第10練直流電路與交變電流1~6題每題4分，7~9題每題6分，10題8分，共50分［保分基礎(chǔ)練］1.(多選)(2024·新課標(biāo)卷·20)電動汽車制動時可利用車輪轉(zhuǎn)動將其動能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來。車輪轉(zhuǎn)動時帶動磁極繞固定的線圈旋轉(zhuǎn)，在線圈中產(chǎn)生電流。磁極勻速轉(zhuǎn)動的某瞬間，磁場方向恰與線圈平面垂直，如圖所示。將兩磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，則磁極再轉(zhuǎn)過90°時，線圈中()A.電流最小B.電流最大C.電流方向由P指向QD.電流方向由Q指向P2.(2024·廣西卷·6)將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體L1、L2無縫連接成一段導(dǎo)體，總長度為1.00m，接入圖甲電路。閉合開關(guān)S，滑片P從M端滑到N端，理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動距離x的變化關(guān)系如圖乙，則導(dǎo)體L1、L2的電阻率之比約為()A.2∶3 B.2∶1 C.5∶3 D.1∶33.(2024·河北卷·4)R1、R2為兩個完全相同的定值電阻，R1兩端的電壓隨時間周期性變化的規(guī)律如圖甲所示(三角形脈沖交流電壓的峰值是有效值的3倍)，R2兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化如圖乙所示，則兩電阻在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2為()A.2∶3 B.4∶3 C.2∶3 D.5∶44.(2024·北京卷·5)如圖甲所示，理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上，輸入電壓u隨時間t變化的圖像如圖乙所示，副線圈接規(guī)格為“6V，3W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是()A.原線圈兩端電壓的有效值為242VB.副線圈中電流的有效值為0.5AC.原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4D.原線圈的輸入功率為12W5.(2024·河北省一模)如圖所示電路中，理想自耦變壓器接在輸出電壓有效值恒定的正弦交流電源上，P1為變壓器上的滑動觸頭，P2為滑動變阻器R的滑片，電壓表和電流表均為理想電表，下列說法正確的是()A.若僅將P1從M位置逆時針轉(zhuǎn)到N位置，則電壓表V1示數(shù)增大B.若僅將P1從M位置逆時針轉(zhuǎn)到N位置，則電壓表V2示數(shù)增大C.若僅將P2向左滑動，定值電阻R0消耗的電功率減小D.若僅將P2向左滑動，則電流表示數(shù)減小6.(多選)(2024·安徽省名校聯(lián)盟二模)如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，R1、R2、R4為阻值相同的定值電阻，R3為滑動變阻器，電表均為理想電表?，F(xiàn)將R3的滑片向右滑動，電壓表V1、V2的示數(shù)改變量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2，電流表A的示數(shù)改變量的絕對值為ΔI，下列說法正確的是()A.電流表A的示數(shù)變大B.ΔU1<ΔU2C.ΔUD.ΔU［爭分提能練］7.(2024·廣東汕頭市一模)如圖甲所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2=1∶10，其輸入電壓如圖乙所示，輸電功率為200kW，輸電線總電阻為R線=8Ω，則下列說法正確的是()A.降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為100HzB.升壓變壓器副線圈的電壓有效值為5000VC.高壓輸電線上電流有效值為40AD.高壓輸電線上損失的電壓為3202V8.(2023·海南卷·7)如圖所示電路，已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，電容器電容為C，閉合開關(guān)K，待電路穩(wěn)定后，電容器上電荷量為()A.CE B.12CE C.25CE D.9.(多選)(2024·河南新鄉(xiāng)市二模)如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為6∶1，原、副線圈回路中所接電阻的阻值均為R。原線圈所在回路接有交流電源，電源電壓的瞬時值表達(dá)式為u=2202sin100πt(V)。下列判斷正確的是()A.原、副線圈中電流之比為6∶1B.副線圈兩端電壓的有效值為33VC.副線圈中電流的頻率為100HzD.原線圈中電阻R與副線圈中一個電阻R所消耗的功率之比為4∶9［尖子生選練］10.(2024·湖南卷·6)根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截止到2023年9月，我國風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實驗小組模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值電阻R0。當(dāng)用戶端接一個定值電阻R時，R0上消耗的功率為P。不計其余電阻，下列說法正確的是()A.風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則R0上消耗的功率為4PB.輸電線路距離增加，若R0阻值增加一倍，則R0消耗的功率為4PC.若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則R0上消耗的功率為8PD.若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻R，則R0上消耗的功率為6P

