【優(yōu)化方案】2013年高中物理 電子題庫 第三章 3知能演練輕松闖關(guān) 教科版選修1-1

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1、 【優(yōu)化方案】2013年高中物理 電子題庫 第三章 3知能演練輕松闖關(guān) 教科版選修1-1 1.(2012·江蘇學(xué)業(yè)水平模擬)對于電能輸送的以下說法，正確的是(　　) A．輸送電能的基本要求是經(jīng)濟(jì)實惠 B．減小輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是采用高壓輸電 C．減小輸電導(dǎo)線上電壓損失的唯一方法是增大導(dǎo)線的橫截面積 D．實際輸電時，要綜合考慮各種因素，如輸送功率大小、距離遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等 解析：選D.輸送電能的基本要求是可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)．減小輸電線上的功率損失可采用高壓輸電，也可采用減小輸電線電阻，即增大導(dǎo)線橫截面積的方法．實際輸電時，應(yīng)綜合考慮各種因素． 2.下列關(guān)

2、于變壓器的說法中正確的是(　　) A．變壓器是把電能通過磁場能再次轉(zhuǎn)換成電能的裝置 B．變壓器的原、副線圈組成閉合回路 C．變壓器的鐵芯中產(chǎn)生交變電流 D．變壓器的副線圈中產(chǎn)生直流電 答案：A 3.遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電，我國正在研究用比330 kV高得多的電壓進(jìn)行輸電．采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是(　　) A．可增大輸電電流 B．可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率 C．可減少輸電線上的能量損失 D．可加快輸電的速度 解析：選C.輸電線上的功率損失ΔP＝I2r，又P＝UI，可得ΔP＝r，C選項正確． 4.下列關(guān)于減小遠(yuǎn)距離輸電導(dǎo)線上熱損耗的說法中，正確的是(　　) A．因為熱

3、功率P＝，所以應(yīng)降低輸送電壓，增大輸電導(dǎo)線電阻，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗 B．因為熱功率P＝IU，所以應(yīng)采用低電壓、小電流輸電，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗 C．因為熱功率P＝I2R，所以可采用減小輸電線電阻或減小輸送電流的方法來減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗 D．以上說法均不正確 解析：選C.不能盲目看公式，要注意其物理意義的表達(dá)，在求熱損耗時用P損＝I2R線或P熱＝U線I線，也可用P＝，但U必須為輸電線兩端的電壓． 5.汽車等交通工具用電火花點(diǎn)燃汽油混合氣，如圖3－3－5所示．已知汽車蓄電池電壓為12 V，變壓器匝數(shù)之比為1∶100，當(dāng)開關(guān)S閉合后，火花塞上電壓為多少？開關(guān)S從閉合到突然

4、斷開這一過程，可為火花塞提供瞬時高電壓，產(chǎn)生電火花．蓄電池提供的是直流電，為什么變壓器的副線圈也能得到高電壓呢？ 圖3－3－5 答案：開關(guān)S閉合后，變壓器原線圈中是恒定電流，鐵芯中的磁通量不變，副線圈中沒有感應(yīng)電動勢，火花塞上電壓為零．當(dāng)開關(guān)從閉合到突然斷開，鐵芯中磁通量突然變小，副線圈會產(chǎn)生一個瞬時高電壓(脈沖高電壓可達(dá)104 V左右)，使火花塞產(chǎn)生電火花． 一、選擇題 1.中央電視臺《焦點(diǎn)訪談》多次報道某些邊遠(yuǎn)落后農(nóng)村電價過高，農(nóng)民負(fù)擔(dān)過重，其中客觀原因是電網(wǎng)陳舊老化．近年來進(jìn)行農(nóng)村電網(wǎng)改造，為減少遠(yuǎn)距離輸電的損耗而降低用電價格可采取的措施有(　　) A．提高輸送功率

5、B．增大輸送電流 C．提高輸電電壓 D．減小輸電導(dǎo)線的橫截面積 解析：選C.減小輸電損失就要減小電流，由P＝IU可知，應(yīng)提高輸電電壓． 2.如圖3－3－6所示，可以將電壓升高提供給電燈的變壓器是(　　) 圖3－3－6 解析：選C.因為n2>n1時，U2>U1，變壓器使電壓升高，這種變壓器叫做升壓變壓器；又變壓器只能改變交流電壓，而不能直接改變直流電壓．由題圖可看出C選項正確． 3.某電站用11 kV交變電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的電阻為R.現(xiàn)若用變壓器將電壓升高到220 kV送電，下列哪個選項正確(　　) A．因I＝，所以輸電線上的電流增為原來的20倍 B．因I＝，所

