【优化探究】2012高考物理一轮复习 10-2课时知能评估

用心 爱心 专心 1 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 7 分 共 70 分 每小题至少有一个选项正确 把 正确选项前的字母填在题后的括号内 1 2011 年南充模拟 如图 中理想变压器原 副线圈匝数之比n1 n2 4 1 原线圈两端连接光滑导轨 副线圈与 电阻R相连组成闭合回路 当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动 时 安培表 A1的读数是 12 毫安 那么安培表 A2的读数是 A 0 B 3 毫安 C 48 毫安 D 与R值大小无关 解析 当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时 原线圈中产生 恒定的电流 不能在铁芯中产生变化的磁场 副线圈中不会产生感应电流 A 正确 答案 A 2 某变压器原 副线圈匝数比为 55 9 原线圈所接电源电压按如图所示规律变化 副 线圈接有负载 下列判断正确的是 A 输出电压的最大值为 36 V B 原 副线圈中电流之比为 55 9 C 变压器输入 输出功率之比为 55 9 D 交流电源有效值为 220 V 频率为 50 Hz 解析 由题图知Um 220 V 由 则Um 36 V 故 A 错误 由 2 Um Um n1 n22 可知 B 错误 由P入 P出 可知 C 错误 由图知交流电的周期T 2 10 2 s I1 I2 n2 n1 9 55 所以频率f 50 Hz 又因U 220 V 故 D 正确 1 T Um 2 答案 D 3 如图所示 L1 L2 L3 L4 L5是五盏完全相同的灯泡 将它们如图接在变压器上后 均正常发光 则变压器原副线圈的匝数比n1 n2 n3为 A 1 2 1 B 2 1 2 C 4 2 1 D 4 1 2 解析 因为五盏灯均正常发光 所以设每盏灯的额定电压为U0 额定电流为I0 由电压 关系可知 用心 爱心 专心 2 n2 n3 U2 U3 U0 2U0 1 2 由电流和匝数的关系可知 n1I0 2n2I0 n3I0 由 两式知 n1 n2 4 1 由 两式知 n1 n2 n3 4 1 2 所以 D 选项正确 答案 D 4 2011 年厦门模拟 某交变电流电路中 有一个正在工作的理想变压器 如图所 示 它的原线圈匝数n1 600 匝 交流电源的电动势e 311sin 100 t V 不考虑其内阻 电压表和电流表对电路的影响可忽略不计 原线圈串联一个额定电流为 0 2 A 的保险丝 副 线圈匝数n2 120 匝 为保证保险丝不被烧断 则 A 负载功率不能超过 62 W B 副线圈电流最大值不能超过 1 A C 副线圈电路中的电阻R不能小于 44 D 副线圈电路中电压表的读数为 62 V 解析 由 得U2 V 44 V D 错 由P2 P1 U1I1得P2 220 0 2 U1 U2 n1 n2 120 220 600 W 44 W A 错 副线圈电流的有效值I2 1 A 故最大值为 A B 错误 由R 得 P2 U22 U2 I2 R的最小值为 44 C 正确 答案 C 5 将输入电压为 220 V 输出电压为 6 V 副线圈有 30 匝的理想变压器改绕成输出电 压为 30 V 的变压器 原线圈匝数不变 则副线圈新增绕的匝数为 A 120 匝 B 150 匝 C 180 匝 D 220 匝 解析 由 得n1 匝 1 100 匝 改变匝数后 n 2 U1 U2 n1 n2 n2U1 U2 30 220 6 n1U 2 U1 匝 150 匝 新增匝数 n n 2 n2 120 匝 A 正确 1 100 30 220 答案 A 6 2010 年高考福建理综卷 中国已投产运行的 1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压 最高的输电工程 假设甲 乙两地原来用 500 kV 的超高压输电 输电线上损耗的电功率为P 在 保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下 现改用 1 000 kV 特高压输电 若不考虑其 他因素的影响 则输电线上损耗的电功率将变为 A B C 2P D 4P P 4 P 2 解析 设输送功率为P 输送电流为I 输送电压为U 则P UI I P损 I2R P U 输送电压升为原来的 2 倍 则输送电流降为原来的一半 P损降为原来的四分之一 故选 A 答案 A 7 用心 爱心 专心 3 