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1、专题10 直流与交流电路1.(多选)如图2所示，A为巨磁电阻，当它周围的磁场增强时，其阻值增大；C为电容器.当有磁铁靠近A时，下列说法正确的有()图2A.电流表的示数减小B.电容器C的电荷量增大C.电压表的示数变小D.电源内部消耗的功率变大答案AB2.图4为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2.在T的原线圈两端接入一电压uUmsint的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()图4A.()B.()C.4()2()2rD.4()2()2r答案C解析输入电压为：U1，由得：U2，又由PI2U
2、2，输电线上损失的电功率为：PrI2r4()2()2r，C对.3.(多选)在如图6所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是()图6A.灯泡L变亮B.电压表读数变大C.电容器C上电荷量减少D.电流表读数变小答案BD4.(多选)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图8为汽车启动原理图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A；电动机启动时电流表读数为58A.若电源电动势为12.5V，内阻为0.05，电动机内阻为0.02，电流表内阻不计，则电动机启动时()图8A.车灯的电压为9.6VB.通过电动机的电流为48AC.电动机的功率为50
3、WD.电动机输出的机械功率为430W答案AD解析当电动机未启动时，此时U外1EI1r12.5V100.05V12V则车灯的电阻为：R1.2当电动机启动后：U外2EI2r12.5V580.05V9.6V，由于电动机和车灯并联，故车灯的电压为9.6V，即选项A正确；则此时通过车灯的电流为I灯18A，故通过电动机的电流为I机58A8A50A，故选项B错误；此时电动机的功率为：PI机U外2509.6W480W，故选项C错误；此时电动机输出的机械功率为：P出PIr机430W，故选项D正确.5.如图9所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝纯电阻矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2.从线圈
4、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1A.下列说法正确的是()图9A.线圈消耗的电功率为1WB.线圈中感应电流的有效值为2AC.任意时刻线圈中的感应电动势为e2costD.任意时刻穿过线圈的磁通量为sint答案D6.如图10所示，矩形闭合导线框ABCD处于可视为水平方向的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接有一只“11V,33W”的灯泡.当灯泡正常发光时，变压器输入电压u33cos (10t) V.下列说法正确的是()图10A.图示位置可能是计时起点B.图示位置线框中产生的磁通量变化率最小C.变压器原、副线圈匝数之比为31D.通过
5、电流表A的电流为A答案B7.(多选)如图11所示，图线表示某电池组的输出电压电流关系，图线表示其输出功率电流关系.根据图线可以求出()图11A.电源电动势B.电源内阻C.电池组的输出电压为45V时输出功率为100WD.电池组的输出功率为120W时，电路消耗的总功率为200W答案ABD解析UI图线与U轴交点表示电路处于断路状态，则电源的电动势EU50V.电源的内阻等于图线斜率绝对值大小，则有r|5，故A、B正确；电池组的输出电压为45V时，内电压为5V，故电流为1A，故输出功率为：PUI45V1A45W，故C错误；电池组的输出功率为120W时，由PI图线读出电流I4A，故电路消耗的总功率为PEI
6、50V4A200W，故D正确.8.如图12所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n215，原线圈接u1110sin (100t) V的交流电，电阻R1R225，D为理想二极管，则()图12A.通过电阻R1的电流为2AB.二极管的反向耐压值应大于550VC.原线圈的输入功率为200WD.通过原线圈的电流为A答案B9现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电，以下电路中可能使电灯正常发光的有()解析由图可知，A、B选项中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；C选项为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；D选项为升压变压器，电灯两端的电压要大于380 V，不可行答案AB
7、C10如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有()AU2减小，U4变大 BU2不变，U3变小CP1变小，P2变小 DP2变大，P3变大答案BD11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
8、率为750 kW.下列说法中正确的有()A用户端交流电的频率为50 HzB用户端电压为250 VC输电线中的电流为30 AD输电线路损耗功率为180 kW解析变压器不改变交流电的频率，A项正确，因输电线路上有电压损失，故用户端电压小于250 V，B项错误，由PUI得I13 000 A，则输电线路中的电流I2I130 A，C项正确，输电线路损耗功率为P损I2R线302100 W90 kW，D项错答案AC12.如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，两平行金属板间有匀强磁场开关S闭合后，当滑动变阻器滑片位于图示位置时，一带电粒子恰好以速度v匀速穿过两板若不计重力，以下说法正确的是()A如果将开
9、关断开，粒子将继续沿直线运动B保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子可能向上偏转C保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出D保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出答案BCD13(多选)如图所示，电流表A1(03A)和A2(00.6A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是()AA1、A2的读数之比为11BA1、A2的读数之比为51CA1、A2的指针偏转角度之比为11DA1、A2的指针偏转角度之比为15【答案】BC【解析】电流表A1(03 A)和A2(00.6 A)是由两个相同的
10、电流计改装而成，都是并联电阻，在题图中两电流计也是并联的，所以C正确；它们的量程之比为51，即总电阻之比为15，所以并联时读数之比51，所以B正确14如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机小灯泡L上标有“6V12W”字样，电动机的线圈电阻RM0.50.若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12V，此时()A整个电路消耗的电功率为24WB电动机的热功率为12WC电动机的输出功率为12WD电动机的输入功率为12W15在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动(如图甲所示)，产生的感应电动势e随时
11、间t的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是()A从t3到t5这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零B从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为Ct4时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为E0Dt1时刻电阻R的发热功率为【答案】D【解析】由于磁通量是双向标量，在t3到t5这段时间穿过线圈磁通量的变化量不为零，为12BS，故A错误；通过电阻的电荷量Q，所以t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量Q，故B错误；由于产生的电动势最大，所以磁通量时间图象中，在电动势最大时，线圈中磁通量的变化率最大，即E0nk，所以k，故C错误；求功率时需用有效值，所以E，所以电流I，R的发热功率
12、为P，故D正确16将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R，让它在磁感应强度为B，方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P、电阻为r的小灯泡并正常发光电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则下列说法正确的是()A半圆形硬导线的转速B半圆形硬导线的转速C半圆形硬导线从图示位置转90通过小灯泡的电荷量为D半圆形硬导线从图示位置转90过程中通过小灯泡的电荷量为017(多选)海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方
13、向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R15的灯泡相连，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分)，如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B0.2T，线圈直径D0.4m，电阻r1.取重力加速度g10m/s2，210.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v0.4sin (t) m/s.则下列说法正确的是()A波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e16sin (t) VB灯泡中电流i的瞬时表达式为i4sin (t) AC灯泡的电功率为120WD灯泡两端电压的有效值为V18.图4甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在
14、磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO(OO沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R10连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数为10V.图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象.则()图4A.此交流发电机的电动势平均值为10VB.t0.02s时R两端的电压瞬时值为零C.R两端的电压u随时间t变化的规律是u10cos (100t) VD.当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上答案C19.如图5所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转
15、过时的感应电流为I，下列说法正确的是()图5A.线框中感应电流的有效值为2IB.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C.从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为D.线框转一周的过程中，产生的热量为答案BC解析由EmnBS，中性面开始计时，则电流isint，当t时电流为I，则I，则2I；由2I为电流的最大值，则线框中感应电流的有效值为I，故A错误；转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为BS.因n1，则B正确；中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为t，则C正确；电流的有效值为I，则Q(I)2R，则D错误.20.如图6甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比.某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则()图6A.电流的表达式为i0.6sin (10t) AB.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式为i1.2sin (10t) AD.风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A答案A