【与名师对话】2013届高考物理总复习 课时作业30 新人教版选修3-2

用心 爱心 专心1 课时作业课时作业 三十三十 分钟 45 分钟 满分 100 分 一 选择题 每小题 7 分 共 70 分 1 2010 福建理综 中国已投产运行的 1000 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 1000 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 P 4 P 2 C 2P D 4P 解析 由P UI可知 输电电压提高到原来的 2 倍 由于输电功率不变 所以输电 电流变为原来的 1 2 由P损 I2R线可知输电线上损耗的电功率将变为原来的 1 4 选项 A 正确 答案 A 2 2010 重庆理综 一输入电压为 220 V 输出电压为 36 V 的变压器副线圈烧坏 为获知此变压器原 副线圈匝数 某同学拆下烧坏的副线圈 用绝缘导线在铁芯上新绕了 5 匝线圈 如图所示 然后将原线圈接到 220 V 交流电源上 测得新绕线圈的端电压为 1 V 按理想变压器分析 该变压器烧坏前的原 副线圈匝数分别为 A 1100 360 B 1100 180 C 2200 180 D 2200 360 解析 由 得 解得n1 1100 n2 180 选项 B 正确 U1 U2 n1 n2 220 36 n1 n2 220 1 n1 5 答案 B 3 如图所示 理想变压器原 副线圈的匝数比n1 n2 2 1 原线圈两端连接光滑金 属导轨 副线圈与电压表相连 当直导线AB在磁感应强度B 2 T 的匀强磁场中 沿间距 为 0 5 m 的平行导轨以速度v 10 m s 匀速向右做切割磁感线运动时 电压表的读数为 V A 5 V B 2 5 V C 1 25 V D 0 解析 变压器的工作原理是互感现象 因此不能改变恒定电流的电流和电压关系 所以当导体棒匀速运动时 副线圈中电压为零 故选 D 用心 爱心 专心2 答案 D 4 如图为远距离高压输电的示意图 关于远距离输电 下列表述正确的是 A 增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B 高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C 在输送电压一定时 输送的电功率越大 输电过程中的电能损失越小 D 高压输电必须综合考虑各种因素 不一定是电压越高越好 解析 依据输电原理 电路中的功率损耗 P I2R线 而R线 增大输电线的 L S 横截面积 减小输电线的电阻 则能够减小输电线上的功率损耗 A 正确 由P UI来看 在输送功率一定的情况下 输送电压U越大 则输电电流越小 则功率损耗越小 B 正确 若输电电压一定 输送功率越大 则电流I越大 电路中损耗的电功率越大 C 错误 输 电电压并不是电压越高越好 因为电压越高 对于安全和技术的要求越高 因此并不是输 电电压越高越好 D 正确 答案 ABD 5 某小型水电站的电能输送示意图如图 发电机的输出电压为 200 V 输电线总电阻 为r 升压变压器原 副线圈匝数分别为n1 n2 降压变压器原 副线圈匝数分别为 n3 n4 变压器均为理想变压器 要使额定电压为 220 V 的用电器正常工作 则 A n2 n1 n3 n4 B U3 所以 A 正确 BC 不 n2 n1 n3 n4 正确 升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率 D 正确 答案 AD 用心 爱心 专心3 6 2012 洛阳四校联考 如图所示 理想变压器的原 副线圈匝数比为 1 5 原线 圈两端的交变电压为u 20sin100 tV 氖泡在两端电压达到 100V 时开始发光 下列 2 说法中正确的有 A 开关接通后 氖泡的发光频率为 50Hz B 开关接通后 电压表的示数为 100V C 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 解析 由u 20 sin100 t V 可知 交流电压频率为 50Hz 在一个周期内 交变 2 电流两次超过 100V 电压 所以氖泡的发光频率为 100Hz 选项 A 错误 达到变压器输入电 压有效值为U1 20V 输出电压有效值U2 U1 5 20V 100V 开关接通与断开 电压表 n2 n1 的示数均为 100V 选项 B 正确 C 错误 开关断开后 氖泡不发光 不消耗电能 变压器的 输出功率为零 选项 D 错误 答案 B 7 在变电站里 经常要用交流电表去监测电网上的强电流 所用的器材叫电流互感 器 如下所示的四个图中 能正确反映其工作原理的是 解析 电流互感器要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 选 A 答案 A 8 如图所示 在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R 在原线圈上加一电压 恒为U的交变电流 则 用心 爱心 专心4 A 保持Q位置不变 将P向上滑动 变压器的输出电压变小 B 保持Q位置不变 将P向上滑动 电流表的读数变小 C 保持P位置不变 