2012高考物理一轮复习 直流和交流电路限时集训
更新时间:2023-05-12 14:41:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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专题限时集训(十) [专题十 直流和交流电路]
(时间:45分钟)
1.如图10-1所示,电源E的内阻不能忽略,其中,定值电阻R1=20 Ω,R2=16 Ω.当开关S扳到位置1时,电流表的示数为0.20 A,那么,当开关S扳到位置2时,电流表的示数可能是(
)
图10-1
A.0.18 A B.0.40 A C.0.26 A D.0.22 A
2.在如图10-2所示的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为(
)
图10-2
A.A灯和B灯都变亮 B.A灯变亮,B灯变暗 C.电源的输出功率增大 D.电源的工作效率降低
3.如图10-3所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1 A,那么(
)
图10-3
A.线圈消耗的电功率为4 W
B.线圈中感应电流的有效值为2 A C.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cosD.任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=
2π
T
2π
πT
5.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则( )
A.B.电动机的内电阻为4 Ω C.该车获得的牵引力为104 N
sin
用心 爱心 专心
1
T
D.该车受到的阻力为
63 N
7.实验室里的交流发电机可简化为如图10-5所示的模型,正方形线圈在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动.今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表,并让线圈每秒转25圈,读出电压表的示数为10 V.已知R =10 Ω,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是(
)
图10-5
A.线圈位于图中位置时,线圈中的瞬时电流为零
B.从中性面开始计时,线圈中电流瞬时值表达式为i=2sin50πt A C.流过电阻 R 的电流每秒钟换向50次 D.电阻 R上的热功率等于20 W
8.如图10-6所示,导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上,圆环通过电刷与导线c、d相接.c、d两个端点接在匝数比n1∶n2=10∶1的变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,导体棒ab长为L(电阻不计),绕与ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω
I,则( )
图10-6
A.变阻器上消耗的功率为P=10IR B.变压器原线圈两端的电压U1=10IR
C.从ab在环的最低端时开始计时,则棒ab中感应电流的表达式是iIsinωt D.ab沿环转动过程中受到的最大安培力FIBL
9.如图10-7所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈,上线圈两端与u=51sin314t V的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是( )
2
用心 爱心 专心 2
A.2.0 V B.9.0 V C.12.7 V D.144.0 V
10.如图10-8所示,在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD,AB边与磁场垂直,MN边始终与金属滑环K相连,PQ边始终与金属滑环L相连.金属滑环K、L与交流电流表A、定值电阻R通过导线串联.使矩形圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转.下列说法中正确的是(
)
图10-8
A.从图示时刻开始计时,交流电流表A的示数随时间按余弦规律变化 B.线圈转动的角速度越大,交流电流表A的示数越小 C.线圈平面与磁场平行时,流经定值电阻R的电流最大 D.线圈平面与磁场垂直时,流经定值电阻R的电流最大
11.图10-9甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20 Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光.下列说法正确的是(
)
图10-9
A.输入电压u的表达式u=πt V B.只断开S2后,L1、L2均正常发光
C.只断开S2后,原线圈的输入功率增大
D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W
12.图10-10甲为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头,原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如图乙所示.若只在ce间接一只Rce=400 Ω的电阻,或只在de间接一只Rde=225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.
(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式;
(2)求只在ce间接400 Ω电阻时,原线圈中的电流I1;
(3)求ce和de间线圈的匝数比
ncende
用心 爱心 专心
3
图10-10
专题限时集训(十)
1.D 【解析】 当外电路电阻减小时,电流增大,路端电压减小,即当开关S拨到2时,电流大于0.20 A,路端电压小于U1=I1R1=4 V,A错误;电流表中的电流小于0.25 A,只有选项D正确.
2.B 【解析】 滑动变阻器的滑动头向下滑动时,变阻器连入电路的电阻增大,使得整个电路的电阻增大,根据闭合电路欧姆定律,则干路电流减小,导致电灯A两端的电压升高,故A灯变亮,依据并联电路的电流特点,此时通过B灯的电流减小,故B灯变暗,选项A错误,B正确;由于干路电流减小,电源的内阻分得的电压降低,由E=U-Ir可知,电源的输出电压升高,故电源的工作效率增大,选项D错误;当R=r时,电源的输出功率最大,但本题中上述电阻关系是无法确定的,故选项C错误.
