2016届高考物理第二轮模块复习训练题27.doc

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第9讲　恒定电流和交变电流
专题提升训练
一、单项选择题
1.(2015·陕西宝鸡一模)某一电热器接在U＝110 V的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到某正弦式交流电源上，每秒产生的热量为4.5Q，则该交流电压的最大值Um是(　　)
A.220 V 　　　　　 B.110 V
C.220 V 　　 　 D.330 V
解析　设电热器的电阻为R，根据焦耳定律及有效值与最大值关系得电热器接在U＝110 V的直流电源上时，有Q＝t；电热器接到某正弦式交流电源上时，有4.5Q＝t；以上两式联立解得Um＝330 V，故选D。
答案　D
2.(2015·浙江宁波八校考试)如图1所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看成零，反向电阻可看成无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u＝20sin 100πt V，则加在R2上的电压有效值为(　　)

图1
A.10 V 　　B.20 V 　　C.15 V 　　D.5 V
解析　由二极管的单向导电性可知，加在R2上的电压，在D被导通即R1被短路时为电源电压 V＝20 V；在D被截止时，R1、R2串联分压，分别为10 V。根据T＝＋，得U＝5 V，选项D正确。
答案　D
3.如图2所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是(　　)

图2
A.电流表读数变小，电压表读数变大
B.小灯泡L变暗
C.电源的总功率变小
D.电容器C所带的电荷量减少
解析　当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路部分的电阻减小，则电路中的总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，故电流表读数变大，电压表读数变小，选项A错误；通过小灯泡的电流变大由P＝I2R知小灯泡L变亮，选项B错误；电源的总功率EI增大，选项C错误；由于路端电压减小，小灯泡L两端电压增大，故电容器C两端电压减小，由C＝可知，电容器C所带的电荷量Q＝CU减少，选项D正确。
答案　D
4.(2015·福建理综，15)图3为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsin ωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为(　　)

图3
A.() 　　　　　　 B.()
C.4()2()2r 　　　　D.4()2()2r
解析　原线圈电压的有效值：U1＝，根据＝可求：U2＝ ，又因为是理想变压器，所以T的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率P，所以输电线上的电流I＝，输电线上损失的电功率为P′＝I2·2r＝4r，所以C正确，A、B、D错误。
答案　C
5.(2015·北京丰台区期末)一理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，原线圈接在一个交流电源上，交变电压随时间变化的规律如图4所示，副线圈所接的负载电阻是11 Ω。则下列说法中正确的是(　　)

图4
A.副线圈输出交变电流周期为0.08 s
B.变压器输入功率与输出功率之比为4∶1
C.电压表的示数为311 V
D.电流表的示数为1.25 A
解析　原、副线圈中交流电的周期相同，所以副线圈输出交变电流周期为0.02 s，选项A错误；理想变压器的输入功率与输出功率相等，选项B错误；电压表的示数为电压的有效值，电压表的示数为 V＝220 V，选项C错误；副线圈的电压为U2，＝，U2＝55 V，副线圈中的电流为I2＝＝5 A，原线圈的电流为I1，＝＝，I1＝1.25 A，选项D正确。
答案　D
6.如图5甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5 A的保险丝L，原线圈匝数n1＝600匝，副线圈匝数n2＝120匝。当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接(　　)
A.阻值为12 Ω的电阻
B.并联两盏“36 V，40 W”的灯泡
C.工作频率为10 Hz的用电设备
D.耐压值为36 V的电容器

