1、專題四第11講 直流與交流電路問(wèn)題限時(shí)：40分鐘一、選擇題(本題共16小題，其中18題為單選，9 16題為多選)1(2017四川師大二模)如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，電阻R2、R3為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，A、B為電容器的兩個(gè)極板。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1處于某位置時(shí)，A、B兩板間的帶電油滴靜止不動(dòng)。則下列說(shuō)法中正確的是 ( B )A僅把R1的觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)減小，油滴向下運(yùn)動(dòng)B僅把R1的觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)減小，油滴向上運(yùn)動(dòng)C僅把兩極板A、B間距離減小，油滴向下運(yùn)動(dòng)D僅把兩極板A、B間相對(duì)面積減小，油滴向下運(yùn)動(dòng)解析僅把R1的觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，R1增大，外電路總電阻增大

2、，干路電流減小，路端電壓增大，則電流表讀數(shù)減小。由E分析可知，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，油滴所受電場(chǎng)力增大，則油滴向上運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤，B正確；僅把兩極板A、B間距離d減小，電容器的電壓不變，由E分析可知，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，油滴所受電場(chǎng)力增大，則油滴向上運(yùn)動(dòng)。而電路其他部分不變，電流表讀數(shù)不變。故C錯(cuò)誤；僅把兩極板A、B間相對(duì)面積減小，U和d不變，則板間場(chǎng)強(qiáng)不變，油滴所受電場(chǎng)力不變，則油滴仍保持靜止。電流表讀數(shù)不變。故D錯(cuò)誤。2(2017河南省濟(jì)源市二模)如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一巨型金屬線圈兩次以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的et圖象分別如圖乙中曲線a、b所示，則 ( D

3、 )At0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零B曲線a表示的交變電流的頻率為25 HzC曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為15 VD曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為32解析在t0時(shí)刻，線圈一定處在中性面上，此時(shí)磁通量最大，故A錯(cuò)誤；曲線a的交變電流的頻率f50 Hz，故B錯(cuò)誤；由圖可知，a的周期為2102s；b的周期為3102s，則由n可知，轉(zhuǎn)速與周期成反比，故曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為32，曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是30 V，根據(jù)EmnBS得曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是20 V，則有效值為UV10V；故C錯(cuò)誤，D正確。3(2017山東省聊城市二模)如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比n1n221

4、，原線圈接正弦式交流電，副線圈接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R，當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升，若電動(dòng)機(jī)因摩擦造成的能量損失不計(jì)，則圖中電壓表的讀數(shù)為 ( A )A4IRBC4IR D IR解析電流與匝數(shù)成反比，副線圈的電流為2I，輸入功率等于副線圈消耗的功率：P(2I)2RmgvUI，所以電壓表的讀數(shù)U4IR。故選A。4(2017江西省二模)如圖所示，理想變壓器原線圈兩端A、B接在電動(dòng)勢(shì)為E8 V，內(nèi)阻為r2 的交流電源上，理想變壓器的副線圈兩端與滑動(dòng)變阻器Rx相連，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為12，當(dāng)電源輸出功率最大時(shí) ( D )A 滑動(dòng)變阻器的阻值

5、Rx2 B最大輸出功率P4 WC變壓器的輸出電流I22 A D滑動(dòng)變阻器的阻值Rx8 解析當(dāng)外電路電壓等于內(nèi)電路電壓時(shí)電源輸出功率最大，即U1Ur，而且U1Ur8 V，故U14 V，根據(jù)歐姆定律可得I12 A，故根據(jù)可得副線圈中的電流為I21 A，根據(jù)可得副線圈兩端的電壓U28 V，故Rx8 ，最大輸出功率為PU2I28 W，故D正確。5(2017江蘇省泰州市一模)如圖所示電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R0為固定電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的觸頭向上移動(dòng)時(shí)，下列論述正確的是 ( B )A燈泡L一定變亮 B伏特表的示數(shù)變小C安培表的示數(shù)變小 DR0消耗的功率變小解析當(dāng)R的滑動(dòng)觸點(diǎn)向上移動(dòng)時(shí)，R變小

6、，外電路總電阻變小，由閉合電路歐姆定律知，總電流I變大，電源的內(nèi)電壓變大，則路端電壓變小，因此伏特表讀數(shù)變小。燈泡L的電壓減小，則燈L一定變暗。故A錯(cuò)誤，B正確；路中并聯(lián)部分電壓變小，通過(guò)L的電流減小，而總電流增大，則安培表A的讀數(shù)變大，R0消耗的功率變大。故C、D錯(cuò)誤。6(2017寧夏中衛(wèi)市一模)如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2221，原線圈接u1220sin100t(V)的交流電，電阻R10 ，電流表、電壓表均為理想電表，則 ( D )A電壓表的讀數(shù)為10 VB電流表的讀數(shù)為22 AC電阻R消耗的功率為10 W D變壓器的輸出功率為10 W解析輸入電壓的有效值為：U1

