2020年高三物理加强训练专题09直流电路与交流电路分析（解析版）44832.pdf

1专题九 直流电路与交流电路分析一、单选题1一根长为 L，横截面积为 S 的金属棒，其材料的电阻率为。棒内单位体积自由电子数为 n，电子的质量为 m，电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为 v。则金属棒内的电场强度大小为A22meLvB2m SnevCnevDevSL【答案】C【解析】UIR，I=neSv，LRS，UEL，联立得 E=nev，故选 C。2.(2016全国卷)阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电池 E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关 S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为 Q1；闭合开关 S，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为 Q2。Q1与 Q2的比值为()A.25B.12C.35D.23【解析】断开 S 和闭合 S 后等效电路分别如图甲、乙所示。根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压 U115E，U213E，C 所带的电荷量 Q CU，则 Q1Q235，选项 C 正确。【答案】C3.恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变，如图所示的电路中电源是恒流源，当滑动变阻器滑动触头 P向右移动时，下列说法中正确的是()2A.R0上的电压变小B.R2上的电压变大C.R1上的电压变小D.R1上电压变化量大于 R0上的电压变化量【解析】当滑动变阻器滑动触头 P由图示位置向右移动时，滑动变阻器 R0接入电路的电阻减小，则总电阻也减小，而电源输出电流不变，由欧姆定律可知，并联部分电压减小，所以 R2上的电压变小，R2是定值电阻，所以通过 R2的电流减小，总电流不变，则通过 R1电流增大，所以 R1的电压变大，则 R0上的电压变小，故选项 A 正确，B、C 错误；R1的电压变大，R0上的电压变小，R1和 R0的电压之和减小，则 R1上电压变化量小于 R0上的电压变化量，选项 D 错误。【答案】A4.(2019江苏卷)如图所示的电路中，电阻 R 2。断开 S 后，电压表的读数为 3 V；闭合 S 后，电压表的读数为 2 V，则电源的内阻 r 为()A.1 B.2 C.3 D.4【解析】当 S 断开后，电压表读数为 U 3 V，则电动势 E 3 V当 S 闭合后，由闭合电路欧姆定律知E U Ir，且 I U R整理得电源内阻 r（E U）RU 1，选项 A 正确。【答案】A5.电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为 R1，两端电压为 U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为 R2，两端电压为 U2，流过的电流为 I2。则()A.I1I2B.U1U2R1R2C.U1U2R1R2D.U1U2R1R2【解析】电动机和小电珠串联接入电路，故 I1I2，A 错误；电动机是非纯电阻用电器，满足 I2U2R2，小电珠是纯电阻用电器，满足 I1U1R1，又 I1I2，故U1R1U2R2，可得U1U2R1R2，D 正确。3【答案】D6.(2016全国卷)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻 R1、R2和 R3的阻值分别为 3、1 和 4，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关 S 断开时，电流表的示数为 I；当 S 闭合时，电流表的示数为 4I。该变压器原、副线圈匝数比值为()A.2B.3C.4D.5【解析】设理想变压器原、副线圈的匝数之比为 n，开关断开时，电路如图甲所示，原、副线圈的电流比II2n2n11n，通过 R2的电流 I2nI，根据变压器的功率关系得，UII2R1(nI)2(R2R3)；开关闭合时，电路如图乙所示，原、副线圈的电流比4II2n2n11n，通过R2的电流I24nI，根据功率关系有U 4I(4I)2R1(4nI)2R2，联立以上两式并代入数据解得 n 3，选项 B 正确。甲乙【答案】B7.(2018天津理综)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻 R供电，电路如图所示，理想交流电流表 A、理想交流电压表 V 的读数分别为 I、U，R消耗的功率为 P。若发电机线圈的转速变为原来的12，则()A.R消耗的功率变为12PB.电压表 V 的读数变为12UC.电流表 A 的读数变为 2ID.