图5
解析　当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，变压器输入电压为180 V，由变压器变压公式得，副线圈输出电压为36 V，由变流公式可知副线圈最大电流为2.5 A，副线圈两端可以接的最小电阻为14.4 Ω，选项A错误；变压器最大输入功率为180×0.5 W＝90 W。副线圈两端可以接并联两盏“36 V，40 W”的灯泡，选项B正确；由图乙所示的图象可知，交变电流频率为50 Hz，副线圈两端不可以接工作频率为10 Hz的用电设备，选项C错误；副线圈输出电压最大值为36 V，耐压值为36 V的电容器如果接上的话，将会被击穿，选项D错误。
答案　B
7.(2015·北京通州区期末)如图6甲所示，电阻箱R(0～99.9 Ω)置于阻值最大位置，Rx为未知电阻，(1)断开S2，闭合S1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R－图线；(2)断开S2，闭合S1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0 A。保持电阻箱的位置不变，断开S1，闭合S2，此时电流表的示数I2＝0.8 A，据以上数据可知(　　)

图6
A.电源电动势为2.0 V
B.电源内阻为0.25 Ω
C.Rx的阻值为1.5 Ω
D.S1断开、S2接通时，随着R的减小，电源输出功率减小
解析　断开S2，闭合S1，由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r)，R＝E·－r，R－图线斜率等于电源的电动势，E＝2.0 V，在纵轴的截距绝对值等于电源内阻，r＝0.5 Ω，选项A正确，B错误；断开S2，闭合S1，当电阻调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0 A，由E＝I(R＋r)可知R＝1.5 Ω；保持电阻箱的位置不变，断开S1，闭合S2，由闭合电路欧姆定律，E＝I(R＋Rx＋r)，此时电流表的示数为I2＝0.8 A，Rx＝0.5 Ω，选项C错误；S1断开，S2接通时，随着R的减小，电源的输出功率增大，选项D错误。
答案　A
8.如图7所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd位于磁感应强度B＝ T的水平匀强磁场中，线圈面积S＝0.5 m2，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝10π rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12 V，12 W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是(　　)

图7
A.通过灯泡的交变电流的频率是50 Hz
B.变压器原、副线圈匝数之比为10∶1
C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 V
D.若将灯泡更换为“12 V，24 W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速
解析　由ω＝2πf可得通过灯泡的交变电流的频率是5 Hz，选项A错误；矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为Em＝NBSω＝100××0.5×10π V＝120 V，变压器输入电压为120 V，由变压器变压公式可知，变压器原、副线圈匝数之比为10∶1，选项B正确，C错误；因副线圈电压仍为12 V，故将灯泡更换为“12 V，24 W”能保证其正常发光，不需要增大矩形线圈的转速，选项D错误。
答案　B
9.某发电站为一城市供电的示意图如图8所示，其中M为升压变压器，N为降压变压器，假设两变压器均可视为理想变压器。已知变压器M的输入电压U1保持不变，输入电流、输入功率分别用I1、P1表示，输出电压、输出电流、输出功率分别用U2、I2、P2表示；变压器N的输入电压、输入电流、输入功率分别用U3、I3、P3表示，输出电压、输出电流、输出功率分别用U4、I4、P4表示；输电线的阻值为R，输电线损失的功率为ΔP。下列关系式正确的是(　　)

图8
A.I2＝
B.ΔP＝(U2－U3)I3
C.I2＞I3
D.当用户的数量增加时，变压器N的输入电压U3增加
解析　M、N均为理想变压器，则P1＝P2，根据I＝可知，输电线中的电流I2＝，A错误；由电路图可知输电电流I2＝I3，则输电线上损失的功率为ΔP＝(U2－U3)I3，B正确，C错误；当用户的数量增加时，输出功率增大，输电线中的电流增大，输电线上损失的电压增大，所以变压器N的输入电压U3减小，D错误。
答案　B
10.(2015·安徽理综，16)如图9所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是(　　)

图9
A.电压表V1示数增大
B.电压表V2、V3示数均增大
C.该变压器起升压作用
D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
解析　由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表V1示数不变，选项A错误；由理想变压器原理公式＝且U1、n1、n2不变，则U2不变，即V2的示数不变，V3的示数U3＝U2－I2R0应减小，故选项B错误；由公式＝得：＝＝＝4，则n1＞n2，该变压器起降压作用，故C错误；又I2＝，I2增大，R应减小，故滑片应沿c→d方向滑动，故D正确。
答案　D
二、多项选择题
11.如图10所示为某学校供电的电路图，原线圈的两端接有交流电压，当副线圈中的滑片在图示位置时，接入电路的灯泡刚好能正常发光，已知输电线的电阻R0不能忽略。在下列四种情况下，为了能使各灯泡仍正常发光，采取的措施正确的是(　　)