7、V220 V，根據(jù)得：U2U1220 V10 V，故A錯(cuò)誤；電流表的示數(shù)為：I2A1 A，故B錯(cuò)誤；電阻消耗的功率為：P2U2I2101 W10 W，故C錯(cuò)誤；理想變壓器的輸入電功率等于負(fù)載消耗功率，故為：P1P210 W，故D正確。7(2017山東省日照市二模)自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈。某自耦變壓器的電路如圖所示，副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器的線圈總匝數(shù)為1 100匝，原線圈接在e220sin100tV的交流電源上。副線圈接阻值為44 的負(fù)載電阻，正常工作時(shí)消耗的功率為11 W。已知負(fù)載電阻正常工作，則下列說(shuō)法正確的是 ( C )A副線圈的匝數(shù)是100匝B通過(guò)原線圈的電流為5 AC副線圈

8、的輸出電壓為22 VD副線圈上輸出電壓的頻率為5 Hz解析原線圈兩端的電壓為：U1V220 V，根據(jù)P得副線圈兩端的電壓為：U222 V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得：，即，解得n2110匝，故A錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)輸入功率等于輸出功率P1P211 W，通過(guò)原線圈的電流I10.05 A，故B錯(cuò)誤；根據(jù)交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知1002f，解得f50 Hz，故D錯(cuò)誤。8(2017河北省衡水中學(xué)二模)圖甲中理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n1n251，電阻R20 ，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關(guān)，原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，現(xiàn)將S1接1，S2閉合，此時(shí)L2

9、正常發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是 ( D )A輸入電壓u的表達(dá)式為u20sin(50t)VB只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光C只斷開S2后，原線圈的輸入功率將增大D若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8 W解析從圖中可看出該交流電的最大值為20 V，周期為0.02 s，根據(jù)交變電流的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律eEmsint，其中，可知輸入電壓u20sin(100t)V，A錯(cuò)誤；只斷開S2，副線圈中電壓不變，兩燈泡的總電壓不變，總電阻增加，流過(guò)燈泡的電流減小，L1、L2不能正常發(fā)光，故B錯(cuò)誤；只斷開S2，副線圈中電壓不變，電路總電阻增加，總電流減小，副線圈功率減小，理想變壓器輸入功率等于輸出功率，故原

10、線圈的輸入功率減小，故C錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓之比U1U2n1n2，可知副線圈電壓的有效值為4 V，若S1接到2，副線圈的電壓仍不變，根據(jù)P可得電阻消耗的電功率為0.8 W，故D正確。9(2017江蘇省泰州市一模)如圖甲，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為21，原線圈的電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，副線圈電路中接有燈泡，額定功率為22 W；原線圈電路中接有電壓表和電流表。現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則 ( ABD )A燈泡的額定電壓為110 VB副線圈輸出交流電的頻率為50 HzCU220 V，I0.2 AD原線圈輸入電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為u220s

11、in100tV解析有效值為：U220 V，副線圈的電壓為：U2U1110 V，則A正確；原線圈的頻率為f50Hz，變壓器不會(huì)改變頻率，故B正確；副線圈電流為：I20.2 A，原線圈的電流為：I1I10.1A，則C錯(cuò)誤；2f100，瞬時(shí)表達(dá)式為：u220sin100tV，故D正確。10(2017山東省濰坊一模)如圖所示，理想變壓器為降壓變壓器，原線圈通過(guò)燈泡L1與正弦式交流電相連，副線圈通過(guò)導(dǎo)線與兩個(gè)相同的燈泡L2和L3相連，開始時(shí)開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。當(dāng)S閉合后，所有燈泡都能發(fā)光。下列說(shuō)法中正確的是 ( AB )A燈泡L1和L2中的電流有效值可能相等B燈泡L2兩端的電壓變小C燈泡L1變亮，燈泡L

12、2的亮度不變D變壓器原線圈的輸入功率不變解析當(dāng)S接通后，根據(jù)I1n1I2n2可知，因?yàn)槭墙祲鹤儔浩鳎瑒tn1n2，則I1I2，則燈泡L1和L2中的電流有效值可能相等，選項(xiàng)A正確；當(dāng)S閉合后，輸出功率變大，輸出電流變大，變壓器的輸入功率等于輸出功率，所以變壓器的輸入功率變大，輸入電流變大，燈泡L1的電壓增大，原線圈電壓減小，匝數(shù)不變故副線圈電壓減小，燈泡L2兩端的電壓變小，故B正確，燈泡L1變亮，L2變暗，故CD錯(cuò)誤，故選AB。11(2017河北省定州中學(xué)4月考)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電表均為理想表，電路正常工作。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( BD )A當(dāng)滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)增大，但

13、與外電阻不成正比B當(dāng)滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)減小，且與外電阻成反比C當(dāng)滑片在最左端時(shí)，電壓表的示數(shù)不等于電動(dòng)勢(shì)D當(dāng)滑片在最右端時(shí)，電壓表的示數(shù)等于電動(dòng)勢(shì)解析當(dāng)滑片向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻增大，所以電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小，根據(jù)在最左端時(shí)，外電路電阻最大，由于電源內(nèi)阻的存在，電壓表的示數(shù)不等于電動(dòng)勢(shì)，C正確，當(dāng)滑片在最右端，外電路電阻為零，但是由于內(nèi)阻的分壓，所以電壓表的示數(shù)不等于電動(dòng)勢(shì)，D錯(cuò)誤，故選BD。12如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則 ( AD )A電壓表讀數(shù)減小B電流表讀數(shù)減小

