【精品】2011届高考物理第一轮总复习满分练兵场 第十章第2讲

用心 爱心 专心 1 20112011 届高考第一轮总复习满分练兵场第十章第二讲届高考第一轮总复习满分练兵场第十章第二讲 一 选择题 1 在变电站里 经常要用交流电表监测电网上的强电流 所用的器材叫电流互感器 如下图所示中 能正确反映其工作原理的是 答案 A 解析 电流互感器的工作目的是把大电流变为小电流 因此原线圈的匝数少 副线 圈的匝数多 监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中 2 如图 理想变压器原副线圈匝数之比为 4 1 原线圈接入一电压为U U0sin t的 交流电源 副线圈接一个R 27 5 的负载电阻 若U0 220V 100 rad s 则下 2 述结论正确的是 A 副线圈中电压表的读数为 55V B 副线圈中输出交流电的周期为s 1 100 C 原线圈中电流表的读数为 0 5A D 原线圈中的输入功率为 110W 2 答案 AC 解析 副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值U2 55V A 对 副线圈中 n2U0 2n1 交流电的周期等于原线圈中交流电源电压的周期T s B 错 原线圈中的电流I1 2 1 50 0 5A C 对 原线圈中的输入功率P 110W D 错 I2n2 n1 U2n2 Rn1 U0I1 2 3 2010 安徽师大附中月考 如图所示 一理想变压器的原线圈A B两端接入电压 为u 220sin100 tV 的交变电流 原线圈匝数n1 1100 副线圈匝数为n2 30 则在 2 C D两端 A 接额定电压为 8V 的小灯泡 小灯泡能正常发光 B 接交流电压表 电压表读数为 8 48V C 接阻值为 6 的电阻 原线圈中的电流为 36 7A D 接电磁式打点计时器 打点的周期为 0 02s 答案 D 解析 由理想变压器的原理有 所以UCD 6V 则 AB 错误 又由理想变压 UAB UCD n1 n2 器的输入功率和输出功率相等可得 UABI1 UCDI2 而I2 1A 所以I1 A 即 C UCD R 3 110 错误 由 220sin100 tV 得该交流电的周期为 0 02s 故 D 正确 2 4 如图所示 理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡 L1和 L2 输电 线的等效电阻为R 开始时 开关 S 断开 当 S 接通时 以下说法正确的是 A 副线圈两端M N输出电压减小 B 副线圈输电线等效电阻R上电压增大 C 通过灯泡 L1的电流减小 D 原线圈中的电流增大 答案 BCD 解析 当开关 S 闭合后 L1和 L2并联 使副线圈的负载电阻变小 此时M N间的 输出电压不变 副线圈中的总电流I2增大 负载R上的电压降U2 I2R2亦增大 灯泡 L1两 端的电压减小 L1中的电流减小 B C 正确 由于I2增大 导致原线圈中的电流I1相应 增大 D 正确 用心 爱心 专心 2 5 如图所示 2009 年 11 月 1 日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害 其 中高压输电线因结冰而损毁严重 此次灾害牵动亿万人的心 为消除高压输电线上的凌冰 有人设计了这样的融冰思路 利用电流的热效应除冰 若在正常供电时 高压线上送电电 压为U 电流为I 热耗功率为 P 除冰时 输电线上的热耗功率需变为 9 P 则除冰时 认为输电功率和输电线电阻不变 A 输电电流为 3I B 输电电流为 9I C 输电电压为 3U D 输电电压为U 1 3 答案 AD 解析 高压线上的热耗功率 P I2R线 若热耗功率变为 9 P 则 9 P I 2R线 由 得I 3I A 对 又输送功率不变P UI U I 得U U 所以 D 对 1 3 6 汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油 柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的 而汽油 机做功冲程开始时 汽缸中汽油和空气的混合气是靠火花塞点燃的 但是汽车蓄电池的电 压只有 12V 不能在火花塞中产生火花 因此 要使用如图所示的点火装置 此装置的核 心是一个变压器 该变压器的原线圈通过开关连到蓄电池上 副线圈接到火花塞的两端 开关由机械控制 做功冲程开始时 开关由闭合变为断开 从而在副线圈中产生 10000V 以 上的电压 这样就能在火花塞中产生火花了 下列说法中正确的是 A 柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增加的 B 汽油机点火装置的开关若始终闭合 副线圈的两端也会有高压 C 接该变压器的原线圈的电源必须是交流电源 否则就不能在副线圈中产生高压 D 汽油机的点火装置中变压器的副线圈匝数必须远大于原线圈的匝数 答案 AD 解析 汽车柴油机压缩汽缸内空气 实际上是活塞对气体做功使其内能增加 当温 度升高到一定温度时 柴油着火燃烧 汽油机是借助于变压器在通入原线圈中电压 12V 断 电时产生变化的磁通量从而在副线圈中产生瞬时高压 10000V 而达到产生火花的目的 所以电源可以是直流 且副线圈匝数要远大于原线圈匝数 故 A D 正确 7 2009 江苏省苏州中学月考 如图甲中所示 变压器为理想变压器 其原线圈接到 U1 220V 的交流电源上 副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路 图乙中阻值为R2的电阻 直接接到电压为U1 220V 的交流电源上 结果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等 则变 