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专题十二 课时作业|恒定电流和交变电流
1.(2023·浙江6月选考)我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流,用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是( )
A.送电端先升压再整流
B.用户端先降压再变交流
C.1 100 kV 是指交流电的最大值
D.输电功率由送电端电压决定
解析:选A 升压和降压都需要在交流的时候才能进行,故送电端应该先升压再整流,用户端应该先变交流再降压,故A正确,B错误;1 100 kV指的是交流电的有效值,故C错误;输电功率是由用户端负载的总功率来决定的,故D错误。
2.如图所示的电路中,R1、R2是定值电阻,电表均为理想电表,RB是磁敏材料制作的元件(无磁场时处于断开状态,有磁场时处于导通状态)。闭合开关S,滑动变阻器R的滑片处于某位置,当有磁铁靠近RB时( )
A.电流表读数减小 B.R1的功率减小
C.电压表读数增大 D.电源总功率增大
解析:选D 当有磁铁靠近RB时,外电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得I=,可知电流表读数变大,外电路电压为U=E-Ir,I变大,其他量不变,所以电压表读数减小,故A、C错误;电源的总功率P=IE,因为电流I变大,所以电源总功率变大,故D正确;根据题意可知,当有磁铁靠近RB时,RB导通,R1有电流通过,根据P=I2R1,可知R1的功率增大,故B错误。
3.如图是某电阻R的I-U图像,U=4 V时图像的切线交I轴于1 A处。将该电阻与电动势E=8 V、内阻r=2 Ω的电源连成闭合回路,根据图中给出的信息可以得出( )
A.该电阻的电阻率随电压的增大而减小
B.该闭合回路接通时,电阻的阻值R=4 Ω
C.该闭合回路接通时,电阻的电功率P=16 W
D.该闭合回路接通时,电源的总功率P=16 W
解析:选D I-U图线上某点和原点连线的斜率表示电阻的倒数,可知该电阻的倒数随电压的增大而减小,该电阻的阻值随电压的增大而增大,根据电阻定律R=ρ,可知该电阻的电阻率随电压的增大而增大,故A错误; 根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir,即I=-U= A-U=4 A-U,在I-U 图像中作出上述表达式的图线,如图所示,可知电阻的工作电压为4 V,电流为2 A,故电阻阻值为R== Ω=2 Ω,故B错误;该闭合回路接通时,电阻的功率为P=UI=4×2 W=8 W,故C错误;该闭合回路接通时,电源的总功率为P=EI=8×2 W=16 W,故D正确。
4.(2023·海南高考改编)如图是工厂利用u=220sin 100πt V的交流电给36 V照明灯供电的电路,理想变压器原线圈匝数为1 100匝,下列说法正确的是( )
A.电源电压有效值为220 V
B.交变电流的周期为0.02 s
C.副线圈匝数为160匝
D.副线圈匝数为240匝
解析:选B 电源电压的有效值U= V=220 V,选项A错误;交流电的周期T== s=0.02 s,选项B正确;根据=,可得副线圈匝数n2=n1=×1 100=180匝,选项C、D错误。
5.如图所示,电源电动势为6 V,内阻r为2 Ω,M是电动机,电动机线圈电阻为1 Ω。闭合开关后,调节滑动变阻器,当流过电动机的电流为1 A时,电动机转动,以下判断和理解正确的是( )
A.电源此时的功率一定为4 W
B.电动机此时的机械功率为3 W
C.继续调节滑动变阻器,当滑动变阻器接入电路的电阻为1 Ω时,电源的输出功率最大
D.调节滑动变阻器,当电源中的电流为1.5 A时,电源的输出功率最大
解析:选D 当流过电动机的电流为1 A时,电源此时的功率P=EI=6 W,A错误;由于电动机转动时是非纯电阻元件,不能通过欧姆定律求其两端电压,所以不能求出电动机此时的机械功率,B错误;电动机不是纯电阻元件,外电路存在线圈,故当R滑+R线=r,此时电源的输出功率不是最大,C错误;假设该电路为纯电阻电路,电源的内阻为r,当外电阻等效也为r时,电源的输出功率最大,此时的电流为I==1.5 A,D正确。
6.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5.2,3.5)、Q(6,5)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )
A.电源1与电源2的内阻之比是2∶3
B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1
C.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2
D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是7∶10
解析:选B 根据图像可知,E1=E2=10 V,r1= Ω= Ω,r2= Ω= Ω,所以r1∶r2=3∶2,E1∶E2=1∶1,故A错误,B正确;曲线Ⅲ与其他两条直线的交点