2015届高考物理第二轮精讲精练检测9.doc

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高 效 演 练
1.在如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是(　　)
A.灯泡L变亮
B.电源的输出功率增大
C.电容器C上电荷量减少
D.电流表读数变小,电压表读数变大
【解析】选D。将滑动变阻器滑片P向左移动后,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律分析,路端电压增大,电压表读数变大,电路中电流I变小,则电流表读数变小,灯泡L变暗,故A错误,D正确;灯泡L的电阻大于电源的内阻r,外电阻大于内电阻,外电路总电阻增大,电源的输出功率变小,故B错误;电容器C两端的电压UC=E-I(RL+r),I变小,其他量不变,则UC增大,电容器C上电荷量增加,故C错误。
2.(2014·天津高考)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是(　　)
A.增大R1的阻值　　　　　 B.增大R2的阻值
C.增大两板间的距离 D.断开电键S
【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:
(1)明确电容器两端的电压等于R1两端的电压。
(2)知道电容的大小与哪些因素有关。
(3)正确分析带电油滴的受力变化情况。
【解析】选B。在电路中,电容器相当于断路,电容器两端的电压等于R1两端的电压,当增大R1的阻值时,R1两端的电压增大,电容器两端的电压增大,电容器内的电场强度增大,带电油滴所受的电场力大于重力,做匀加速直线运动,A错误。增大R2的阻值,电容器两端的电压不变,电容器内的电场强度不变,带电油滴所受的电场力等于重力,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,故B正确。若增大两板间的距离,由E=可知,电场强度减小,带电油滴所受的电场力小于重力,做匀加速直线运动,C错误。断开电键S,电容器放电,电场强度为零,带电油滴只受重力,做自由落体运动,D错误。
3.(2014·福州模拟)如图为一小型电风扇的电路简化图。电机M的线圈电阻为r,理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1,原线圈接电压u=Umsinωt的交流电源。开关S闭合后,电风扇正常运转,则(　　)
A.副线圈中交流电频率为
B.电机两端的电压有效值为
C.通过电机的电流有效值为
D.电机的输出功率为
【解析】选A。理想变压器原、副线圈交流电频率均为,A对;副线圈(电机)两端的电压有效值为,B错;由于电机正常运转时是非纯电阻,通过电机的电流有效值小于,电机的输出功率小于,C、D错。
【总结提升】交变电流的“四值”的比较与应用
(1)瞬时值:交变电流某一时刻的值,e=Emsinωt,i=Imsinωt,计算线圈某时刻的受力。
(2)最大值:最大的瞬时值,Em=NBSω,Im=,确定用电器的耐压值,如电容器、晶体管等的击穿电压。
(3)有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流值,对正弦式交流电:E=,U=,I=。
①计算与电流热效应相关的量,如功、功率、热量等;
②交流电表的测量值;
③电气设备所标注的额定电压、额定电流;
④保险丝的熔断电流。
(4)平均值:交变电流图像中图线与时间轴围成面积与时间的比值,=n,=,计算通过电路某一截面的电荷量q=·t。
4.(2014·大连二模)利用如图所示的理想变压器给用电器供电。在原线圈a、b端接交流电压u=1000sin100πt(V),原线圈匝数n1=1000匝,副线圈匝数n2=50匝。下列说法正确的是(　　)

A.通过原副线圈的交流电的频率均为100 Hz
B.副线圈两端电压为U2=50V
C.通过原副线圈的电流之比为I1∶I2=20∶1
D.闭合开关K,变压器输入功率增加
【解析】选D。由交流电压表达式有Um=1000V,ω=2πf=100πrad/s,故交流电的频率为50Hz,所以选项A错误;根据理想变压器U1∶U2=n1∶n2可得,副线圈两端的电压为U2=U1=×V=25V,所以选项B错误;原副线圈的电流比I1∶I2=n2∶n1=1∶20,故选项C错误;开关闭合后,输出电压不变,故负载功率变大,输入功率变大,所以选项D正确。
5.(2013·四川高考)用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110 V,通过负载的电流图像如图所示,则(　　)

A.变压器输入功率约为3.9 W
B.输出电压的最大值是110 V
C.变压器原、副线圈匝数比是1∶2
D.负载电流的函数表达式i=0.05sin(100πt+)A
【解题指南】解答本题时应注意理解以下三点:
(1)理想变压器的最大值和有效值;
(2)理想变压器的基本规律:①电压关系:=,②功率关系:P入=P出;
(3)根据初相位、最大值和周期,正确书写对应的函数关系式。
【解析】选A。根据图像可知:负载电流的最大值Im=0.05 A,周期T=0.02 s,则ω==rad/s=100πrad/s,所以负载电流的函数表达式i=0.05sin100πtA,故选项D错误;负载电流的有效值I==A=0.035 36 A,则理想变压器的输入功率P入=P出=110×0.035 36 W≈3.9 W,故选项A正确;输出电压的有效值为
110 V,最大值为110V,故选项B错误;变压器原、副线圈匝数比==2,故选项C错误。
6. (2014·唐山二模)如图所示,理想变压器的原副线圈匝数之比为2∶1,原线圈接在u=220sin100πt(V)的交流电源上,副线圈一端接有R=55Ω的负载电阻、熔断电流为1A的保险丝R1和一个灯泡D,电流表为理想电表。下列说法正确的是(　　)
A.S断开时,原线圈中电流表的读数为A
B.S断开时,原线圈中的输入功率为220W
C.副线圈中输出交流电的周期为50s
D.S闭合时,灯泡D正常发光,原线圈中电流表读数不会超过1.5A
【解析】选D。由变压器变压公式,副线圈电压有效值U2=110V。S断开时,副线圈输出电流I2==2A,根据理想变压器输入功率等于输出功率,原线圈中的输入功率为220W,原线圈中电流为IA,原线圈中电流表的读数为1A,选项A、B错误;原线圈中输入交变电流的周期为0.02s,副线圈中输出交流电的周期等于输入电流的周期,为0.02s,选项C错误;S闭合时,灯泡D正常发光,灯泡D中电流小于1A,副线圈输出功率一定小于110×3W=330 W,根据理想变压器输入功率与输出功率相等,原线圈中的输入功率小于330W,原线圈中电流小于1.5A,原线圈中电流表读数不会超过1.5A,选项D正确。
7.远距离输电线路的示意图如图所示,若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是(　　)

A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关
B.输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定
C.当用户用电器的总电阻减少时,输电线上损失的功率增大
D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
【解析】选C。变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的,所以A、B错误;用户用电器总电阻减小时,消耗功率增大,输电线中的电流增大,线损增加,C正确;升压变压器的输出电压等于输电线上损耗电压加上降压变压器的输入电压,D错误。
【总结提升】远距离输电的三点注意
(1)有关远距离输电的问题,应首先画出远距离输电的电路图,并将已知量和待求量写在电路图的相应位置。
(2)以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立的回路,每个回路都可以用欧姆定律、串并联电路的特点和电功、电功率的公式等进行计算,联系各回路的桥梁是原、副线圈电压、电流与匝数的关系及输入功率和输出功率的关系。
(3)有些情况下利用逆推法解决电能输送问题比较方便,方法是先从负载算起一直推到升压变压器的输入端。
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薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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