专题限时集训(九) 直流电路与交流电路
(对应学生用书第133页) (建议用时：40分钟)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)
1．如图9-19所示电路中，R为某种半导体气敏元件，其阻值随周围环境一氧化碳气体浓度的增大而减小，当一氧化碳气体浓度增大时，下列说法中正确的是( )
图9-19
A．电压表V示数增大 B．电流表A示数减小 C．电路的总功率减小
D．变阻器R1的取值越大，电压表示数变化越明显
D [当一氧化碳气体浓度增大时，R减小，总电阻减小，则总电流增大，内电压增大，路端电压减小，可知，通过R1的电流减小，因此电压表V示数减小，通过变阻器的电流减小，则电流表A示数增大，故A、B错误．电路的总功率为 P＝EI，E不变，I增大，则P增大，故C错误．变阻器R1的取值越大，R1与R并联的阻值越接近R，R对电路的影响越大，则知变阻器R1的取值越大，电压表示数变化越明
显，故D正确．]
2．(2017·江西萍乡二模)如图9-20所示为汽车的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10 000 V以上的电压，火花塞中产生火花．下列说法中正确的是( )
【导学号：17214158】
图9-20
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A．变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制 B．若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压
C．变压器原线圈输入的12 V电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压
D．该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数
A [汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，所以B错误；由题可知原线圈处接12 V的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，U1n1
会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，所以C错误；由＝可知，要
U2n2在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，所以D错误．故选
A．]
3．如图9-21所示，一个匝数为N＝100匝的线圈以固定转速50转/秒在匀强磁场中转动，其产生的交流电通过一匝数比为n1∶n2＝10∶1的理想变压器给阻值R＝20 Ω的电阻供电，已知电压表的示数为20 V，从图示位置开始计时，则下列说法正确的是( )
图9-21
A．t＝0时刻流过线圈的电流最大 B．原线圈中电流的有效值为10 A
C．穿过线圈平面的最大磁通量为
2 Wb50π
D．理想变压器的输入功率为10 W
C [t＝0时刻为中性面位置，故感应电动势为零，故感应电流为零，流过线圈的U220
电流为零，故A错误；副线圈中的电流I2＝＝ A＝1 A，根据电流与匝数成反
R20I1n2n21
比，＝，原线圈中电流的有效值I1＝I2＝×1 A＝0．1 A，故B错误；根
I2n1n110据电压与匝数成正比，原线圈两端的电压U1＝200 V，角速度ω＝2πn＝100π rad/s，线圈产生最大感应电动势为2002 V，Em＝NBSω，最大磁通量Φ＝BS＝Em20022＝ Wb＝ Wb，故C正确；理想变压器输出功率P2＝U2I2＝20×1 Nω100×100π50π
W＝20 W，输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率为20 W，故D错误．]
4．(2017·黑龙江哈尔滨一模)在如图9-22所示电路中，闭合开关S，理想电流表和理想电压表的示数分别用I和U表示，当滑动变阻器的滑动触头P向左滑动时，两表的示数
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都发生变化．电源的电动势和内电阻始终不变，则下列说法正确的是( )
【导学号：17214159】
图9-22
B．变小
D．电源的总功率一定减小
UI
A．I变大，U变小 C．R1的功率一定变大
并联在R2
D [根据电路图可知，R1、R2、电流表串联后接在电源两端，电压表
两端．当滑动触头P向左滑动时，R2连入电路的阻值变大，由闭合电路欧姆定律可U2
判断，I变小，U变大，则变大，A、B错误；由PR1＝IR1，知R1的功率PR1变小，C
I
错误；电源的总功率P总＝
E2
，因R总变大，则P总是变小的，D正确．]R总
5．如图9-23甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1，a、b端输入如图乙所示的电压，副线圈电路中电阻R＝52 Ω，电路中的电表为理想电表，则( )
图9-23
A．电压表V1的示数为506 V B．电流表的示数为1．0 A C．电压表V2的示数为10 V
D．电阻R消耗的电功率为102 W
B [由题图乙可知原线圈两端电压的有效值为U＝
U21＋U22
＝100 V(在一个周期2
内，前半个周期的有效值为U1＝100 V，后半个周期的有效值为U2＝100 V)，所以电压表V1的示数为100 V，A错；因变压器对恒定电流不起作用，且原、副线圈匝
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数比为10∶1，所以副线圈两端电压的有效值为U′＝
U11
2×＝52 V，C102
U′2
错；副线圈中的电流I＝＝1 A，B对；电阻R消耗的电功率P＝IR＝52 W，D
R
错．]
6．(2012·江苏高考T7)某同学设计的家庭电路保护装置如图9-24所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( )
【导学号：17214160】
图9-24
A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零
B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变
C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起
ABD [由于零线、火线中电流方向相反，产生磁场方向相反，所以家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零，选项A正确；家庭电路短路和用电器增多时均不会引起L2的磁通量的变化，选项B正确，C错误；地面上的人接触火线发生触电时，线圈L1中磁场变化引起L2中磁通量的变化，产生感应电流，吸起K，切断家庭电路，选
项D正确．]
7．(2017·山东潍坊二模)如图9-25甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是( )
图9-25
A．电流表的示数为10 A
B．线圈转动的角速度为50π rad/s4 / 8
C．0．01 s时线圈平面与磁场方向平行 D．0．02 s时电阻R中电流的方向自右向左
AC [由题图乙知Im＝102 A，I＝
Im
2π－2
＝10 A，A正确．T＝2×10 s，ω＝＝
T2
100π rad/s，B错误．t＝0．01 s时，i＝Im，此时线圈平面与磁场方向平行，C
正确．由右手定则判定0．02 s时电阻R中电流方向自左向右，D错误．]
8．(2017·武汉二调)如图9-26为发电厂向远处用户的输电电路示意图，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．若输送功率增大，下列说法中正确的有( )
图9-26
A．升压变压器的输出电压增大 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
CD [已知发电厂的输出电压不变，升压变压器的原、副线圈匝数比不变，则由
n1n2
U1
＝知，升压变压器的输出电压U2不变，A错．若输送功率增大，输电电压U2不U2变，则由P＝U2I2知，输电线上电流I2增大，又输电线的电阻不变，由U损＝I2R知输电线上损失电压增大，则降压变压器输出电压减小，B错．因输电电流增大，则由P＝I2R知，输电线上损耗的功率变大，C对．输电线上损耗功率占总功率的比
例(
二、计算题(共2小题，32分)
I22RI2R
＝)增大，D对．]U2I2U2
9．(12分)如图9-27所示，用导线绕成匝数N＝50匝的直角三角形线框ACD，该线框绕与匀强磁场垂直的OO′轴(OO′轴与AD边共线)匀速转动，转速为n＝25 r/s．垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度B＝0．5 T；三角形线框的AC边长为30 cm，AD边长为50 cm，三角形线框的总电阻r＝5 Ω，不计一切摩擦．当线框通过滑环和电刷与R＝10 Ω的外电阻相连时，求：
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高考物理二轮复习第一部分专题九直流电路与交流电路限时集训
