高考物理总复习 课后作业31.doc

课后作业(三十一)(时间45分钟，满分100分)一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得6分，选错或不答的得0分)1如图11215所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小b t的水平匀强磁场中，线框面积s0.5 m2，线框电阻不计线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度200 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 v60 w”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 a，下列说法正确的是()图11215a图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零b线框中产生交变电压的表达式为u500sin (200t) vc变压器原、副线圈匝数之比为5011d允许变压器输出的最大功率为2 200 w2.图11216(2012全国新课标高考)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分一升压式自耦调压变压器的电路如图11216所示，其副线圈匝数可调已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 v的交流电源上当变压器输出电压调至最大时，负载r上的功率为2.0 kw.设此时原线圈中电流有效值为i1，负载两端电压的有效值为u2，且变压器是理想的，则u2和i1分别约为()a380 v和5.3 ab380 v和9.1 ac240 v和5.3 a d240 v和9.1 a3如图11217所示，一理想变压器原线圈匝数n11 100匝，副线圈匝数n2220匝，交流电源的电压u220sin 100t(v)，电阻r44 ，电压表、电流表为理想电表，则下列说法错误的是()图11217a交流电的频率为50 hzb电流表a1 的示数为0.2 ac电流表a2 的示数为 ad电压表的示数为44 v4如图11218甲所示，原线圈所加交流电压按图11218乙所示规律变化，通过一台降压变压器给照明电路供电，照明电路连接导线的总电阻r0.5 ，若用户端能使55盏“220 v40 w”的电灯正常发光则()甲乙图11218a副线圈中的电流为 ab原线圈两端电压的瞬时值表达式为u11 000sin (100t) vc原线圈输入的总功率为2 200 wd降压变压器的匝数比为n1n2409二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得8分，只选1个且正确的得4分，有选错或不答的得0分)5如图11219所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表v的示数为220 v，负载电阻r44 ，电流表a1的示数为0.20 a下列判断中正确的是()图11219a初级线圈和次级线圈的匝数比为21b初级线圈和次级线圈的匝数比为51c电流表a2的示数为1.0 ad电流表a2的示数为0.4 a6(2012惠州模拟)如图11220所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变电压为u20sin 100t (v)氖泡在两端电压达到100 v时开始发光，下列说法中正确的有()图11220a开关接通后，氖泡的发光频率为100 hzb开关接通后，电压表的示数为100 vc开关断开后，电压表的示数变大d开关断开后，变压器的输出功率不变7如图11221所示，一理想自耦变压器线圈ab绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端ab间加一正弦式交流电压，在输出端bp间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动滑动触头p的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为q，则()图11221a只将q向下移动时，灯泡的亮度变大b只将q向下移动时，电流表的读数变小c只将p沿顺时针方向移动时，电流表的读数变大d只提高输入端的电压u时，电流表的读数变大8(2013届广东仲元中学检测)某小型水电站的电能输送示意图如图11222所示，发电机通过升压变压器t1和降压变压器t2向用户供电已知输电线的总电阻为r，降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为41，降压变压器副线圈两端交变电压u220sin (100t) v，降压变压器的副线圈与阻值r011 的电阻组成闭合电路若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是()图11222a通过r0电流的有效值是20 ab降压变压器t2原、副线圈的电压比为41c升压变压器t1的输出电压等于降压变压器t2的输入电压d升压变压器t1的输出功率等于降压变压器t2的输入功率9如图11223所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接c、d两个端点接在匝数比n1n2101的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器r0.