2011届高考物理二轮复习 能力提升演练：专题5 恒定电流与交变电流 新人教版.pdf

第一篇第一篇专题知能突破专题知能突破专题五专题五恒定电流与交变电流恒定电流与交变电流1如图 514 为某小型水电站的电能输送示意图，A 为升压变压器，其输入功率为P1，输出功率为 P2，输出电压为U2；B 为降压变压器，其输入功率为P3，输入电压为U3.A、B均为理想变压器，输电线的总电阻为r，则下列关系式正确的是()图 514AP1P2BP2P3CU2U3DU2U3解析：由变压器原理知，P1P2P3PP4P，U2U3U，选 C.答案：C2.如图 515 是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的 IR 图象现将甲、乙串联后接入电路中，则()A甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小解析：若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由图象可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A 错误；由于两电阻丝的横截面积、长度均相同，故甲电阻丝的电 阻率比乙电阻丝的电阻率大，B 错误；由 QI2Rt 可知，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C 正确；由 PI2R 可知 D 错误图 515答案：C3.如图 516 所示，C 为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器 R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器 C 两极板间的带电尘埃 P 恰好处于静止状态 要使尘埃 P 向下加速运动，下列方法中可行的是()A把 R2的滑片向左移动B把 R2的滑片向右移动C把 R1的滑片向左移动D把开关 S 断开解析：考查电路的串并联知识要使尘埃向下加速运动，必须减小电场力，即减小板间电压由于滑动变阻器 R1处于断路，调节不会有效果，C 错；电容器两板间电压等于滑动变阻器 R2滑片左边部分的电压，因此要把R2的滑片向左移动，A 对，B 错；断开开关 S 时，电容器的电压等于电源的电动势，板间电压会增大，D 错答案：A4如图517 甲所示，理想变压器原线圈接图 517 乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻Rt(阻值随温度的升高而减小)及定值电阻 R1组成闭合电路则以下判断正确的是()图 516图 517A变压器原线圈中交流电压u 的表达式 u36 2sin 100 t(V)BRt处温度升高时，Rt消耗的功率变大CRt处温度升高时，变压器的输入功率变大DRt处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大答案：AC5(2010江苏单科，7)在如图 518 所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()图 518A升压变压器的输出电压增B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出功率变大时升压变压器的P输出电压不变，A 项错误由 I 可知当输出功率增大时输出电流增大由 UU损IR及 P损I2R 可知 U损及 P损均增大，故 C 项正确 当 U损增大时降压变压器的输出电压P损PP2减小，B 选项错误 由 P损2R 可知2R.当输出功率增大时输电线损耗比例增大，UPUD 项正确答案：CD6.(2010徐州调研)电位器是变阻器的一种如图519 所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是()A连接 A、B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗图 519B连接 A、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C连接 A、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗+KD连接 B、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮解析：根据电位器结构和连线可知：连接 A、B 使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A 正确；同理，D 正确；连接A、C 时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C 错误答案：AD来源:学科网为 r.两电压表可看作是理想电表，当闭合电键，将滑动变阻器的触片由左端向右滑动时，下列说法中正确的是()A小灯泡 L2变暗，表的读数变小，表的读数变大B小灯泡 L1变亮，表的读数变大，表的读数变小C小灯泡 L2变亮，表的读数变大，表的读数变小D小灯泡 L1变暗，表的读数变小，表的读数变大解析：根据实物连接图可知，电压表 测的是电源的路端电压，电压表 测量的是灯泡L2两端的电压，滑动变阻器与灯泡 L1并联再与 L2串联当滑动变阻器的触片由左端向右端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，电源内电压变小，因此外电压变大，电压表的示数变大，灯泡 L2两端的电压变小，电压表的示数变小，灯泡 L2变暗，灯泡 L1两端的电压变大，灯泡 L1变亮，B 正确答案：B8.