第2讲 直流电路、交流电路
一、选择题:每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~7题有多项符合题目要求.
1.(2019年河北石家庄模拟)在如图所示的电路中,R0为定值电阻,R为光敏电阻(光照减弱时阻值增大),C为电容器,现减弱对光敏电阻R光照的强度,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数减小 C.电压表的示数变小 【答案】A
2.(2019年黑龙江名校模拟)如图所示,N匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO′匀速转动,线框面积为S,线框电阻均不计,在OO′左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,外电路接有电阻R和理想电流表A,那么可以确定的是( )
A.从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为e=NBSωsin ωt B.电流表的示数I=
2ωNBS 4RB.电容器C的电荷量减小 D.电源内部消耗的功率变大
C.R两端电压有效值U=NBS
2
ωπωNBS2
D.一个周期内R的发热量为Q=
R【答案】B
【解析】由图可知,线圈只有一半在磁场中,故产生的电动势的最大值为Em=NBω=
2
SNBSω2
,故电动势的瞬时表达式为e=
NBSω2
sin ωt,A错误;电流表的示数为I=
Emω2
4R2R=
NBS,B正确;R两端电压的有效值U=E=
2
Em2
=
ω22
NBS,C错误;一个周期内的发热量Q=IRT4
?ω2?22ππω?NBS?
=?,D错误. NBS?R×=
ω8R?4R?
3.(2019年百校联盟保温金卷)如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,R1、R2、R3均是可变电阻,将S1、S2都闭合,下列说法正确的是( )
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A.只将R1阻值调大,C1、C2的带电量都增大 B.只将R3的阻值调大,C1的带电量都减小 C.只断开开关S2,C1、C2的带电量都增大 D.只断开开关S1,C1、C2的带电量均不变 【答案】C
4.(2018年安徽马鞍山二模)图甲为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1 000,降压变压器原、副线圈匝数比为1 000∶1,输电线的总电阻为1 000 Ω.若升压变压器的输入电压如图乙所示,用户端电压为220 V.下列说法正确的是( )
A.输电线中的电流为3 A B.电站输出的功率为7 500 kW C.输电线路损耗功率为90 kW D.用户端交变电流的频率为100 Hz 【答案】B
【解析】由图乙知升压变压器输入端电压的最大值为Um=2502 V,有效值为U1=
Um=2
U1n1n21 0005
250 V,根据=,得副线圈两端的电压U2=U1=×250 V=2.50×10 V;用户端电压
U2n2n11U3n3n31 0005
为220 V,根据=,得降压变压器原线圈的电压U3=U4=×220 V=2.2×10 V,故
U4n4n41ΔU3×104
输电线上损失的电压为ΔU=U2-U3=3×10 V,则输电线上的电流为I== A=30 A,
R1 000
4
电站的输出功率为P1=P2=U2I=7 500 kW,输电线路损耗功率为ΔP=IR=900 kW,由乙图1
可知,原线圈交变电流的周期为T=0.02 s,则频率为f==50 Hz.故用户端交变电流的频
2
T率为50 Hz.故ACD错误,B正确.
5.(2019年河北衡水模拟)如图所示,边长L=20 cm的单匝闭合正方形线框ABCD在范围足够大的匀强磁场中以ω=2π rad/s的角速度绕轴OO′匀速转动,线框的电阻R=2 Ω,磁感应强度大小B0=1 T,方向与OO′成30°角斜向右下方,t=0时刻,线框平面与磁场方
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向平行,则下列说法正确的是( )
A.穿过线框的磁通量Φ=0.02sin(2πt) Wb B.回路中电流的有效值为
2π A 50
112-4
C.t= s至t= s内,线框中产生的焦耳热为π×10 J
123
D.线框转动过程中,0.5 s内通过线框某截面电荷量的最大值为0.02 C 【答案】AD
【解析】将磁场分解为水平方向和竖直方向两个分量,则穿过线圈的磁通量为Φ=0.02sin(2πt) Wb,选项A正确;回路中电动势最大值em=B0sin 30°·Lω=0.04π V,回路中电流有效值为I=
2
em2R=
2π11
A,选项B错误;t= s至t= s内线框中电流有效值100123
小于
2πΔΦ2-4
A,产生的焦耳热小于π×10 J,选项C错误;通过线框某截面的电荷量q=,100R2
0.5 s内通过线框磁通量变化量的最大值为2B0sin 30°·L=0.04 Wb,故0.5 s内通过线框某截面电荷量的最大值为0.02 C,选项D正确.
6.(2019年江西师大附中联考)某课外探究小组设计了一个电路,如图所示,一理想变压器的原线圈匝数为n1,连接一理想电流表;副线圈接入电路的匝数n2可以通过滑动触头调节,副线圈接有定值电阻R0和压敏电阻R(R的阻值会随压力的增大而变小),物块m置于压敏电阻上,保持原线圈输入电压不变,则( )
A.原、副线圈电流之比为n1∶n2 B.只使n2增大,电流表示数变大
C.只增大物块对R的压力,电流表示数变大 D.只增大物块对R的压力,原线圈的输入功率变小 【答案】BC
7.(2019年武汉武昌调研)如图甲所示的电路中,变压器原、副线圈匝数比为2∶1,L1、
L2、L3是规格均为“10 V 5 W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表.闭合开关S后,该
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