一、单项选择题(每小题6分，共48分)
1.(2015·安徽理综)
一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C.ρnev D.
答案：C
解析：由电流定义可知：I===neSv，
由欧姆定律可得：U=IR=neSv·ρ=ρneLv，
又E=，故E=ρnev，选项C正确.
2.(2015·江苏单科)一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改变为110 V.已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( )
A.200 B.400 C.1 600 D.3 200
答案：B
解析：根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系=，得n2===400，选项B正确.
3.(2014·江苏单科)远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )
A.= B.I2=
C.I1U1=IR D.I1U1=I2U2
答案：D
解析：根据变压器的工作原理可知=，所以选项A错误;因U2、I2、R不满足欧姆定律公式中物理量之间的对应关系，所以选项B错误;U1I1=U2I2，但U2I2≠IR，选项C错误，D正确.
4.(2015·广东理综)如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器.原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V.调节前后( )
A.副线圈中的电流比为12
B.副线圈输出功率比为21
C.副线圈的接入匝数比为21
D.原线圈输入功率比为12
答案：C
解析：根据欧姆定律I=，U2由220 V降至110 V，副线圈上的电流变为原来的，即调节前后，副线圈上电流之比为21，选项A错误;根据P=UI知，U、I均变为原来的时，副线圈上输出的功率变为原来的，即调节前后副线圈的输出功率之比为41，选项B错误;根据理想变压器电压与匝数的关系=，当U2由220 V降至110 V时，n2变为原来的，即调节前后副线圈接入的匝数比为21，选项C正确;根据理想变压器P入=P出，所以原线圈输入功率等于副线圈的输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为41，选项D错误.
5.(2014·福建理综)如图所示为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1=n42R，忽略灯丝电阻随温度的变化.当A、B端接入低压交流电源时( )
A.A1、A2两表的示数相同
B.L1、L2两灯泡的亮度相同
C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率
D.R2两端的电压小于R4两端的电压
答案：D
解析：远距离输电过程中，应用高压输电能够减小输电线上的功率损失，R1上消耗的功率小于R3上消耗的功率，C项错;而比较两个不同输电回路，输电线电阻相同，由P损=I2·2R可知，A1示数小于A2示数，A项错;根据欧姆定律可知，R2两端电压小于R4两端电压，D项正确;由于输电线上损失的电压不同，故两灯泡两端电压不同，故亮度不同，B项错.
6.
某研究小组设计了一个如图所示的电路，已知R的阻值不随温度变化，与R并联的是一个理想交流电压表，D是理想二极管(导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大).在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u=20sin 100πt(V)，则交流电压表的示数为( )
A.10 V B.20 V C.15 V D.14.1 V
答案：D
解析：因为理想二极管具有单向导电的特性，由电流的热效应知T=，所以交流电压表的读数U==14.1 V，所以选项D正确.
7.(2014·浙江理综)如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2.则( )
A.用户端的电压为
B.输电线上的电压降为U
C.理想变压器的输入功率为Ir
D.输电线路上损失的电功率为I1U
答案：A
解析：由理想变压器输入、输出功率相等可知P1=P2，即U1I1=U2I2，U2=，A正确.输电线上的电压降为ΔU=U-U1，B错.理想变压器的输入功率P=U1I1=UI1-Ir，C错.输电线路上损失的电功率为ΔP=Ir=I1U-I1U1，D错.
