【優(yōu)化探究】2012高考物理一輪復(fù)習(xí) 10-2課時知能評估

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1、 一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分，每小題至少有一個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)) 1．(2011年南充模擬)如圖 中理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝4∶1，原線圈兩端連接光滑導(dǎo)軌，副線圈與電阻R相連組成閉合回路．當(dāng)直導(dǎo)線AB在勻強磁場中沿導(dǎo)軌勻速地向右做切割磁感線運動時，安培表A1的讀數(shù)是12毫安，那么安培表A2的讀數(shù)是(　　) A．0　　　　　　　　　　B．3毫安 C．48毫安 D．與R值大小無關(guān) 解析：當(dāng)直導(dǎo)線AB在勻強磁場中沿導(dǎo)軌勻速向右做切割磁感線運動時，原線圈中產(chǎn)生恒定的電流，不能在鐵芯中產(chǎn)生變

2、化的磁場，副線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確． 答案：A 2．某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55∶9，原線圈所接電源電壓按如圖所示規(guī)律變化，副線圈接有負(fù)載．下列判斷正確的是(　　) A．輸出電壓的最大值為36 V B．原、副線圈中電流之比為55∶9 C．變壓器輸入、輸出功率之比為55∶9 D．交流電源有效值為220 V，頻率為50 Hz 解析：由題圖知Um＝220 V，由＝，則Um′＝36 V，故A錯誤；由＝＝，可知B錯誤；由P入＝P出，可知C錯誤；由圖知交流電的周期T＝2×10－2 s，所以頻率f＝＝50 Hz，又因U＝＝220 V，故D正確． 答案：D 3．如圖所示，L

3、1、L2、L3、L4、L5是五盞完全相同的燈泡，將它們?nèi)鐖D接在變壓器上后，均正常發(fā)光．則變壓器原副線圈的匝數(shù)比n1∶n2∶n3為(　　) A．1∶2∶1 B．2∶1∶2 C．4∶2∶1 D．4∶1∶2 解析：因為五盞燈均正常發(fā)光，所以設(shè)每盞燈的額定電壓為U0，額定電流為I0，由電壓關(guān)系可知： ＝＝＝① 由電流和匝數(shù)的關(guān)系可知 n1I0＝2n2I0＋n3I0② 由①②兩式知＝③ 由①③兩式知 n1∶n2∶n3＝4∶1∶2 所以D選項正確． 答案：D 4．(2011年廈門模擬)某交變電流電路中，有一個正在工作的理想

4、變壓器，如圖所示．它的原線圈匝數(shù)n1＝600匝，交流電源的電動勢e＝311sin 100πt (V)(不考慮其內(nèi)阻)，電壓表和電流表對電路的影響可忽略不計，原線圈串聯(lián)一個額定電流為0.2 A的保險絲，副線圈匝數(shù)n2＝120匝，為保證保險絲不被燒斷，則(　　) A．負(fù)載功率不能超過62 W B．副線圈電流最大值不能超過1 A C．副線圈電路中的電阻R不能小于44 Ω D．副線圈電路中電壓表的讀數(shù)為62 V 解析：由＝得U2＝ V＝44 V，D錯；由P2＝P1＝U1I1得P2＝220×0.2 W＝44 W，A錯；副線圈電流的有效值I2＝＝1 A，故最大值為 A，B錯誤；由R＝得R的

5、最小值為44 Ω，C正確． 答案：C 5．將輸入電壓為220 V，輸出電壓為6 V，副線圈有30匝的理想變壓器改繞成輸出電壓為30 V的變壓器，原線圈匝數(shù)不變，則副線圈新增繞的匝數(shù)為(　　) A．120匝 B．150匝 C．180匝 D．220匝 解析：由＝得n1＝＝ 匝＝1 100匝；改變匝數(shù)后，n′2＝＝ 匝＝150匝，新增匝數(shù)Δn＝n′2－n2＝120匝，A正確． 答案：A 6．(2010年高考福建理綜卷)中國已投產(chǎn)運行的1 000 kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程．假設(shè)甲、乙兩地原來用50

6、0 kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P.在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1 000 kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)?　　) A.　　　B.　　　C．2P　　　D．4P 解析：設(shè)輸送功率為P ，輸送電流為I ，輸送電壓為U ，則P＝UI，I＝，P損＝I2R.輸送電壓升為原來的2倍，則輸送電流降為原來的一半，P損降為原來的四分之一，故選A. 答案：A 7. 一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶5.原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓U如圖所示．副線圈僅接入一個10 Ω的電阻．則(　　) A．流過電阻的電流是20

