2019版高考物理大二轮复习考前基础回扣练11恒定电流与交变电流

回扣练11：恒定电流与交变电流

1．如图所示，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1.0 Ω，电阻R

1＝

4.0 Ω，R 2＝7.5 Ω，R 3＝

5.0 Ω，电容器的电容C ＝10 μF.闭合开

关S ，电路达到稳定后电容器的电荷量为( )

A ．4.5×10－5 C

B ．6.0×10－5

C C ．7.5×10－5 C

D ．1.2×10－4 C 解析：选B.闭合开关S ，R 1和R 3串联，电容器的电压等于R 3的电压，为：

U ＝R 3R 1＋R 3＋r E ＝54＋5＋1

×12 V ＝6.0 V ； 电容器上所带的电荷量Q ＝CU ＝10×10－6×6.0 C＝6.0×10－5

C ；故选B.

2．(多选)在如图所示的电路中，电容器C 的上极板带正电．为了

使该极板仍带正电且电量增大，下列办法中可采用的是( )

A ．增大R 1，其他电阻不变

B ．增大R 2，其他电阻不变

C ．增大R 3，其他电阻不变

D ．增大R 4，其他电阻不变

解析：选AD.A 项：增大R 1时，R 1上的分压增大，而下极板上电势不变，故上极板电势升高，则电容器两端的电势差增大，极板上电荷量增大，故A 正确；B 项：若增大R 2时，R 2上的分压增大，则R 1两端的电势差减小，上极板上电势降低，而下极板电势不变，故可能使下极板带正电，或电量减小，故B 错误；C 项：增大R 3，则R 3分压增大，故下极板的电势升高，会出现与B 相同的结果，故C 错误；D 项：增大R 4，则R 4分压增大，R 3两端的电势差减小，故下极板上电势降低，上下极板间电势差增大，故电量增大，故D 正确．

3．如图，在含有理想变压器的电路中，三个定值电阻R 2＝R 3＝2R 1，电流表为理想交流电表，U 为有效值恒定的正弦交流电源．当S 闭合时，电流表的示数为I ；当S 断开时，电

流表的示数为5I 9.该变压器原、副线圈匝数比n 1n 2为( )

A ．2

B ．3

C ．4

D ．5

解析：选A.设变压器原、副线圈匝数比为k ，则可知，开关闭合时，副线圈电流为kI ，根据理想变压器原理可知U －IR 1kI R 2R 3R 2＋R 3＝k ，同理U －59

IR 1k 59

IR 2＝k ，联立解得：k ＝2，故A 正确． 4．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，平行板电容器

的两金属板水平放置，开关S 是闭合的，两板间一质量为m 、电

荷量为q 的油滴恰好处于静止状态，G 为灵敏电流计．则以下说

法正确的是( )

A ．在将滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G 中有从b 到a 的电流

B ．在将滑动变阻器滑片P 向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G 中有从b 到a 的电流

C ．在将滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中，油滴仍然静止，G 中有从a 到b 的电流

D ．在将S 断开后，油滴仍保持静止状态，G 中无电流通过

解析：选A.滑片P 向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，因U ＝E －I (r ＋R 1)，可知电容器两极板间电压变大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，两极板间电压变大，说明电容器充电，G 中电流方向从b 到a ，选项A 正确，B 、C 错误；将S 断开后，电容器放电，G 中有电流，电压减小，电场力减小，油滴向下运动，选项D 错误．

5．如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，当闭合开关

S 1，滑动变阻器滑片P 向左移动的过程中，下列结论正确的是( )

A ．小灯泡L 变暗

B ．电流表读数变大，电压表读数变小

C ．电容器C 上电荷量增加

D ．电源的总功率变小

解析：选B.滑动变阻器滑片P 向左移动的过程中，滑动变阻器的有效阻值变小，闭合电路的外电阻变小，电路总电流增加，路端电压减小，所以电流表读数变大，电压表读数变小，选项B 正确．电路总电流增加，小灯泡L 变亮，选项A 错误．小灯泡L 两端电压增加，滑动变阻器两端的电压减小，电容器的电压减小，电容器上的电荷量减小，选项C

错误．当

电路外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，滑动变阻器滑片P 向左移动的过程中，外电路电阻变小，外电路电阻可能比电源内阻相差更大，也可能相差更小，所以电源的输出功率可能减小，也可能变大，选项D 错误.

