e12 sin 60 t(V)2D若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将 P 适
2、当下移C 灯泡正常发光，故变压器的输出电流为： I2 1 A；根据公式： ，解6 W6 V I1I2 n2n1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 ，U1U2 n1n2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 12 V17 V，故 B2错误；根据公式 Em NBS ，解得： rad/s60 rad/s，故 从EmNBS 1221 25 1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 e Emsin t 12 sin 60 t(V)，故 C 正确；若矩形线圈转速增大，根据公式 Em NBS ，感应电2
3、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( )2A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： P EI，因为电流增大，所以电源的功率增大，故 D 错误所以 A
4、 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 u220 sin 100 t(V)，2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 2 1002Hz，由电功率
5、公式可知，降压变压器输出功率 P 4 400 W，理想变压器输入功率与输U2R0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 U1U2可知，降压变压器输入电压为 880 V，由 P UI 可知，降压变压器输入电流为 I5 A，n1n2由焦耳定律可知，输电线电阻消耗的功率 P I2R250 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 P I2R 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
6、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( )3A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 n1 n2 n3为( )A111 B321C621 D221B 灯泡正常发光，可得 UA UB UC UD，所以 U22 U3，
7、由理想变压器的电压关系得 ，可得 n22 n3.灯泡都正常发光，则功率相等，即 PA PB PC PD.由 P I2R 得 n2n3 U2U3 21IA IB IC ID，即 I1 I2 I3.由理想变压器的功率关系得 U1I1 U2I2 U3I3，即 n1I1 n2I2 n3I3，可得n1 n2 n32 n3 n33 n3.所以 n1 n2 n3321.6(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
8、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B RG的电压将增大C R 的功率将增大4D R 的电压变化量与 R2的电流变化量的比值不变D A 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
9、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 U I RR3R R3D 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 ab cd L1， bc ad L2，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 BL 1L2B线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式为 e nBL 1L2 cos tC经过 周期
10、时间通过电阻 R 的电荷量为14 BL1L2R rD此发电机在上述工作状态下的输出功率为n2B2 2L21L2R2 R r 2D 线圈产生的感应电动势的最大值 Em nBL 1L2，选项 A 错误；感应电动势随时间变化的表达式 e Emsin t nBL 1L2sin t ，选项 B 错误；根据法拉第电磁感应定律有E n ，由闭合电路欧姆定律有 I ，又 BL1L2， q I t，联立解得 q n t ER r，选项 C 错误；线圈中感应电动势的有效值 E ，电流的有效值 IBL1L2R r Em2 nB L1L22，交流发电机的输出功率即电阻 R 的热功率 P I2R ，选项 D 正nB L
11、1L22 R r n2B2 2L21L2R2 R r 2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5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 1IrEC电源的输出功率为 EID电动机消耗的热功率为U2RAB 电动机消耗的总功率应该用 P IU 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 P I2R 来计算，所以热功率 P I2R，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
12、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.IE I2rIE IrE9(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
13、数减小，故 A 错误，B 正确；由 P EI 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
14、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6E，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 E E， r R rrR rB甲图中的 E E， r R rC乙图中的 E E， rRrR rD乙图中的 E E， rRR r RrR 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E E， r r R，选项 A 错误 B 正确；图乙中， E ； r ，故选项 C 错误，ERR r RrR rD 正确；故选 BD.11(2018河北冀州 5 月模拟)如
15、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 e Emsin(100 t)B变压器原、副线圈匝数的比值为rRC电流表的读数为Em22RrD负载上消耗的热功率为 E2m4rBC 由 et 图象可知交流电的周期 T410 2 s，则 50 rad/s，所以2Te Emsin(50 t)，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Em22r率，则 I r
16、I R，得出 ，又 ，得出 ， I2 ，则 B、C 项正确负21 2I1I2 Rr I1I2 n2n1 n1n2 rR Em22Rr7载上消耗的热功率为 P I R ，则 D 项错误2E2m8r12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 4105B图乙中 Rx25 C定值电阻 R 消耗的最大功率为 0.96 WD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 RP R r1
17、0 时，滑动变阻器消耗功率最大， R6 .可得内阻 r4 ，最大功率 P 0.4 W，解得 E4 V，A 错误；滑动变阻器的阻值为 4 时E24 R r消耗的功率与其阻值为 Rx时消耗的功率相等，有 4Rx( R r)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，CER r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( )ER r2R0.96 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
18、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49匝数为 N，其边长 ab cd l， bc ad2 l；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( )A bc 边和 ad 边在磁场中运动时，线圈的感应电动势的大小为 NBl28B bc 边和 ad 边在磁场中运动时， bc 边所受安培力的大小为4N2B2l3R rC通过 R 的电流有效值为2NBl2R rD通过 R 的电流有效值为 .4NBl23 R rBD bc、 ad 边的运动速度 v ，电动势 Em2 NB2lv2 NBl2 ，A 错误；根l2据欧姆定律得，电流 Im ， bc 边所受安培力为 F NBIm2l ，故 B 项EmR r 4N2B2l3R r正确；因为两磁场的圆心角为 ，故一个周期内，通电时间 t T，由有效值定义知：49 49I (R r) T I2(R r)T，解得 I 故选项 D 正确2m49 4NBl23 R r