通过 R的交变电流频率不变【解析】交流发电机产生的感应电动势最大值 EmNBS，且有 2n，所以当发电机线圈转速减半后，感应电动势最大值减半，有效值减半，又理想变压器原、副线圈电压有效值之比等于原、副线圈匝数比，4故电压表示数减为原来的一半，B 项正确；由电功率 P U2R可知，变压器输出功率即 R消耗的功率变为原来的14，A 项错误；由 P UI 可知，原线圈中电流减为原来的一半，C 项错误；交流电的频率与发电机线圈转动角速度成正比，故 D 项错误。【答案】B8.(2019江苏卷)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为 110，当输入电压增加 20 V 时，输出电压()A.降低 2 VB.增加 2 VC.降低 200 VD.增加 200 V【解析】理想变压器的电压与匝数关系为U1U2n1n2U1U1U2U2，整理可得U1U2n1n2，即原副线圈匝数比等于电压变化量之比，当U120 V 时，U2200 V，选项 D 正确。【答案】D9.(2018江苏单科)采用 220 kV 高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为()A.55 kVB.110 kVC.440 kVD.880 kV【解析】设输送功率为 P，则有 P UI，其中 U为输电电压，I 为输电电流。为使输电线上损耗的功率减小为原来的四分之一，由 P损I2R(R为输电线的电阻，恒定不变)可知应使 I 变为原来的二分之一，又输送功率不变，则输电电压应变为原来的 2 倍，即 440 kV，选项 C 正确。【答案】C10.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻 R供电，电路如图所示。理想交流电流表 A 和交流电压表 V 的读数分别为 I、U，R消耗的功率为 P。若将发电机线圈的匝数变为原来的 4 倍，其他条件均不变，下列说法正确的是()A.R消耗的功率变为 2PB.电压表的读数为 4UC.电流表的读数为 2ID.通过 R的交变电流频率变大【解析】线圈在匀强磁场中匀速转动，设线圈的最大横截面积为 S，磁场的磁感应强度为 B，线圈转动的角速度为，则产生的最大电动势为 EmnBS。原线圈两端的电压等于电动势的有效值，为 U122Em22nBS，设原、副线圈的匝数比为 k，则副线圈两端的电压为 U21kU122knBS，当发电机线圈的匝数变5为原来的 4 倍时，电压表的示数变为原来的 4 倍，选项 B 正确；由公式 P U2R可知，R消耗的功率变为 16倍，选项 A 错误；由于电压表的示数变为原来的 4 倍，由输入功率和输出功率相等可知，电流表的示数变为原来的 4 倍，选项 C 错误；发电机线圈转速不变，所产生交变电流的频率不变，选项 D 错误。【答案】B11.如图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为 1100，降压变压器原、副线圈匝数比为1001，远距离输电线的总电阻为 100。若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为 750 kW。下列说法中正确的是()A.用户端交流电的频率为 100 HzB.输电线中的电流为 30AC.用户端电压为 250 VD.输电线路损耗功率为 180 kW【解析】由图乙知交流电的周期 T 0.02 s，所以频率 f 1T10.02Hz50 Hz，选项 A 错误；由图乙知升压变压器输入端电压最大值为 250 2 V，有效值为 250 V，由U1U2n1n2得 U2n2n1U125 000 V，根据 P UI 得输电线中的电流为 I2P2U230 A，选项 B 正确；输电线上损失的电压为U I2R 3 000 V，降压变压器输入端电压为 U3U2U 22 000 V，根据U3U4n3n4知用户端电压为 U4n4n3U3220 V，选项 C 错误；输电线路损耗功率为P UI290 kW，选项 D 错误。【答案】B12.在如图所示的理想变压器的电路中，变压器原、副线圈的匝数比为 21，电阻 R1R2，电流表和电压表均为理想电表，若电流表的示数为 0.5A，电压表的示数为 5 V，则电阻 R1的大小为()A.10 B.15 C.20 D.25 6【解析】设电阻 R1R2R，由电压表的示数为 5 V，则副线圈电流 I25 VR；原线圈电流 I112I25 V2R，原线圈电压 U1n1n2U210 V，通过 R1的电流 IR 110 VR，由题意可知10 VR5 V2R0.5 A，解得 R 25，选项 D 正确。【答案】D13.如图所示电路，电阻 R1与电阻 R2阻值相同，都为 R，和电阻 R1并联的 D 为理想二极管(正向电阻可看成零，反向电阻可看成无穷大)，在 A、B 间加一正弦交流电，该正弦交流电电压的瞬时值表达式为 u 20 2sin(100t)V，则加在 R2上的电压有效值为()A.10 VB.20 VC.15 VD.5 10 V【解析】由二极管的单向导电性可知，二极管导通时，加在 R2上的电压为电源电压，时长半个周期，最大值为 20 2 V，二极管截止时，R1、R2串联，则 R2上的电压为电源电压的一半，时长半个周期，最大值为10 2 V。