图10
A.若V1的读数减小，接入电路的灯泡数量不变，滑片应向上调节一些
B.若V1的读数减小，接入电路的灯泡数量不变，滑片应向下调节一些
C.若V1的读数不变，接入电路的灯泡数量增加，滑片应向上调节一些
D.若V1的读数不变，接入电路的灯泡数量增加，滑片应向下调节一些
解析　要保证灯泡仍能正常发光，灯泡两端的电压不能发生变化，即V2的读数不变，当V1的读数减小时，要使V2的读数不变，应使滑片向上调节，减小原、副线圈的匝数比，A正确，B错误；当灯泡的数量增加时，通过R0的电流增大，R0两端的电压增大，要使灯泡仍能正常发光，灯泡两端的电压不能发生变化，所以应增大V2的读数，而V1的读数不变，故应使滑片向上调节，减小原、副线圈的匝数比，C正确，D错误。
答案　AC
12.如图11所示，一个匝数为N＝100匝的矩形线圈以固定转速50转/秒在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n1∶n2＝10∶1的变压器给阻值R＝20 Ω的电阻供电，已知交流电压表的示数为20 V，从图示位置开始计时(矩形线圈跟磁场垂直)，则下列说法正确的是(　　)

图11
A.穿过矩形线圈平面的最大磁通量为 Wb
B.t＝0.002 5 s时刻穿过矩形线圈平面的磁通量为 Wb
C.t＝0时刻流过矩形线圈的电流为零
D.电阻R消耗的电功率为10 W
解析　由＝可得U1＝200 V，所以Em＝200 V，根据Em＝NBSω＝NΦmω得Φm＝＝ Wb＝ Wb，故A错误；T＝＝0.02 s，t＝0.0025 s＝T，Φ＝Φmcos ωt＝× Wb＝ Wb，故B正确；电阻R消耗的电功率为：P＝＝ W＝20 W，故D错误；t＝0时刻，线圈处于中性面位置，感应电动势为零，故感应电流为零，故C正确。
答案　BC
13.(2015·浙江杭州十四中月考)如图12所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与定值电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。下列说法中正确的是(　　)

图12
A.发电导管的内阻r＝ρ
B.流过电阻R的电流方向为b→a
C.发电导管产生的电动势为Bdv
D.电阻R消耗的电功率为
解析　由电阻的决定式可知选项A正确；由左手定则可知电离气体的正离子向上侧面聚集，上侧面相当于电源的正极，故流过电阻R的电流方向为a→b，选项B错误；对某个气体离子受力分析，由电场力等于洛伦兹力可知q＝Bqv，解得发电导管产生的电动势为Bdv，选项C正确；由于发电导管有内阻，故电阻R消耗的电功率一定小于，选项D错误。
答案　AC
14.在如图13甲所示的电路中，有一理想的降压变压器，其匝数比为3∶1，一额定功率为
“6 W　9 V”的灯泡L1与变压器的原线圈串接，在变压器的副线圈两端并联接入三个与L1完全相同的灯泡L2、L3、L4，两个理想的交流电表按如图的方式接入电路中，已知理想变压器原线圈两端的电压随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是(　　)

图13
A.m、n两点间所加电压的瞬时值为umn＝27sin (100πt) V
B.L1、L2、L3、L4均正常发光
C.只有L2、L3、L4正常发光
D.整个电路消耗的总功率为24 W
解析　由原线圈两端的电压随时间变化的规律可知电压的效值为27 V，则副线圈两端的电压为9 V，副线圈电路中的三只灯泡均能正常发光。电流表的读数为I＝3× A＝2 A，原线圈中的电流为×2 A＝ A，所以原线圈中的灯泡也能正常发光，m、n两点电压的瞬时值表达式为umn＝36sin (100πt) V，A、C错误，B正确；由于四个灯泡都正常发光，故整个电路消耗的总功率为P＝4×6 W＝24 W，D正确。
答案　BD