答案精析1.BD[題圖中線圈處于中性面位置，當(dāng)磁極再轉(zhuǎn)過90°時，此時穿過線圈的磁通量為0，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，故可知電流最大；磁極轉(zhuǎn)過90°時，相當(dāng)于PQ逆時針轉(zhuǎn)90°向下運(yùn)動，由右手定則知，此時感應(yīng)電流方向由Q指向P。故選B、D。]2.B[根據(jù)電阻定律R=ρLS，得ΔR=ρΔxS，根據(jù)歐姆定律ΔU=I·ΔR，整理可得ρ=SI·ΔUΔx，結(jié)合題圖可知導(dǎo)體L1、L2的電阻率之比ρ13.B[題圖甲一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q1=(U03)2R1×T2+U02R1×T2=2U023R1T；題圖乙一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q2=(U02)24.B[由題圖乙知，理想變壓器原線圈電壓最大值為Um=242V，則有效值為U1=Um2=24V，故A錯誤；燈泡正常發(fā)光，由P=UI得，副線圈中電流有效值為I=PLU2=3W6V=0.5A，故B正確；由理想變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系可知n1n2=U1U2=4，故C錯誤；理想變壓器沒有能量損失，原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，則原線圈的輸入功率5.B[若僅將P1從M位置逆時針轉(zhuǎn)到N位置，副線圈匝數(shù)n2變大；原線圈電壓U1不變，則電壓表V1示數(shù)不變，根據(jù)U2U1=n2n1，可知副線圈電壓U2增大，則副線圈電流增大，R0兩端電壓增大，電壓表V2示數(shù)增大，故A錯誤，B正確；若僅將P2向左滑動，根據(jù)U2U1=n2n1，可知副線圈電壓U2不變，由于滑動變阻器接入電路的阻值變小，則副線圈電流I2增大，電流表示數(shù)增大，根據(jù)P=6.BD[滑動變阻器滑片向右滑動，接入電路的電阻變大，電路總電阻變大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，干路電流減小，而電流表接在干路，則電流表示數(shù)減小，故A錯誤；設(shè)R1=R2=R4=R，可知R1與R2并聯(lián)，則其等效電阻R并=R·RR+R=R2，而U1=IR并=I·R2，由此可知ΔU1ΔI=R2，其比值大小不變，由于電源內(nèi)阻不計，則根據(jù)電路圖可得U2=E-IR4=E-IR，則可知ΔU2ΔI=R，大小不變，知7.D[交流電周期T=0.02s，降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為f=1T=50Hz，故A錯誤；升壓變壓器原線圈的電壓有效值為U1=5002V=2502V，根據(jù)n1n2=U1U2，升壓變壓器副線圈的電壓有效值為U2=5002×10V=25002V，故B錯誤；根據(jù)P=U2I2得高壓輸電線上電流有效值為I2=402A，故C錯誤；高壓輸電線上損失的電壓為ΔU=I2R8.C[看似是一個電橋，但只需將電源負(fù)極接地(就是取電勢為零)，則電容器上極板電勢為2E5，下極板電勢為4E5，極板間電勢差U=2E5，由Q9.BD[原、副線圈中電流之比為I1∶I2=n2∶n1=1∶6，原線圈中電阻R與副線圈中一個電阻R所消耗的功率之比為P∶P'=I12R∶(I24)2R=4∶9，故A錯誤，D正確；設(shè)原線圈兩端電壓的有效值為U1，副線圈兩端電壓的有效值為U2，則有U1U2=n1n2=61，U2=I2·R4，又U=I1R+U1=220V，聯(lián)立可得U2=33V，故B正確；由電源電壓的瞬時值表達(dá)式可知，周期為T=2πω=2π100πs=0.10.A[將降壓變壓器部分的電路等效為一個定值電阻R等，如圖為等效電路圖，設(shè)降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k∶1，輸電線路中的電流為I2，降壓變壓器副線圈中的電流為I4，由等效部分功率相同可得：I42R=I22R等，又有I2I4=1k，故R等=k2R，則輸電線上的電流為I2=U2R0+k2R，轉(zhuǎn)子在磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢為e=NBSωsinωt，當(dāng)轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時，升壓變壓器原、副線圈兩端電壓都增加一倍，輸電線上的電流變?yōu)镮2'=2I2，由P2升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加一倍，副線圈兩端電壓