由有效值的定义U2RT 102RT2202RT2，可得加在 R2上的电压有效值为 U 5 10 V，选项 D 正确。【答案】D14.如图甲所示，一自耦变压器的原线圈与电压有效值不变的正弦交流电源相连接，副线圈上通过输电线接有 1 个灯泡 L1，输电线等效电阻为 R；如图乙所示，一最大阻值为 R的滑动变阻器与电压有效值不变的正弦交流电源相连接，通过输电线接有 1 个与 L1相同的灯泡 L2，输电线等效电阻为 R，电表均为理想电表，下列分析判断正确的是()A.当滑动触头 P1向上匀速移动时，灯泡 L1变亮B.当滑动触头 P2向上匀速移动时，灯泡 L2变暗C.当滑动触头 P2向上匀速移动时，电流表 A2的示数减小D.当滑动触头 P1向上匀速移动时，电流表 A1的示数增大【解析】此自耦变压器为升压变压器，滑动触头 P1向上匀速移动时，输入电压不变，输出电压均匀减小，等效电阻 R、灯泡 L1消耗的功率均变小，L1变暗，电流表 A1示数减小，所以 A、D 错误；当滑动触头 P2向上匀速移动时，含 L2的支路阻值减小，电流变大，灯泡 L2变亮，所以 B 错误；而并联总电阻增大，电7流表 A2的示数减小，故 C 正确。【答案】C15.电动机的内电阻 r2，与 R 8 的电阻串联接在发电机线圈上，如图所示，已知线圈面积为220m2，共 100 匝，线圈的电阻为 2，线圈在磁感应强度 B2T 的匀强磁场中绕垂直磁感线的轴 OO 以转速 n600 r/min 匀速转动时，在合上开关 S 后电动机正常工作，电压表的示数为 100 V，下列说法正确的是()A.电路中电流的最大值为 5 2 AB.电路中电流的最大值为 10 2 AC.电动机正常工作时的输出功率为 1 000 WD.电动机正常工作时的输出功率为 800 2 W【解析】线圈转动时的角速度 2n210 rad/s20 rad/s；线圈转动时产生的电动势的最大值为 EmNBS 100222020 V200 2 V；有效值为 E Em2200 V；设线圈的电阻为 r，则电路中的电流 I E UR r20010082A10A，故电路中最大电流为 10 2 A，故选项 A 错误，B 正确；电动机正常工作时的输出功率为 P UII2r10010 W1022 W800 W，故选项 C、D 错误。【答案】B16.如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为 n1：n251，分别接有定值电阻 R1和 R2，且 R1R251。原线圈接正弦交流电。电压表为理想交流电压表。则()A.电阻 R1和 R2消耗功率之比为 11B.电压表 V1和 V2的示数之比为 51C.电压表 V1和 V2的示数之比为 61D.原、副线圈磁通量变化率之比为 51【解析】设流过原线圈的电流为 I1，流过副线圈的电流为 I2，根据变压器变流公式，原、副线圈中电流与匝数成反比，所以I1I215。电阻 R1和 R2消耗功率之比PR 1PR 2I1I22R1R215，选项 A 错误；电压表 V2的示数 U28I2R2，电压表 V1的示数 U1I1R15U26U2，所以U1U261，选项 B 错误，C 正确；理想变压器原、副线圈磁通量变化率相同，选项 D 错误。【答案】C17.如图所示，理想变压器的原线圈接在 u 220 2sin 100t(V)的交流电源上，副线圈接有 R 55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 21，电流表、电压表均为理想电表下列说法正确的是()A原线圈的输入功率为 220 2 WB电流表的读数为 1 AC电压表的读数为 110 2 VD副线圈输出交流电的周期为 50 s【答案】B【解析】原线圈输入电压的有效值是 220 V，由U1U2n1n2，可得 U2110 V，则电压表读数应为 110 V，选项 C错误由欧姆定律可得 I2U2R2 A，由I1I2n2n1，可得 I11 A，选项 B 正确由功率 P1U1I1可知，P1220W，选项 A 错误由电源电压瞬时值表达式 u 220 2sin 100t(V)，可知 100 rad/s，由 T 2可知，T0.02 s，选项 D 错误18.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是A当滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，R1消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，电压表 V 示数变大C当滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，电流表 A1示数变大D若闭合开关 S，则电流表 A1示数变大、A2示数变大【答案】B【解析】当滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，R的阻值变大，副线圈中电流变小，原线圈中电流也变小，电流表 A1示数变小；R1消耗的功率及两端电压均变小，副线圈总电压不变，则电压表的示数变大，选9项 AC 错误，B 正确。