将Q向上滑动 电流表的读数变小 D 保持P位置不变 将Q向上滑动 变压器输出功率变小 解析 Q位置不变 则副线圈输出电压不变 P向上滑动 R变大 则副线圈输出功 率变小 原线圈输入功率变小 据P UI 则电流表的示数变小 B 正确 A 错误 保持P 位置不变 则R不变 将Q向上滑动 则副线圈输出电压变大 副线圈输出功率变大 电 流表示数变大 所以 C D 错误 答案 B 9 一理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 1 2 电源电压u 220 sin t V 原 2 线圈接入一个熔断电流I0 1 A 的保险丝 副线圈中接入一个可变电阻R 如图所示 为 了使保险丝不被熔断 调节电阻R时最低应不能小于 A 440 B 440 2 C 880 D 880 2 解析 当原线圈电流I1 I0时 副线圈中电流为 I2 I1 I0 1 A A 这就是副线圈中电流的有效值 n1 n2 n1 n2 1 2 1 2 副线圈输出电压的有效值为 U2 U1 V 440 V n2 n1 n2 n1 U1m 2 2 1 220 2 2 因此 副线圈电路中负载电阻的最小值为 Rmin 880 U2 I2 440 1 2 答案 C 10 如图所示为理想变压器 3 个灯泡 L1 L2 L3都标有 5 V 5 W L4标有 5 V 10 W 若它们都能正常发光 则变压器原 副线圈匝数比n1 n2和输入电压u应为 A 2 1 25 V B 1 2 20 V C 1 2 25 V D 2 1 20 V 解析 各灯正常发光 I1 1 A I2 2 A 所以n1 n2 I2 I1 2 1 负载电压 U2 10 V 而U1 U2 n1 n2 2 1 则U1 20 V 输入电压u UL1 U1 25 V 选 A 答案 A 二 非选择题 共 30 分 11 15 分 理想变压器原线圈中输入电压U1 3300 V 副线圈两端电压U2为 220 V 输出端连有完全相同的两个灯泡 L1和 L2 绕过铁芯的导线所接的电压表 V 的示数U 2 V 求 用心 爱心 专心5 1 原线圈n1等于多少匝 2 当开关 S 断开时 电流表 A2的示数I2 5 A 则电流表 A1的示数I1为多少 3 当开关 S 闭合时 电流表 A1的示数I1 等于多少 解析 1 由电压与变压器匝数的关系可得 U1 n1 U2 n2 U 则n1 1650 匝 2 当开关 S 断开时 有 U1I1 U2I2 I1 A U2I2 U1 1 3 3 当开关 S 断开时 有 RL U2 I2 44 当开关 S 闭合时 设副线圈总电阻为 R 有R RL 2 22 副线圈中的总电流为I2 则I2 U2 R 10 A 由 U1I1 U2I2 可知 I1 A U2I2 U1 2 3 答案 1 1650 匝 2 A 3 A 1 3 2 3 12 15 分 三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程 是中国规模最大的水 利工程 枢纽控制流域面积为 1 0 106 km2 占长江流域面积的 56 坝址处年平均流量 为Q 4 51 1011 m3 水利枢纽的主要任务包括防洪 发电 航运三方面 在发电方面 三 峡电站安装水轮发电机组 26 台 总装机容量 指 26 台发电机组同时工作的总发电功率 为 P 1 82 107 kW 年平均发电量约为W 8 40 1010 kW h 该工程已全部竣工 电站主要 向华中 华东电网供电 以缓解这两个地区的供电紧张局面 阅读上述资料 解答下列问 题 水的密度 1 0 103 kg m3 g取 10 m s2 1 若三峡电站上 下游水位差按h 100 m 计算 试推导三峡电站将水流的势能转化 为电能的效率 的公式 并计算出效率 的数值 2 若 26 台发电机组全部建成并发电 要达到年发电量的要求 每台发电机组平均年 发电时间t为多少天 3 将该电站的电能输送到华中地区 送电功率为P1 4 5 105 kW 采用超高压输电 输电电压为U 500 kV 而发电机输出的电压约为U0 18 kV 若输电线上损耗的功率为输 电功率的 5 求发电站的升压变压器原 副线圈的匝数比和输电线路的总电阻 解析 1 一年里水流做功 即减少的势能 W Q gh 水流的势能转化为电能的效率 W W W Q gh 将数据代入上式得 67 2 设每台发电机组平均年发电n天 则W Pt 即P n 24 W 所以n 天 192 3 天 W 24P 8 40 1010 1 82 107 24 用心 爱心 专心6 3 升压变压器原 副线圈的匝数比 输电线上的电流I 900 n1 n2 U0 U 18 500 9 250 P1 U A 损失功率P损 5 P1 I2r 所以r 27 8 答案 1 67 2 192 3 天 W Q gh 3 27 8 9 250 拓展题 如图所示为理想变压器 原线圈匝数为n1 四个副线圈匝数均为n2 四个负载电阻 阻值相同 二极管为理想二极管 现从原线圈P Q两端输入正弦交流电 那么下列说法中 正确的是 A 只有流过Ra和Rd上的电流是交变电流 B 加在Ra两端的电压是Rb的两倍 C Ra消耗的功率是Rb的两倍 D 若输入的正弦交变电流频率增大时 则Rc的功率增大 Rd的功率也增大 解