6、以輸電線上的電流減為原來的 C．因P＝，所以輸電線上損失的功率增為原來的400倍 D．若要使輸電線上損失的功率不變，可將輸電線的電阻減為原來的 解析：選B.因為輸送的功率一定，由I＝可知，當(dāng)輸送的電壓增為原來的20倍時，電流減為原來的，所以選項A錯B對．選項C中，R是輸電線的電阻，而U是輸送的總電壓，R與U不對應(yīng)，所以P＝是錯誤的．輸電線上損失的功率一般用ΔP＝I2R計算不容易出錯．從選項B中已經(jīng)知道電流減為原來的，若ΔP不變，則輸電線的電阻可增為原來的400倍，所以D錯． 4.如圖3－3－7所示為四種亮度可調(diào)的臺燈的電路示意圖，它們所用的白熾燈泡相同，且都是“220 V　40 W”．

7、當(dāng)燈泡所消耗的功率都調(diào)至20 W時，哪種臺燈消耗的功率最小(　　) 圖3－3－7 解析：選C.臺燈的消耗功率是指包含燈泡和其他輔助器件的總功率．由A、B、C、D四個選項分析可知：C選項中理想變壓器功率損耗為零，電源輸出的總功率(臺燈消耗功率)只有燈泡的功率20 W．而其他選項中，不論滑動變阻器是分壓接法還是限流接法，滑動變阻器上總有功率損耗，臺燈的消耗功率都大于20 W．故C選項正確． 5.輸電線的電阻共計r，輸送的電功率是P，用電壓U輸送電，則用戶能得到的電功率為(　　) A．P　　　　　　　　　B．P－r C．P－ D.r 解析：選B.由關(guān)系P＝ΔP＋P用，得P用＝P－Δ

8、P，而損失功率ΔP＝I2r＝r，所以B項正確． 6.(2012·揚(yáng)州中學(xué)高二檢測)理想變壓器工作時，原線圈輸入與副線圈輸出的物理量一定相同的是(　　) A．電壓有效值 B．電流有效值 C．交變電流的頻率 D．交變電流的功率 解析：選CD.理想變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，理想變壓器不消耗能量. 7.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，原線圈接在u＝311sin100πt V的交流電源上，副線圈所接的負(fù)載電阻為11 Ω，則副線圈(　　) A．電流的有效值為5 A B．電壓的最大值為77.78 V C．消耗的功率為275 W D．消耗的功率為550 W 解析：選ABC

9、.根據(jù)＝，得U2＝U1＝× V≈55 V，所以I2＝＝A＝5 A 電壓的最大值為55 V≈77.78 V，消耗的功率P＝I2R＝275 W. 8.如圖3－3－8為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖．關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是(　　) 圖3－3－8 A．增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失 B．高壓輸電是通過減小輸電電流來減少電路的發(fā)熱損耗的 C．在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小 D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好 解析：選ABD.根據(jù)P＝I2R可知，在電流I一定的情況下，減小電阻R可以減少電路上的電能損失，而R＝ρ，

10、所以增大輸電線橫截面積S有利于減少輸電過程中的電能損失，A對；由公式P＝I2R可得，若設(shè)輸送的電功率為P′，則P＝R，可見，在輸送電壓U一定時，輸送的電功率P′越大，輸電過程中的電能損失越大，C錯誤． 二、非選擇題 圖3－3－9 9.如圖3－3－9所示，一理想變壓器的原線圈接在電壓為220 V的正弦交流電源上，兩副線圈匝數(shù)分別為n2＝16匝、n3＝144匝，通過理想二極管、單刀雙擲開關(guān)與一只“36 V，18 W”的燈泡相連(燈泡電阻不變)，當(dāng)開關(guān)接1時，燈泡正常發(fā)光，求 (1)原線圈的匝數(shù)n1； (2)當(dāng)開關(guān)接2時，燈泡兩端電壓的有效值． 解析：(1)由＝得n1＝880匝．

11、(2)開關(guān)接2時，有＝，解得U＝40 V，設(shè)交變電流的周期為T，則·＝T，U′＝20 V. 答案：(1)880匝　(2)20 V 10.發(fā)電廠輸出的交流電壓為2.2萬伏，輸送功率為2.2×106 W，現(xiàn)在用戶處安裝一降壓變壓器，用戶的電壓為220 V，發(fā)電廠到變壓器間的輸電導(dǎo)線總電阻為22 Ω，求： (1)輸電導(dǎo)線上損失的電功率； (2)降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比． 解析：(1)應(yīng)先求出輸送電流，由 I線＝P總/U總＝2.2×106/2.2×104 A＝100 A 則損失的電功率為 P損＝I2R線＝1002×22 W＝2.2×105 W. (2)降壓變壓器原線圈電壓U1為 U1＝U總－U線＝U總－I線R線 ＝2.2×104 V－100×22 V＝19800 V 所以原副線圈匝數(shù)比＝＝＝90∶1. 答案：(1)2.2×105 W　(2)90∶1 5