7、 A B．與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100 V C．經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103 J D．變壓器的輸入功率是1×103 W 解析：由電壓的有效值和最大值的關(guān)系得U1＝＝220 V．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系＝，得U2＝U1＝×220 V＝100 V，故電壓表的示數(shù)是100 V，B錯誤；I2＝＝ A＝10 A，A錯誤；1分鐘內(nèi)電阻發(fā)出的熱量Q＝I2Rt＝102×10×60 J＝6.0×104 J，C錯誤；變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P入＝P出＝U2I2＝100×10 W＝1×103 W，故D正確． 答案：D 8．(思維拓展)如圖 甲所示，在閉合鐵芯上繞著兩個線圈

8、M和P，線圈P與電流表構(gòu)成閉合回路．若在t1至t2這段時間內(nèi)，觀察到通過電流表的電流方向自上向下(即為由c經(jīng)電流表至d)，則可以判斷出線圈M兩端的電勢差uab隨時間t的變化情況可能是圖乙中的(　　) 解析：根據(jù)楞次定律可知副線圈中的電流方向，可知穿過副線圈的磁場應(yīng)是向上增加，或向下減少的，可以判斷原線圈中的磁場方向應(yīng)是向下增加，或向上減少的，綜合四個選項可知在t1至t2這段時間內(nèi)輸入電壓的變化情況為C、D. 答案：CD 9. 學(xué)校的變壓器把電壓為1 000 V的交流電降壓為u＝311 sin100 πt(V)后供給各教室，輸電線的零線b上保持零電勢不變，而火線a上的電勢隨時

9、間周期性變化．為保證安全用電，教室里電燈的開關(guān)要接在火線上，如圖所示．下列說法正確的是(　　) A．變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比為50∶11 B．此交流電的頻率為100 Hz C．開關(guān)斷開時其兩觸點間的電壓為220 V D．火線上的最高電勢與最低電勢之差為311 V 解析：教室需要的交變電流有效值U2＝ V＝220 V，故匝數(shù)比＝＝＝50∶11，A正確；變壓器不改變交流電的頻率，故f1＝f2＝＝ Hz＝50 Hz，B錯；開關(guān)斷開時兩點電壓為有效值，即為220 V，C正確；火線上最高電勢為311 V，最低電勢為－311 V，故電勢之差為622 V，D錯誤． 答案：AC 10．分別用

10、U1＝U2和U2＝kU兩種電壓輸送電能，若輸送的功率相同，在輸電線上損失的功率相同，導(dǎo)線的長度和材料也相同，則在兩種情況下導(dǎo)線的橫截面積之比S1∶S2為(　　) A．k∶1 B．1∶k C．k2∶1 D．1∶k2 解析：若輸送功率為P，輸送電壓為U，則輸電線路上的電流I＝，線路上損耗功率P損＝，輸電線電阻R＝U2.因為P和P損不變，所以＝＝，輸電線長度相同，則S1/S2＝k2/1，故選項C正確． 答案：C 二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 11

11、．(15分)如圖(a)是一理想變壓器的電路連接圖，圖(b)是原線圈兩端所加的電壓隨時間變化的關(guān)系圖象，已知原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，電流表A2的示數(shù)為2 A，開關(guān)S斷開，求： (1)變壓器的輸入功率和電壓表的示數(shù)； (2)將開關(guān)S閉合，定性分析電路中三只電表的示數(shù)變化情況． 解析：(1)由圖(b)可知輸入電壓的有效值 U1＝200 V 由＝得 U2＝＝20 V 變壓器的輸入功率P1等于輸出功率P2 故P1＝P2＝U2I2＝20×2 W＝40 W (2)將S閉合，U2不變，即電壓表示數(shù)保持20 V不變； 由于負(fù)載增多，負(fù)載總電阻減小，電流表A2的示數(shù)增大； 次級線圈

12、的輸出功率增加，初級線圈的輸入功率隨之增加，電流表A1的示數(shù)增大． 答案：(1)40 W　20 V　(2)A1示數(shù)增大　A2示數(shù)增大　V示數(shù)不變 12．(15分)一臺交流發(fā)電機的額定輸出功率P＝4.0×103 kW，以400 V電壓將其接在升壓變壓器上向遠(yuǎn)方輸電．若輸電導(dǎo)線的總電阻為10 Ω，允許輸電線損失的功率為輸出功率的10%，問： (1)升壓變壓器的變壓比應(yīng)為多大？ (2)為了使遠(yuǎn)方用電器能得到220 V的工作電壓，降壓變壓器的變壓比應(yīng)為多大？ 解析：(1)由P損＝P×10%＝Ir，得I2＝200 A， 由P＝U1I1得I1＝1×104 A 所以＝＝. (2)U2＝U1＝2×104 V， 所以U3＝U2－I2r＝1.8×104 V 又U4＝220 V　所以＝＝. 答案：(1)1∶50　(2)900∶11 - 5 - 用心 愛心 專心