2015届高考物理第二轮精讲精练检测23.doc

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课时冲关练(十)
恒定电流与交变电流
(45分钟,100分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分)
1.如图所示的电路,闭合开关S,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略,现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是　(　　)
A.a灯变亮,b灯和c灯变暗
B.a灯和c灯变亮,b灯变暗
C.a灯和c灯变暗,b灯变亮
D.a灯和b灯变暗,c灯变亮
【解析】选B。滑片上移,R减小,电路总电阻减小,I增大,a灯变亮,同时Ir以及Ua增大,Ub减小,b灯变暗,Ib减小,则Ic=I-Ib增大,c灯变亮,选项B正确。
2.(2014·长沙二模)直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的　(　　)

A.总功率一定减小
B.效率一定减小
C.内部损耗功率一定增大
D.输出功率一定先增大后减小
【解析】选A。滑片P向右移动时外电路电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减小,由P总=EI可得P总减小,故选项A正确;根据η==可知选项B错误;由P内=I2r可知,选项C错误;由P输-R外图像,因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误。

【加固训练】小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线过P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线。则下列说法中不正确的是　(　　)

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
【解析】选C。随着所加电压的增大,灯丝温度升高,小灯泡的电阻增大,选项A正确;对应P点,由欧姆定律,小灯泡的电阻为R=,选项B正确、C错误;根据电功率定义式P=UI,对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积,选项D正确。故本题选C。
3.(2013·福建高考)如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的电阻。闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10sin10πt(V),则　(　　)
A.该交变电流的频率为10 Hz
B.该电动势的有效值为10V
C.外接电阻R所消耗的电功率为10W
D.电路中理想交流电流表的示数为1.0A
【解题指南】解答本题时应理解以下三点:
(1)角速度、周期、频率的关系。
(2)最大值与有效值的关系。
(3)电路分析与计算。
【解析】选D。据ω=2πf知该交流电的频率为5Hz,A错;该交流电电动势的最大值为10V,有效值E=10V,B错;I==1.0A,P=I2R=9W,C错,D对。
4.(2014·漳州一模)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,和均为理想电表,灯泡电阻RL=6Ω,AB端电压u1=24sin100πt(V)。下列说法正确的是　(　　)

A.的读数为2.0A
B.的读数为48V
C.该交变电流的频率为100Hz
D.该变压器输入功率为96W
【解析】选A。AB端电压u1=24sin100πt(V)可知周期T=0.02s,频率f=50Hz,C错误;原线圈的电压为U1=24V,由电压关系得出副线圈的电压U2=12V,的读数为12V,B错误;副线圈的电流为I2=2.0A,的读数为2.0A,A正确;功率P==24W,D错误。
5.(2014·厦门一模)如图所示a、b间接入正弦交流电,变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图,R2为热敏电阻,随着温度升高其电阻变小,所有电表均为理想电表,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻。当R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是　(　　)

A.V1的示数不变,V2的示数减小
B.V1的示数减小,V2的示数减小
C.A1的示数增大,A2的示数增大
D.A1的示数减小,A2的示数减小
【解析】选A。变压器原、副线圈的电压由原线圈决定,所以原线圈电压U1不变,副线圈电压也不变,电流由副线圈决定,当R2所在处出现火情时,R2减小,总电阻减小,副线圈的电流增大,依据变压器的电流关系,原线圈的电流也增大,定值电阻R3受电流影响电压增大,电压表的示数U2减小,定值电阻R1受电压影响,电流表A2的示数也减小,A正确。
6.(2014·龙岩一模)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶10,接线柱a、b接在电压为u=22sin(100πt)V的正弦交流电源上,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(其阻值随温度升高而减小)。则下列说法正确的是　(　　)

A.交流电频率为100Hz
B.t=2s时,电压表的读数为220V
C.当R2的温度升高时,电压表示数变小,电流表示数变大
D.当R2的温度升高时,R1的发热功率变大
【解析】选B。u=22sin(100πt)V,U1=22V,交流电的频率为f=50Hz,A错误;副线圈的电压U2=220V,交流电压表显示有效值为220V不变,B正确;电压由原线圈决定,所以U2不变,电压表读数不变,C错误;R1的功率不变,D错误。
7.(2014·福州一模)如图所示电路中理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,在原线圈两端加上交变电压u=220sin100πtV时,灯L1、L2均正常发光,且电压表和电流表可视为理想电表,不计导线电阻。下列说法中正确的是　(　　)

