直流与交流电路问题
一、选择题(本题共12小题,其中1~7题为单选,8~12题为多选)
1.(2019·江苏省宿迁市模拟)如图所示,小灯泡的规格“6 V,3 W”,R3=4 Ω,电源内阻r=1 Ω。闭合开关S,灯泡L正常发光,电压表示数为零,电流表示数为1 A,电表均为理想电表,则电源电动势E和电源输出功率P分别为( C )
A.E=8 V,P=6 W B.E=8 V,P=7 W
C.E=9 V,P=8 W D.E=9 V,P=9 W
[解析] 由电压表示数为零可得电阻R3与灯泡L串联,电阻R1和电阻R2串联,它们一起并联。由灯泡正常发光可得流过灯泡电流为IL=0.5 A。则路端电压为U=UL+ILR3=8 V,电动势E=U+Ir=9 V;电源输出功率P出=EI-I2r=8 W,C正确。
2.(2019·河南省郑州模拟)如图所示,R1为定值电阻、R2为滑动变阻器,电源的电动势为E、内阻为r,电流表、电压表示均为理想表。现闭合开关将R2的滑片向右滑动,ΔU、ΔI分别表示该过程中电压表和电流表示数的变化量。则( D )
A.电源的效率变高 B.R1消耗的电功率变小
C.||变大 D.||不变
[解析] 电源效率η===,R2的滑片向右滑动,R2减小,R1、r均不变,由表达式可知电源效率η变低,选项A错误;R1为定值电阻,其功率为PR1=I2R1,功率大小仅有I决定,因此R2减小回路电流I增大,R1的功率增大,选项B错误;||=r,电源内阻r不变,因此||不变,选项C错误、选项D正确。
3.(2019·四川省德阳市模拟)如图所示,理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交流电,副线圈接有光敏电阻R1(光照增强时,光敏电阻阻值减小)、用电器R2。下列说法正确的是( D )
A.P位置不动,当光照增强时,变压器的输入功率减小
B.当f减小时,变压器的输入功率减小
C.光照强度不变,当滑动触头P向上滑动时,用电器消耗的功率增大
D.P位置不动,光照强度不变,当U增大时,用电器消耗的功率增大
[解析] P位置不动,当光照增强时,光敏电阻的阻值减小,根据功率表达式P=知变压器的输出功率增加,则输入功率也增加,A错误;该电路中,交流电的频率变化对变压器的功率没有影响,B错误;光照强度不变,当滑动触头P向上滑动时,原线圈匝数增大,根据电压与匝数成正比知变压器的输出电压减小;根据功率表达式P=,用电器消耗的功率减小,C错误;当U增大时,根据电压与匝数成正比知变压器的输出电压增大,即用电器两端电压增大;根据功率表达式P=,用电器消耗的功率增大, D正确。
4.(2019·河北省保定市模拟)矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示。灯泡标有“36 V、40 W”的字样且阻值可以视作不变,变压器原、副线圈的匝数之比为21。线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是( D )
A.图乙电动势的瞬时值表达式为e=36sin(πt)V
B.变压器副线圈中的电流方向每秒改变50次
C.灯泡L恰好正常发光
D.理想变压器输入功率为20 W