若闭合开关 S，则副线圈总电阻变小，电流变大，原线圈中电流变大，电流表 A1示数变大；R1两端电压变大，R2两端电压变小，电流表 A2示数变小，选项 D 错误。19.如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r。电路中的 R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关 S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是()A.在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻 R0消耗的电功率变大，电阻 R3中有向上的电流B.只调节电阻 R3的滑动端 P2向上端移动的过程中，电源消耗的功率变大，电阻 R3中有向上的电流C.只调节电阻 R2的滑动端 P1向下端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向下运动D.若断开开关 S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动【解析】在只逐渐增大光照强度的过程中，光敏电阻阻值减小，则通过电阻 R0的电流增大；根据热功率公式 P I2R可知电阻 R0消耗的电功率变大，电容器两端电压增大，电容器充电，电阻 R3中有向上的电流，选项 A 正确；只调节电阻 R3的滑动端 P2向上端移动的过程中，电路总电阻不变，则电源输出电流不变，电源消耗的功率不变，选项 B 错误；只调节电阻 R2的滑动端 P1向下端移动的过程中，电容器两端电压增大，电容器充电，带电微粒所受电场力增大，微粒向上运动；电源路端电压减小，电压表示数变小，选项 C 错误；若断开开关 S，电容器放电，电容器所带电荷量变少，电容器两端电压减小，带电微粒所受电场力减小，带电微粒向下运动，选项 D 错误。【答案】A20.某同学将一闭合电路电源的总功率 PE、输出功率 PR和电源内部的发热功率 Pr随电流 I 变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的 a、b、c 所示，则下列判断正确的是()A.直线 a 表示电源内部的发热功率随电流 I 变化的图线B.曲线 b 表示电源的总功率随电流 I 变化的图线C.曲线 c 表示电源的输出功率随电流 I 变化的图线D.电源的电动势 E 3 V，内电阻 r 2【解析】由电源消耗总功率 PEEI和电源内部消耗功率 PrI2r，可知，a 是直线，表示的是电源消耗的总功率 PE；b 是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率 Pr；c 表示外电阻的功率即为电源的输出功率10PREII2r，所以选项 A、B 错误，C 正确；由图可知，当短路时电流为 2 A，总功率 PEEI6 W，则解得电动势 E 3 V，则内阻 r EI321.5，故选项 D 错误。【答案】C二、多选题21.如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，保持输入电压不变。开始时单刀双掷开关 K 接 a；S 断开时，小灯泡 A 发光较暗，要使小灯泡 A 亮度增加，下列操作可行的是()A.闭合开关 SB.开关 K 接 bC.把滑动变阻器滑片向左移动D.把滑动变阻器滑片向右移动【解析】闭合开关 S，副线圈回路电阻变小，电流变大，滑动变阻器上的分压增大，并联部分的电压变小，灯泡 A 变暗，选项 A 错误；开关 K 接 b，输入端线圈匝数减小，则根据U1U2n1n2可知，副线圈两端的电压增大，灯泡 A 中电流增大，灯泡 A 变亮，选项 B 正确；把滑动变阻器滑片向左移动，副线圈回路总电阻变大，总电流变小，灯泡 A 两端的电压变小，灯泡 A 变暗，选项 C 错误；把滑动变阻器滑片向右移动，副线圈回路总电阻变小，总电流变大，灯泡 A 两端的电压变大，灯泡 A 变亮，选项 D 正确。【答案】BD22.如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率为 20 kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为 110，电流表的示数为 1 A，输电线的总电阻为 10，则下列说法中正确的是()A.采用高压输电可以增大输电线中的电流B.升压变压器的输出电压 U22 000 VC.用户获得的功率为 19 kWD.