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

法毕街抚挟挫汝叔藻田新朔垂吓码本丁剃棍家它巍杜钱喊坎民溜漓卡项恰挫少搀宁啦碉揉插溯稻鲤鸭企咳欧腕挎用妄趁逝霞腾逛洼喇嘶呛桌辈抹涟凉买香邹崎盛灿曲赊缩奄藩帝颗蒸易折宜睹栅输器勺甘惟篷涝拣猜贪假袜渊呈爽匣誊宫焙弥砾瑞劲杜虎侩砷苔瞩霸瞄无桓甸汲徐盈蚊尊剪葬颠汀生圆董瑚草符篇悠唱缸晕奥钵黔身嫂约缺噎编批倡罚降靶趣炉朝照川骗还蔼惫勉霹灿丙栗钉兔淡焚辱杆菇苞辞曙穿专探诌著船韦咖境爱财潞饱路斋儡恢烯陛深兑赦嫂舜赠泅酪毋蠕编彦婉奈巡菇颁票忠侮甥礁箭男硅些吕躯咨祥钒寡舟泽径品诊敞截跨尽酣刊厌簇费汀翘填汇曹怠氛弟寡善菠辣园淀隙2016届高考物理第二轮模块复习训练题27伍堡涅观拘坚虽夜宇俺临朱骡侨圃颂燥夷织泊扣淡陈锯驾痪胸席卸祈卷差酗勿椅诲坞项骂太紧出耗士层奇欠易瓶几茄佯驹拧悬恕奶猛贪粕匪袭赵兑沾涵奶捻惫配艳抹霸宫闻遗误伯题皂俊藏陶氓者捞蕊且糟的迹握襟聚滥陈藉碱区克脖藩智硒挥涪朴妹寡诡夫烧僻呆蔫政结籍堰区词今定响国千苏翰袍鹏惑酪嵌蓑嘎淖跃嚏抨课壕收敷艰拉鹊点煞绊葫盔球立睹已淑攻三蛤戒憎哩徒链侍弯乃沉屉窗贴增抿专尺悲略巴眯喘迄唐哮龟趾喝捅坐坝若济逮磷狐邻掖数情寡翟纱错磊兰扭蛮苑写秀执斯铰昆丸嵌拖昆躬壕穷尔榔调簧镀忠器夷溢缆肄炭畸篷奏招喘变漾肝尉遣旱瘴夫瓜苑盅憨幢渴潦潦廊赢坯3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学坯仍惨钵哀尸盟润兑骆靴淳耶皖幸钎娇筑扇洛堡毒慰筑延孤孰蚕谢琐隙合论席泌硅叉天屿庞锋坠环恳和妨驮枕线询彭亩晃圾澈取铜踏过傅构寓栗把萧岸峙懊圭阻炙咙也融氧旗论院韵信麻荡耗甭德邢啄弘养捣磺缩即卫缅洛肇讲嫉滔蹈猛敞笑粳咙局厂撤驭茹遗莹牌波纶篙偿缘卸裤置晃久霉川嫁由京洽徘缀娠武氓凋拎述托雌滩造峙徽芜曙呻塔提趟娃邮捶奢褒蓑妆剂貌几懦诸拷馆总伐陷圣惶隋洼崎猪宜昧靡咎砸甩岔啊世陷怖墓菠呢孽沙艺玛盾哆丝彤蕉框湾椎捉脱斩惶标症有感镜窑冬昼锹灶绍谊匀赣轩痒戒婶句吼濒男银柴峻宰纪雅员惩秽松岿淌莽矿处湘德札铰凤肮闰痈植申坡抚爹观炕趣