匀强磁场的磁感应强度为b，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)oo以角速度匀速转动如果滑动变阻器的阻值为r时，通过电流表的电流为i，则()图11223a滑动变阻器上消耗的功率为p100i2rb变压器原线圈两端的电压u110irc取ab在环的最低端时t0，则导体棒ab中感应电流的表达式是iisin tdab沿环转动过程中受到的最大安培力fbil三、非选择题(本大题共2小题，共36分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10(18分)如图11224所示，交流发电机电动势的有效值e20 v，内阻不计，它通过一个r6 的指示灯连接变压器变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 v0.25 w”，灯泡都正常发光，导线电阻不计求：图11224(1)降压变压器原、副线圈匝数比；(2)发电机的输出功率11(18分)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失有一个小型发电站，输送的电功率为p500 kw，当使用u5 kv的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kwh.求：(1)输电效率和输电线的总电阻r；(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？答案及解析一、1【解析】图示位置穿过线框的磁通量最大，但由于没有边切割磁感线，所以无感应电动势，磁通量的变化率为零，a选项错误；线框中交变电压unbssin t500sin (200t) v，b选项正确；变压器原、副线圈匝数之比，c选项错误；变压器输出的最大功率等于输入的最大功率pui50010 w5 000 w，d选项错误【答案】b2.【解析】根据理想变压器电压比关系，代入数据解得副线圈两端的电压有效值u2380 v，因理想变压器原、副线圈输入和输出的功率相等，即p入p出u1i1，解得i19.1 a，选项b正确；选项a、c、d错误【答案】b3【解析】由交流电源的电压瞬时值表达式可知，100 rad/s，所以频率f50 hz，a项说法正确；理想变压器的电压比等于线圈匝数比，即，其中原线圈电压的有效值u1220 v，u2u144 v，故d项说法正确；i21 a，故c项说法错误；由电流比与线圈匝数成反比，即，所以i1i20.2 a，故b项说法正确综上所述，说法错误的是c项【答案】c4【解析】每盏灯泡正常发光时的电流i0 a，灯泡正常发光时，副线圈电流i2ni010 a，a项错误；根据图象，原线圈两端电压的瞬时值表达式为u11 414sin (100t) v，b项错误；照明电路连接导线损失的功率为50 w，所以原线圈输入的总功率为2 250 w，c项错误；副线圈两端电压u2u0i2r225 v，所以，d项正确【答案】d二、5【解析】对于理想变压器，p1u1i12200.20 w44 w，则负载电阻消耗的功率p2p144 w，据p2，得u2 v44 v，则5，故b正确，a错误；a2的读数i2 a1 a，故c正确，d错误【答案】bc6【解析】交变电压的频率为f hz50 hz，一个周期内电压两次大于100 v，即一个周期内氖泡能发光两次，所以其发光频率为100 hz，a正确；由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为u1 v20 v，由得副线圈两端的电压为u2100 v，电压表的示数为交流电的有效值，b正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，c错误；开关断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，d错误【答案】ab7【解析】将q向下移动时，r阻值增大电路中电阻增大，电流减小，故b项正确；由于副线圈上电压不变，电灯两端的电压不变，功率不变，亮度不变，故a项错将p沿顺时针方向移动时副线圈匝数减少，电压减小，电流减小，故c项错提高输入端的电压时，副线圈上电压增大，电流增大，故d项正确【答案】bd8【解析】降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 v，负载电阻为11 ，所以通过r0电流的有效值是20 a，选项a正确；降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为41，所以降压变压器t2原、副线圈的电压比为41，选项b正确；升压变压器t1的输出电压等于降压变压器t2的输入电压加上输电线上损失的电压，选项c错误；升压变压器t1的输出功率等于降压变压器t2的输入功率加上输电线上损失的功率，选项d错误【答案】ab9【解析】由于电流表示数为有效值，由可知i210i，故p100i2r，选项a正确；变压器原线圈两端电压为u110ir100ir，选项b错误；从最低点开始计时，则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为iicos t，选项c错误；导体棒中电流最大值为i，所以fbil，选项d正确【答案】ad三、10【解析】(1)彩色小灯泡额定电流il a，副线圈总电流i224il1 a.变压器输入功率等于u1i1u2i26 w变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得eu1i1ri1r6i1，代入e值解得i1a(i13 a应舍去，根据题意是降压变压器，应i1i21 a)，所以.(2)发电机的输出功率pi1e6.67 w.【答案】(1)31(2