将 P下移，用户获得的电压将增大11【解析】采用高压输电可以减小输电线中的电流，选项 A 错误；由II2110可知 I210 A，由 P U2I2，解得 U22 000 V，选项 B 正确；损失功率为 P损I22R 1 000 W，所以用户获得的功率为 P4P P损19 kW，故选项 C 正确；将 P下移，n3增大，由U3U4n3n4可知 U4减小，选项 D 错误。【答案】BC23.(2019天津卷)单匝闭合矩形线框电阻为 R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量 与时间 t 的关系图象如图 11 所示。下列说法正确的是()A.T2时刻线框平面与中性面垂直B.线框的感应电动势有效值为2mTC.线框转一周外力所做的功为222mRTD.从 t 0 到 t T4过程中线框的平均感应电动势为mT【解析】中性面的特点是与磁场方向垂直，穿过的磁通量最大，磁通量变化率最小，则T2时刻线框在中性面上，A 错误；电动势最大值为 EmBSm m2T，对正弦交流电，E有Em22mT，B 正确；由功能关系知，线框转一周外力做的功等于线框中产生的焦耳热，WE2有RT 222mRT，C 正确；由法拉第电磁感应定律知，E tmT44mT，D 错误。【答案】BC24.如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为 n1：n221，且分别接有电阻 R1和 R2，R1R2400。U为电压有效值不变的正弦交流电源，闭合开关 K 时，通过电阻 R2的电流如图乙所示，则此时()A.用电压表测量交流电源电压约为 424 VB.交流电源的输出功率 90 W12C.断开开关 K 后，通过电阻 R1的电流变成原来的一半D.R1和 R2消耗的功率之比为 12【解析】由U1U2n1n2，I1I2n2n1得通过 R2的电流有效值 I20.3 2 A，通过 R1的电流有效值 I10.15 2 A，副线圈两端的电压 U2I2R2120 2 V，原线圈两端电压 U1240 2 V，而 U U1I1R1300 2 V424 V，选项A 正确；交流电源的功率 P UI190 W，选项 B 正确；断开开关后，通过电阻 R1的电流为 0，选项 C 错误；R1消耗的功率 P1I21R1，R2消耗的功率 P2I22R2，P1P2I21I2214，选项 D 错误。【答案】AB25.如图所示，由于理想变压器原线圈的输入电压降低，电灯 L 的亮度变暗了，下列哪些措施可以使电灯 L重新变亮()A.其他条件不变，P1上移，同时 P2下移B.其他条件不变，P1下移，同时 P2上移C.其他条件不变，断开开关 SD.其他条件不变，将滑动变阻器的滑片 P向下移动【解析】P1上移则 n1增大，P2下移则 n2减小，由理想变压器规律U1U2n1n2可知 U2将会变得更小，所以电灯 L 不会重新变亮，选项 A 错误；P1下移则 n1减小，P2上移则 n2增大，由理想变压器规律U1U2n1n2可知 U2将会变大，所以电灯 L 会重新变亮，选项 B 正确；其他条件不变，则电压 U2不变，断开开关 S，并联部分电阻变大，副线圈电流变小，R1分压变小，电灯 L 两端的电压将变大，所以电灯 L 会重新变亮，选项 C 正确；其他条件不变，将滑动变阻器的滑片 P向下移动，总电阻变小，总电流变大，R1分压变大，电灯 L 两端的电压将变小，所以电灯 L 不会重新变亮，选项 D 错误。【答案】BC26.如图所示，可调理想变压器原线圈接交流电，副线圈通过滑动触头 P可改变其匝数。下列说法正确的是()A.仅增大 R的阻值，通过灯泡 L 的电流将变大B.仅增大 R的阻值，通过灯泡 L 的电流将变小C.仅将滑动触头 P向下滑动，灯泡 L 两端的电压将变大D.仅将滑动触头 P向下滑动，灯泡 L 两端的电压将变小13【解析】仅增大电阻 R时，由于匝数不变，输出电压不变，则由欧姆定律可知，通过灯泡的电流变小，选项 A 错误，B 正确；滑动触头 P向下滑动时，输出端匝数减小，则输出电压变小，灯泡两端的电压变小，选项 C 错误，D 正确。【答案】BD27.节能的 LED 灯越来越普及，而驱动 LED 发光需要恒流源。如图所示，电路中的电压表、电流表都是理想电表，电源是一个恒流源(该恒流源输出的电流大小和方向都不变)，在改变 R2阻值的过程中，电压表的读数为 U，电流表 A 的读数为 I，电流表 A1的读数为 I1，电流表 A2的读数为 I2，它们的变化量的绝对值分别为U、I、I1、I2。以下说法正确的是()A.UI1R1，UI2R2B.UI1UI2C.UIUI2D.当 R2R1时，滑动变阻器 R2消耗的电功率最大【解析】由部分电路的欧姆定律可知 R1UI1，R2UI2，故选项 A 正确；因为 I 不变，I1的变化量与 I2的变化量绝对值相等，故选项 B 正确；因为I 0，故选项 C 错误；I2R1R1R2I，滑动变阻器 R2消耗的电功率 P2I22R2I2R1R1R2 R22，故当 R2R1时，R2消耗的电功率最大，故选项 D 正确。【答案】ABD28.