6．如图所示，某发电机输出功率是100 kW ，输出电压是250 V ，从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220 V ，求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( )

A ．16∶1 190∶11

B ．1∶16 11∶190

C ．1∶16 190∶11

D ．16∶1 11∶190

解析：选C.输电线损失功率 P 线＝100×103×5% W＝5×103 W ，

所以，输电线电流I 2＝

P 线R 线

＝25 A ， 升压变压器原线圈电流I 1＝P 2U 1＝400 A ， 故升压变压器原、副线圈匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝116

. 升压变压器副线圈端电压U 2＝n 2n 1

·U 1＝4 000 V ，

输电线损失电压U 线＝I 2·R 线＝200 V ，

降压变压器原线圈电压U 3＝U 2－U 线＝3 800 V ， 故降压变压器原、副线圈匝数比为n 3n 4＝U 3U 4＝19011

. 故选项C 正确．

7．(多选)在如图所示的U -I 图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R 的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R 相连组成

闭合电路．由图象可知( )

A ．电源的电动势为3 V ，内阻为0.5 Ω

B ．电阻R 的阻值为1 Ω

C ．电源的输出功率为2 W

D ．电源的效率为66.7%

解析：选ABD.由图象可知，该电源的电动势E ＝3 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电阻R 的阻值为1 Ω仍由图象可知，用该电源直接与R 相连组成闭合电路时，路端电压U ＝2 V ，电流I

＝2 A ，则电源的输出功率P ＝UI ＝2×2 W＝4 W ，电源的效率η＝UI EI ×100%＝23

×100%≈66.7%，故选项A 、B 、D 正确，选项C 错．

8．(多选)在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑

动头，如图所示，当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P 1、

P 2的位置，使输出电压基本稳定在220 V 上．现发现输出电压高于

220 V ，下列措施可能的是( )

A ．P 1不动，将P 2向上移

B ．P 2不动，将P 1向上移

C ．P 1向下移，将P 2向上移

D ．P 1向上移，将P 2向下移

解析：选BD.当P 1不动，将P 2向上移时，副线圈的匝数增加，输出的电压将会增加，故A 错误；当P 2不动，将P 1向上移时，原线圈的匝数增加，根据电压与匝数成正比可知，此时输出的电压将会减小，故B 正确；当将P 1向下移，同时P 2向上移时，原线圈的匝数减小，副线圈的匝数增加，根据电压与匝数成正比可知，此时输出的电压将会增加，故C 错误；当将P 1向上移，同时P 2向下移时，原线圈的匝数增加，副线圈的匝数减小，根据电压与匝数成正比可知，此时输出的电压将会减小，故D 正确．所以BD 正确，AC 错误．

9．(多选)如图，单匝矩形导线框abcd 与匀强磁场垂直，线框电阻不计，线框绕与cd 边重合的固定转轴以恒定角速度从图示位置开始匀速转动，理想变压器匝数比为n 1∶n 2.开关S 断开时，额定功率为P 的灯泡L 1正常发光，电流表示数为I ，电流表内阻不计，下列说法正确的是( )

A ．线框中产生的电流为正弦式交变电流

B ．线框从图中位置转过π4时，感应电动势瞬时值为P I

C ．灯泡L 1的额定电压等于n 1P n 2I

D ．如果闭合开关S ，则电流表示数变大

解析：选ABD.线框绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线框中产生的是电流为正弦式交变电流，故A 正确；线框从中性面转动，所以感应电动势的瞬时值表达式为e ＝2P

I sin ωt ，

当转动π4时，感应电动势的瞬时值2P I sin π4＝P I ，故B 正确；原线圈两端的电压U 1＝P I

，根据电压与匝数成正比，得U 1U 2＝n 1

n 2，副线圈两端的电压U 2＝n 2U 1n 1＝n 2P n 1I ，即灯泡的额定电压为n 2P n 1I

，故C 错误；S 闭合，副线圈负载电阻变小，输出功率变大，输入功率变大，P 1＝U 1I ，得I ＝P 1

U 1变大，即电流表示数变大，故D 正确；故选ABD.

10．如图(a)所示，理想变压器原副线圈匝数比n 1∶n 2＝55∶4，原线圈接有交流电流表A 1，副线圈电路接有交流电压表V 、交流电流表A 2、滑动变阻器R 等，所有电表都是理想电表，二极管D 正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L 的阻值恒定．原线圈接入的交流电压的变化规律如图(b)所示，则下列说法正确的是( )

A ．交流电压表V 的读数为33 2 V

B ．灯泡L 两端电压的有效值为16 2 V

C ．当滑动变阻器的触头P 向上滑动时，电流表A 2示数减小，A 1示数增大

D ．由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100π rad/s

解析：选BD.电压表的读数为电压的有效值，原线圈的电压有效值为440 V ，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为32 V ，所以电压表的读数为32 V ，所以A 错误；

根据电流的热效应，则有U 22R ·T 2＝U 2

L R

T ，灯泡L 两端电压的有效值为U L ＝16 2 V ，故B 正确；当滑动变阻器的触头P 向上滑动时，电阻R 的阻值减小，总电阻减小，流过副线圈的电流增大，根据理想变压器中原副线圈的电流与匝数关系，流过原线圈的电流增大，故电流表A 2示数增大，A 1示数增大，故C 错误；由图可得T ＝0.02 s ，交流发电机转子的角速度为ω＝2π

T

＝100π rad/s ，故D 正确．故选BD.