如图 521 所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关S 后，发现电动机转速较慢，经检测，电动机性能完好；用电压表测 a 与 b 间电压，只有 0.6 V；断开开关S，测得 a 与 b 间电压接近 1.5 V，电动机转速较慢的原因是()A开关 S 接触不良图 521B电动机接线接触不良C电动机两端接线短路D电池过旧，内阻过大解析：开关 S 接触不良、电动机接线接触不良、电动机两端接线短路，电动机就不会旋转了，而不是转得慢电动机转得慢的原 因是电池过旧，内阻过大，电动机两端的电压过低造成的，D 错答案：D9如图 522 所示，一理想变压器原副线圈匝数比为 n1n241，原线圈 ab 间接一电压为 u220 2sin 100t(V)的交流电源，灯炮 L 标有“36 V,18 W”，当滑动变阻器 R 的滑片处在某位置时，电流表示数为0.25 A，灯泡 L 刚好正常发光，则()图 522A滑动变阻器 R 消耗的功率为 36 WB定值电阻 R0的电阻值为 19 C流过灯泡 L 的交变电流频率为 25 HzD将滑动变阻器 R 的滑片向上滑时，灯泡 L 的亮度变暗解析：本题考查理想变压器及电路的动态分析的相关知识 根据电流表示数和原副线圈的匝数之比可知副线圈中的电流大小为1 A，灯泡正常发光可知，灯泡所在支路电流为0.5 A，故滑动变阻器所在支路电流为0.5 A，电压为 36 V，根据 PUI 可知滑动变阻器消耗的功率为 18 W，故A 错；根据原副线圈的匝数之比可知副线圈两端的电压的有效值为 55 V，则 R0两端电压为 19 V，R0的电阻为 19，故 B 正确；原副线圈电流的频率应相同为 50 Hz，故C 错误；滑动变阻器滑片向上滑，阻值增大，则并联电阻的阻值变大，并联电路两端电压变大，灯泡将变亮，故D 错误此题为中等难度题答案：B10如图 523 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 n1n2101 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 匀速转动 如果滑动变阻器的阻值为 R 时，通过电流表的电流为 I，则()图 523A滑动变阻器上消耗的功率为P10I2RB变压器原线圈两端的电压U110IRC取 ab 在环的最低端时 t0，则导体棒 ab 中感应电流的表达式是i 2Isin tDab 沿环转动过程中受到的最大安培力F 2BIlIn2解析：由于电流表示数为有效值，由可知 I210I，故 P100I2R，选项 A 错误；I2n1n1变压器原线圈两端电压为U110IR100IR，选项B 错误；从最低点开始计时，则n2导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i 2Icos t，选项 C 错误；导体棒中电流最大值为 2I，所以 F 2BIl，选项 D 正确答案：D11如图 524 甲是阻值为 5 的线圈与阻值为 15 的电阻 R 构成的回路线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图524 乙所示则()图 524A电压表的示数为 14.14 VB通过电阻的电流为 0.707 AC电阻 R 上消耗的功率为 7.5 WD通过电阻的电流方向每秒变化100 次解析：根据题中图乙可知交流电的有效值为E2010 2V10 2 V，电压表的示数为251510 215 V7.5 2 V，A 错误；通过电阻的电流为IA0.5 2 A0.707 A，B 正515确；电阻 R 上消耗的功率为 PI2R10 2251515 W7.5 W，C 正确；根据产生交流1电的特点，线圈每转一周，电流方向改变两次，则每秒变化250 次，D 错误0.04答案：BC12(2010南京市一中月考)一电路如图 525 所示，电源电动势E28 V，内阻r2，电阻 R112，R2R44，R38，C 为平行板电容器，其电容C3.0 pF，虚线到两极板间距离相等，极板长L0.20 m，两极板的间距 d1.0102 m.图 525(1)若开关 S 处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电荷量为多少？来源:学+科+网 Z+X+X+K(2)若开关 S 断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v02.0 m/s的初速度射入 C 的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关 S 闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入 C 的电场中，能否从 C 的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g 取 10 m/s2)R3解析：(1)S 断开时，电阻 R3两端电压为 U3E16 VR2R3rR1R2R3S 闭合后，外电阻为 R6 来源:学_科_网R1R2R3R路端电压为 UE21 VRrR3U14 VR2R3此时电阻 R3两端电压为 U3则流过 R4的总电荷量为 QCU3CU36.01012 C.(2)设微粒质量为 m，电荷量为 q，当开关 S 断开时有：来源:学科网qU3mgdqU3当开关 S 闭合后，设微粒加速度为a，则 mgmad设微粒能从 C 的电场中射出，则水平方向运动时间为：Ltv01竖直方向的位移为：yat22d由以上各式求得：y6.25103 m2故微粒不能从 C 的电场中射出答案：(1)6.010 12 C(2)不能