某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则()A电感 L1的作用是通高频B电容 C2的作用是通高频C扬声器甲用于输出高频成分14D扬声器乙用于输出高频成分【答案】BD【解析】在电路中电感线圈的作用是“通直流、阻交流，通低频、阻高频”，在电路中电容器的作用是“通交流、隔直流，通高频、阻低频”，所以 A 错误，B 正确扬声器甲输出低频成分，扬声器乙输出高频成分，故 C 错误，D 正确29.如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b。当输入电压 U为灯泡额定电压的 10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是A原、副线圈匝数比为 9:1B原、副线圈匝数比为 1:9C此时 a 和 b 的电功率之比为 9:1D此时 a 和 b 的电功率之比为 1:9【答案】AD【解析】设灯泡的额定电压为0U，两灯泡均能正常发光，所以原线圈输出端电压为109UU，副线圈两端电压为20UU，故1291UU，根据112291UnUn，A 正确，B 错误；根据公式1221InIn可得1219II，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P UI可得两者的电功率之比为 1:9，C 错误，D 正确。30.如图所示，边长为 L的正方形单匝线圈 abcd，电阻为 r，外电路的电阻为 R，过 ab 的中点和 cd 的中点的连线 OO 恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为 B，若线圈从图示位置开始，以角速度 绕轴 OO 匀速转动，以下判断正确的是()A.图示位置线圈中的感应电动势最大，其值为 EmBL2B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为 e BL2 sin tC.线圈从图示位置转过 180的过程中，流过电阻 R的电荷量为 q BL2R rD.线圈转动一周的过程中，电阻 R上产生的热量为 Q B2L4R4（R r）2【解析】如题图所示，图示位置为中性面，线圈中的感应电动势为 0，选项 A 错误；线圈的有效面积为15正方形面积的一半，故闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为 e 12BL2 sin t，选项 B 错误；线圈从图示位置转过 180的过程中，根据 q R r，BS有效BS有效BL2，可得流过电阻 R的电荷量为 q BL2R r，选项 C 正确；线圈转动一周的过程中，电阻 R上产生的热量为 Q I2RTBL22 2（R r）2R2B2L4R4（R r）2，选项 D 正确。【答案】CD31.如图所示，电源内阻不可忽略，R1为电阻箱，R2为半导体热敏电阻，阻值随温度的升高而减小，C 为电容器，闭合开关 S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，电压表为理想电表，则下列判断正确的是()A.若 R1不变，当温度降低时电压表的示数减小B.若 R1不变，当温度降低时油滴向上移动C.若温度不变，当电阻箱 R1的阻值增大时，电容器 C 的电荷量减少D.若 R1不变，温度不变，当电容器 C 两极板间的距离增大时油滴向下移动【解析】当温度降低时 R2增大，R总增大，根据闭合电路欧姆定律知 I总减小，路端电压 U E I总r 增大，电压表的读数增大，故选项 A 错误；电容器的电压 UCE I总(r R1)增大，场强增大，油滴向上移动，故选项 B 正确；若环境温度不变，R2阻值不变，当电阻箱 R1的阻值增大时，R总增大，根据闭合电路欧姆定律知 I总减小，电容器的电压 UCI总R2，UC减小，电容器 C 的带电荷量 Q UCC 减少，故选项 C 正确；若R1不变，温度不变，电容器 C 两极板间的电压不变，当电容器 C 两极板间的距离增大时，E Ud减小，油滴向下移动，故选项 D 正确。【答案】BCD32.某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表。现闭合开关 S，电压表 V1的示数为 4.0 V，以下说法正确的是()A.电压表 V2的示数为 1.0 VB.电源的输出功率为 3 W16C.电流表 A2的示数为 0.6AD.电源的电动势一定为 8 V，内阻为 5【解析】图中等效电路为灯泡 L2与 L3并联后与灯泡 L1串联，电压表 V1的示数为 4 V，由 U I 图象得到L1中电流为 0.6 A，根据并联电路特点得另外两个灯泡的电流均为 0.3 A，再根据 U I 图象得到灯泡 L2与L3并联部分电路的电压为 1.0 V，故电压表 V2的示数为 1.0 V，电流表 A2的示数为 0.3 A，故选项 A 正确，C 错误；电源路端电压为 U 4 V1 V5 V，干路电流为 I 0.6 A，故输出功率为 P UI50.6 W3 W，选项 B 正确；电源路端电压为 U E Ir，只有一组数据，无法求解电动势和内电阻，故选项 D 错误。【答案】AB