一理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 11 5 原线圈与正弦交变电源连接 输入电压 U如图所示 副线圈仅接入一个 10 的电阻 则 A 流过电阻的电流是 20 A B 与电阻并联的电压表的示数是 100 V 2 C 经过 1 分钟电阻发出的热量是 6 103 J D 变压器的输入功率是 1 103 W 解析 由电压的有效值和最大值的关系得U1 220 V 根据理想变压器电压与匝数 Um 2 的关系 得U2 U1 220 V 100 V 故电压表的示数是 100 V B 错误 U1 U2 n1 n2 n2 n1 5 11 I2 A 10 A A 错误 1 分钟内电阻发出的热量Q I2Rt 102 10 60 U2 R 100 10 J 6 0 104 J C 错误 变压器的输入功率等于输出功率 即P入 P出 U2I2 100 10 W 1 103 W 故 D 正确 答案 D 8 思维拓展 如图 甲所示 在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P 线圈P与电流表构成闭合回路 若在t1至 t2这段时间内 观察到通过电流表的电流方向自上向下 即为由c经电流表至d 则可以判 断出线圈M两端的电势差uab随时间t的变化情况可能是图乙中的 解析 根据楞次定律可知副线圈中的电流方向 可知穿过副线圈的磁场应是向上增加 或向下减少的 可以判断原线圈中的磁场方向应是向下增加 或向上减少的 综合四个选项 可知在t1至t2这段时间内输入电压的变化情况为 C D 答案 CD 9 学校的变压器把电压为 1 000 V 的交流电降压为u 311 sin100 t V 后供给各教室 输电线的零线b上保持零电势不变 而火线a上的电势随时间周期性变化 为保证安全用电 教室里电灯的开关要接在火线上 如图所示 下列说法正确的是 用心 爱心 专心 4 A 变压器原线圈与副线圈的匝数比为 50 11 B 此交流电的频率为 100 Hz C 开关断开时其两触点间的电压为 220 V D 火线上的最高电势与最低电势之差为 311 V 解析 教室需要的交变电流有效值U2 V 220 V 故匝数比 311 2 50 11 A 正确 变压器不改变交流电的频率 故f1 f2 n1 n2 U1 U2 1 000 220 2 100 2 Hz 50 Hz B 错 开关断开时两点电压为有效值 即为 220 V C 正确 火线上最高电势为 311 V 最低电势为 311 V 故电势之差为 622 V D 错误 答案 AC 10 分别用U1 U2和U2 kU两种电压输送电能 若输送的功率相同 在输电线上损失的 功率相同 导线的长度和材料也相同 则在两种情况下导线的横截面积之比S1 S2为 A k 1 B 1 k C k2 1 D 1 k2 解析 若输送功率为P 输送电压为U 则输电线路上的电流I 线路上损耗功率P损 P U 输电线电阻R U2 因为P和P损不变 所以 输电线长度相同 则 P2R U2 P损 P2 R1 R2 U2 1 U2 2 1 k2 S1 S2 k2 1 故选项 C 正确 答案 C 二 非选择题 本题共 2 小题 共 30 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和演算 步骤 有数值计算的要注明单位 11 15 分 如图 a 是一理想变压器的电路连接图 图 b 是原线圈两端所加的电压随时 间变化的关系图象 已知原 副线圈的匝数比为 10 1 电流表 A2的示数为 2 A 开关 S 断 开 求 1 变压器的输入功率和电压表的示数 2 将开关 S 闭合 定性分析电路中三只电表的示数变化情况 解析 1 由图 b 可知输入电压的有效值 U1 200 V 由 得 U1 U2 n1 n2 U2 20 V n2U1 n1 变压器的输入功率P1等于输出功率P2 故P1 P2 U2I2 20 2 W 40 W 2 将 S 闭合 U2不变 即电压表示数保持 20 V 不变 由于负载增多 负载总电阻减小 电流表 A2的示数增大 次级线圈的输出功率增加 初级线圈的输入功率随之增加 电流表 A1的示数增大 答案 1 40 W 20 V 2 A1示数增大 A2示数增大 V 示数不变 12 15 分 一台交流发电机的额定输出功率P 4 0 103 kW 以 400 V 电压将其接在升 压变压器上向远方输电 若输电导线的总电阻为 10 允许输电线损失的功率为输出功率 的 10 问 1 升压变压器的变压比应为多大 2 为了使远方用电器能得到 220 V 的工作电