8.如图所示电路中，已知电源的内阻r A.A1的示数不断减小，A2的示数不断减小 B.V1的示数先变小后变大，V2的示数先变大后变小 C.电源内部的热功率先变大后变小 D.电源的输出功率先变小后变大 答案：D 解析：因电阻R1的阻值小于R0的最大值，当滑片P由中点向左滑动时，R1和R0的总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，电压表V1的示数先增大后减小，V2的示数先减小后增大，B错误;由P内=I2r可知，电源内部发热功率先减小后增大，C错误;因r 二、多项选择题(每小题7分，共42分) 9.(2014·山东理综)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A.以下判断正确的是( ) A.变压器输入功率为484 W B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D.变压器原、副线圈匝数比n1n2=113 答案：BD 解析：变压器的输入功率P1=P2=I2U2=2.2×60 W=132 W，选项A错误;由=得===，选项D正确;由=得I1=I2=×2.2 A=0.6 A，选项B正确;根据I=得副线圈上的电流的最大值I2m=I2=2.2 A，选项C错误. 10.(2014·新课标全国卷)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则( ) A.UabUcd=n1n2 B.增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大 D.将二极管短路，电流表的读数加倍 答案：BD 解析：变压器的变压比=，其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电压.U1=Uab，由于二极管的单向导电特性，Ucd≠U2，选项A错误.增大负载电阻R的阻值，负载的电功率减小，由于P入=P出，且P入=I1Uab，所以原线圈上的电流I1减小，即电流表的读数变小，选项B正确.c、d端的电压由输入电压Uab决定，负载电阻R的阻值变小时，Ucd不变，选项C错误.根据变压器上的能量关系有E输入=E输出，在一个周期T内，二极管未短路时有UabI1T=·+0(U为副线圈两端的电压)，二极管短路时有UabI2T=T，由以上两式得I2=2I1，选项D正确. 11.(2015·滨州二模)如图所示，C1=6 μF，C2=3 μF，R1=3 Ω，R2=6 Ω，电源电动势E=18 V，内阻不计.下列说法正确的是( ) A.开关S断开时，a、b两点电势相等 B.开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 AC.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大 D.不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大 答案：BC 解析：S断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由题图知a点电势与电源负极电势相等，而b点电势与电源正极电势相等，A错误;S断开时两电容器两端电压都等于电源电动势U=18 V，此时Q1=UC1=108×10-6 C，Q2=UC2=54×10-6 C，当S闭合后，R1、R2串联I==2 A，故B正确;此时C1两端电压等于R1两端电压U1=IR1=6 V，C2两端电压与R2两端电压相等U2=IR2=12 V，此时C1、C2所带的电荷量分别为Q1′=C1U1=36×10-6 C，Q2′=C2U2=36×10-6 C，可见Q1′=Q2′，可见C正确，D错误. 12.(2014·广东理综)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是( ) A.P向下滑动时，灯L变亮 B.P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C.P向上滑动时，变压器的输入电流变小 D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大 答案：BD 解析：由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误，B正确;滑片P上滑，电阻减小，电流I2增大，则原线圈输入电流I1也增大，故选项C错误;此时变压器输出功率P2=U2I2将变大，故选项D正确. 13.(2015·天津理综)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则( ) A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大 B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小 C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大 D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小 答案：BC 解析：保持Q的位置不动，则U2不变，将P向上滑动时，R接入电路的电阻变大，根据I2=知，I2变小，由=得I1也变小，即电流表读数变小，选项A错误，B正确;保持P的位置不动，将Q向上滑动时，U2变大，则根据P2=知副线圈输出功率变大，由P1=P2知，变压器原线圈输入功率P1变大，而P1=I1U，输入电压U一定，I1变大，即电流表读数变大，选项C正确，D错误. 14.如图所示的电路中，各电表为理想电表，设V1、V2、A的读数分别是U1、U2、I，当滑动变阻器R2的滑动头从某位置向左移动一小段距离的过程中，V1、V2、A读数的变化量分别为ΔU1、ΔU2、ΔI，电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是( ) A.U2与I的比值增大，U2与I的乘积也增大 B.U1与I的比值不变，U1与I的乘积增大 C.ΔU2与ΔI的比值等于ΔU1与ΔI的比值 D.ΔU1与ΔI的比值等于任何时刻U1与I的比值 答案：BD 解析：滑动头向左滑动过程中，R2变小，电流表示数增大，电源的路端电压减小，由于=R1=，故D正确;又U1I=I2R1，故随I的增大，U1I增大，B正确;=R2，随R2的减小而减小，而U2=E-I(r+R1)，故=r+R1，所以≠，A、C均错误.