压器原 副线圈的匝数之比为 A R1 R2 B R2 R1 C D R2 R1R1 R2 答案 C 解析 对题图甲 PR1 U1 U2 n1 n2 U2 2 R1 对题图乙 PR2 U2 1 R2 据题意又PR1 PR2 联立以上各式解得 n1 n2 R2 R1 8 2009 济南模拟 正弦交流电经过匝数比为 的变压器与电阻R 交流电压表 n1 n2 10 1 V 交流电流表 A 按如图甲所示方式连接 R 10 图乙是R两端电压U随时间变化的图 象 Um 10V 则下列说法中正确的是 2 A 通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR cos100 t A 2 B 电流表 A 的读数为 0 1A 用心 爱心 专心 3 C 电流表 A 的读数为A 2 10 D 电压表的读数为Um 10V 2 答案 AB 解析 由图象知T 2 10 2s f 50Hz 2 f 100 rad s 故 iR cos100 t A A 正确 再根据 知 I1有效值为 0 1A B 正确 C 错误 电压 2 I1 I2 n2 n1 表读数应为副线圈电压有效值 U 10V 故 D 错误 Um 2 二 非选择题 9 如图所示 理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 n3 44 3 1 原线圈两端输入 电压U1 220V 在变压器输出端如何连接可使一盏 20V 10W 灯泡正常发光 如何连接可 使一盏 10V 5W 灯泡正常发光 通过计算 分别画出连接图 答案 见解析图 解析 由变压器关系 求得U2 15V 同理 U3 5V U1 U2 n1 n2 n2U1 n1 U1 U3 n1 n3 n3U1 n1 变压器副线圈的输出电压与两灯的额定电压不等 应通过组合使用的方式 使两灯获 得适当的电压 具体接法如下图a b所示 10 原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路 当自己对着话筒讲话时 会从听筒 中听到自己的声音 导致听觉疲劳而影响通话 现代的电话将听筒电路与话筒电路分开 改进的电路原理示意图如图所示 图中线圈 与线圈 的匝数相等 R0 1 2k R 3 6k Rx为可变电阻 当Rx调到某一值时 从听筒中就听不到话筒传出 的声音了 这时Rx为多少 答案 1 8k 解析 分析变压器工作原理 当人对着话筒说话时 话筒相当于一个交流电源 线 圈 是并联的两个支路 而且线圈 的匝数相等 只有当Rx与R的并联电阻和R0 阻值相等时 线圈 内会有相等大小的电流 话筒产生的电信号在铁芯中产生的两部 分磁通量相互抵消 听筒所在电路就没有话筒声音的感应电流 这样即可达到目的 由此 分析 容易得答案为 1 8k 11 在远距离输电时 要尽量考虑减少输电线上的功率损失 有一个电站 输送的电 功率P 500kW 当使用U 5kV 的电压输电时 测得安装在输电线路起点和终点处的两只 电能表一昼夜表示数相差 4800kW h 求 1 输电效率 和输电线总电阻r 2 若想使输电效率提高到 98 又不改变输电线 那么电站应使用多高的电压向外输 电 答案 1 60 20 2 22 4kV 解析 1 由于输送功率P 500kW 一昼夜输送电能E Pt 12000kW h 终点得到 的电能E 7200kW h 因此效率 60 输电线上的电流可由I 计算 I 100A 而 P U 输电线损耗功率可由Pr I2r计算 其中Pr kW 200kW 因此可求得r 20 4800 24 2 输电线上损耗功率Pr 2r 原来Pr 200kW 现在要求Pr 10kW 计算可 P U 1 U2 得输电电压应调节为U 22 4kV 12 2009 广东模拟 某小型发电机矩形线圈面积为 200cm2 共 50 匝 电阻 0 05 用电磁铁做磁场 磁场的磁感应强度为 1T 产生频率为 50Hz 的单相正弦式交变 电流 外电路由 110 盏 220V 40W 的灯泡组成 当灯泡全部正常发光时 试求 1 输电导线的电阻多大 用心 爱心 专心 4 2 若只用 11 盏灯泡 为了使灯泡正常发光 而发出的交变电流频率又不能变化 则 电磁铁磁场的磁感应强度应调到多大 答案 1 0 05 2 0 992T 解析 1 交变电流的最大值Em NBS 2 f 发电机的输出电压为 E Em V 222V 2 50 1 200 10 4 2 50 2 流过每盏灯泡的电流I0 A A 40 220 2 11 干路电流I 110 A 20A 由闭合电路的欧姆定律得 2 11 E 220 20 0 05 R V 解得R 0 05 2 只有 11 盏灯泡时干路电流I 11 A 2A 2 11 电源电动势的有效值 E 220 2 0 05 0 05 V 220 2V 由Em NB S 2 f E 得 2 B T 0 992T 2E NS 2 f 2 220 2 50 200 10 4 2 50 13 三峡水利工程中某一水电站发电机组设计为 水以v1 3m s 的速度流入水轮机后 以v2 1m s 的速度流出 流出水位比流放水位低 10m 水流量为Q 103m3 s 水轮机效率为 75 发电机效率为 80 试问 1 发电机的输出功率是多少 2 如果发电机输出电压为 240V 用户所需电压为 220V 输电线路中能量损耗为 5 输电线的电阻共为 12 那么所需用升 降压变压器的原副线圈匝数比分别是多少 答案 1 6 24 105W 2 53 1 51 解析 1 水轮机的输出功率即发电机的输入功率 为 P1 75 mgh mv o al 2 1 2 mv o al 2 2 2 t 75 7 8 105W Q gh Q v2 1 v2 2 2 发电机的输出功率 P0 P1 80 6 24 105W 2 输电示意图如图所示 发电机输出的电流 I1 A 2 600A P0