14、C質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)DR3上消耗的功率逐漸減小解析由圖可知，R2與滑動(dòng)變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)后，再與R1串聯(lián)接在電源兩端；電容器與R3并聯(lián)；當(dāng)滑片向b移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；路端電壓減小，同時(shí)R1兩端的電壓也增大；故并聯(lián)部分的電壓減?。挥蓺W姆定律可知流過(guò)R3的電流減小，而流過(guò)并聯(lián)部分的電流增大，故電流表示數(shù)增大；因并聯(lián)部分電壓減小，而R2中電壓增大，故電壓表示數(shù)減小，A正確，B錯(cuò)誤；因電容器兩端電壓減小，故電荷受到的向上電場(chǎng)力減小，則重力大于電場(chǎng)力，合力向下，電荷向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；因R3兩端的電壓減小，由P可知，R3上消耗

15、的功率減?。?故D正確。13某發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓如圖所示，經(jīng)理想變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸送，最后經(jīng)理想變壓器降壓后輸送給用戶。則下列說(shuō)法中正確的是 ( BC )A發(fā)電機(jī)輸出交流電壓的有效值為500 VB用戶獲得的交流電壓頻率為50 HzC若增加用戶用電負(fù)載的數(shù)量，輸電線上損失的功率將增加D若增加升壓變壓器原線圈的匝數(shù)，輸電線上損失的功率將減小解析由圖象可知交流電的最大值為Um500 V，故A錯(cuò)誤；交流電壓的頻率在變壓和傳輸過(guò)程中是不變的，由圖象可知交流電的周期為0.02 s，頻率為f1/T50 Hz，B正確；若增加用戶用電負(fù)載的數(shù)量，總電阻減小，電流增大，PI2R知損失功率增大，故C正確；增大升

16、壓變壓器原線圈匝數(shù)，輸出電壓U2減小，損失的功率為P2R，損失功率增大，故D錯(cuò)誤。14(2017河北省定州中學(xué)4月考)如圖甲所示，一個(gè)矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈內(nèi)磁通量隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是 ( BC )At1時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大Bt2時(shí)刻ab的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直Ct3時(shí)刻線圈平面與中性面重合Dt4、t5時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流的方向相同解析 t1時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量最大，此時(shí)磁通量的變化率等于零，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻磁通量為零，線圈與磁場(chǎng)平行，故導(dǎo)線ab的速度方向跟磁感線垂直，故B正確；t3時(shí)刻線圈的磁通量最大，

17、故此時(shí)線圈與中性面重合；故C正確；由圖可知t5時(shí)刻線圈中磁通量最大，此時(shí)磁通量的變化率等于零，故沒(méi)有感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。所以BC正確，AD錯(cuò)誤。15(2017河北省武邑中學(xué)一模)如圖甲所示是家用臺(tái)燈亮度調(diào)節(jié)原理圖，理想自耦變壓器的a、b間接入如圖乙所示正弦交流電壓。交流電流表A為理想電表，燈泡額定電壓為15 V，額定功率30 W(設(shè)燈泡的電阻值保持不變)，當(dāng)P在C處時(shí)燈泡正常發(fā)光。下列描述正確的有 ( AC )A燈泡正常發(fā)光時(shí)變壓器線圈的總匝數(shù)與C點(diǎn)下方的匝數(shù)之比為443B當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的讀數(shù)為2 AC將調(diào)壓端的滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入功率變小D將調(diào)壓端的滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)

18、，變壓器的輸入電壓變小解析由圖象知輸入電壓的有效值為220 V，燈泡正常發(fā)光，副線圈電壓為15 V，所以燈泡正常發(fā)光時(shí)變壓器初、次級(jí)線圈的匝數(shù)比，A正確；當(dāng)電燈正常發(fā)光時(shí)，電燈兩端電流I2A2 A，則變壓器初電流：I1I2A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，即n2減小時(shí)，電壓U2應(yīng)該減小，所以燈泡功率減小，則變壓器的輸入功率變小，C正確；變壓器的輸入電壓只由發(fā)電機(jī)輸出電壓決定，與次級(jí)匝數(shù)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC。16(2017湖北省襄陽(yáng)五中一模)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n231，原線圈EF兩端與寬度d2 m的光滑平行金屬軌道連接，軌道平面水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.8 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軌道平面向下。一根金屬桿以v10sin 10t(m/s)的速度在軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。副線圈GH兩端連接的電路如圖，三個(gè)燈泡的電阻均為6 ，L是直流電阻不計(jì)的理想線圈，C是電容器。下列說(shuō)法正確的是 ( CD )A三個(gè)燈泡的亮度相同B副線圈中電流的頻率為10 HzC燈泡D1的功率為24 WD若導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)周期變?yōu)?.1 s，則燈泡D2變暗，D3變亮解析當(dāng)金屬桿在軌道上以速度v10sin