3.AC 【解析】 从图示位置开始计,此时交变电流的瞬时值表达式为i=Imcosωt,当ωt=60°时,i=1 A,可解得Im=2 A,其有效值为I=
U1R2
Im
的功率P=I2R=4 W,A正确;线圈中感应电动势的最大值Em=ImR=4 V,所以任意时刻线圈
2πBSωEm2T
中的感应电动势为e=4cos,C正确;磁通量的最大值Φm=BS==,则穿过
Tωωπ2T2π
线圈任意时刻的磁通量Φ=,D错误.
πT
5.D 【解析】 电动机的额定电压U=48 V,额定电流I=12 A,电动机的输入功率为
2
P=UI=576 W,故选项A错误;根据能量守恒定律P入=P出+Ir,解得r=1.57 Ω,故选项B错误;P出=Fv=fv,得f=63 N,故选项C错误,D正确.
6.AD 【解析】 由变压器的工作原理可知,副线圈两端电压的最大值为222 V,由
U2TU′2
于二极管的单向导电性,只有一半时间内有电流通过,即=×T,得有效值U′=
R2R
112 V ,选项A正确;P向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电流表A2的示数变小,A1的示数也减小,选项B错误;变压器输出功率减小,则输入功率也减小,选项D正确;同理可知选项C错误.
7.BC 【解析】 线圈位于图中位置时,线圈中的瞬时电流最大,A错;电压表的示数为10 V,则电压的最大值为,电流的最大值为2 A.线圈每秒转25圈,则ω=2πn=50π rad/s,故线圈中电流瞬时值表达式为i=πt A,B对;线圈每秒转25圈,每圈电流方向改变两次,故C,所以电流的有效值为1 A,电
2
阻R上的热功率等于IR=10 W,选项D错.
I1n21
8.D 【解析】 由==得I2=10I1=10I,变阻器上消耗的功率为P=I22R=100I2R,
I2n110
而U2=I2R=10IR,则U1=10U2=100IR,选项A、B均错误;棒ab在环的最低端时,棒ab中感应电流最大,为2I,若从此刻开始计时,输出电流为余弦交变电流,安培力F=IBL,选项C错误,D正确.
用心 爱心 专心
4
,B错误;回路消耗
9.A 【解析】 根据理想变压器电压关系=可知,下线圈两端的电压有效值为U2
51=V≈9.0 V,交流电压表测量的是有效值,考虑到实际有损耗,故实际读数应该小于4 2
9.0 V,故选项B、C、D错误,A正确.
10.C 【解析】 从图示时刻开始计时,线圈中产生的交流电随时间的变化规律为i=BSωBSω
ωt,电流表的示数为交流电的有效值,电流表的示数为I选项A错误;RR
角速度变大,示数也变大,选项B错误;线圈与磁场平行时,线圈切割磁感线的速度最大,电动势最大,电流最大,选项C正确;线圈与磁场垂直时,线圈不切割磁感线,电动势为零,电流为零,选项D错误.
2π
11.D 【解析】 由图乙,T=0.02 s,所以ω==100π rad/s,u=Emsinωt=20
U1n1
U2n2
T
πt V,A错;只断开S2,副线圈电压U2不变,但副线圈总电阻R副增大,流过L1、
U22
L2的电流减小且每个小灯泡两端的电压小于其额定电压,无法正常发光,由P副R副
副线圈的功率减小,副线圈的功率决定原线圈的功率,所以原线圈的输入功率减小,BC均
U1n1U2242
=得U2=4 V,所以S1接到2后,R消耗的电功率P= W=0.8 W,D正确.
U2n2R2013.(1)Uab=400sin200πt V (2)0.28 A (3)4∶3 【解析】 (1)由题图知ω=200π rad/s 电压瞬时值uab=400sin200πt V (2)电压有效值U1=理想变压器P1=P2
原线圈中的电流I1 2
A) 5
(3)设ab间匝数为n1 解得I1=0.28 A(或
P1U1
U1Uce=n1nce
U1Ude
=n1nde
U2U2cede
由题意知
RceRde
ncece
解得
ndeRde
nce4
代入数据得
nde3
用心 爱心 专心 5
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