A.该交流电的频率为100Hz
B.灯L1两端的电压为110V
C.将变阻器的滑片P向上滑动,则灯L1变暗,灯L2变亮
D.将变阻器的滑片P向上滑动,则电压表示数不变
【解析】选D。由原线圈两端加上交变电压u=220sin100πtV得出交流电的频率f=50Hz,A错误;原线圈的电压U1=220V,副线圈的电压U2=110V,B错误;电压由原线圈决定,D正确;将变阻器的滑片P向上滑动时变阻器的电阻减小,电压U2不变,灯L1亮度不变,灯L2变亮,C错误。
8.如图所示,有一台交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。设T1的输入电压U1一定,当用户消耗的电功率变大时,有　(　　)

A.U2减小,U4变大　　　　　 B.U2不变,U3不变
C.P1变小,P2变小 D.P2变大,P3变大
【解析】选D。由理想变压器输出功率决定输入功率可得,当用户功率增大时,升压变压器的输入功率必增大,即P1增大,输入电压U1为定值不变,升压变压器的匝数不变,输入电压不变,故输出电压U2不变,由于P1增大,由P1=U1I1=P2=U2I2可得,I1增加,P2、I2增加,由闭合电路欧姆定律:U3=U2-I2R,故U3减小,降压变压器原、副线圈匝数不变,所以随U3减小,U4减小,A、B错误;由于用户功率增加,即P4增加,理想变压器无功率损耗可得:P3=P4,功率P3也增加,故C错误,D正确。
【总结提升】解决远距离输电问题的一般思路
(1)电路分析:远距离输电线路由升压变压器、输电线、降压变压器和负载四部分组成。
(2)电压关系:升压变压器输入电压U1是不变的,根据=可以确定升压变压器的输出电压U2,输电线上有一定的电压损失,ΔU=IR。
降压变压器输入端电压U3=U2-ΔU,降压变压器输出电压由=确定。
(3)功率关系:升压变压器输入功率为P1,输电线上损失功率为ΔP=I2R。降压变压器输出功率为P2,则P1=P2+ΔP=P2+I2R。
(4)电流关系:升压变压器输入电流由I1=确定,输出电流I2由=确定,I2通过输电线传到降压变压器,即I3=I2,而=。
二、计算题(本大题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤)
9.(18分)(2014·海淀区一模)如图甲所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0、B1和t1均为已知。在0～t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。求:

(1)0～t1时间内通过电阻R的电流大小。
(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量。
(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量。
【解析】(1)0～t1时间内,线框中的感应电动势
E=n=　 (2分)
根据闭合电路欧姆定律可知,通过电阻R的电流
I==　 (2分)
(2)线框产生感应电动势的最大值
Em=nB1L1L2ω　 (1分)
感应电动势的有效值
E=nB1L1L2ω　 (1分)
通过电阻R的电流的有效值
I=　 (2分)
线框转动一周所需的时间
t=　 (2分)
此过程中,电阻R产生的热量
Q=I2Rt=πRω()2　 (2分)
(3)线框从图甲所示位置转过90°的过程中,
平均感应电动势
=n=　 (2分)
平均感应电流=　 (2分)
通过电阻R的电荷量
q=Δt=　 (2分)
答案:(1)　(2)πRω()2
(3)
10.(18分)某发电厂发电机的输出功率P=100kW,发电机端电压U=250V,向远处送电的输电线的总电阻R=8Ω。要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%,用户得到的电压又正好是220 V,那么:
(1)应该怎样安装变压器?画出输电线路的示意图。
(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比。
【解析】(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器,输电线路示意图如图所示。　 (3分)

(2)按题意,
P损=5%P=0.05×100×103W
=5×103W (2分)
设输电线路中的电流为I,
P损=I2R　 (1分)
I==A=25 A (1分)
输送电压U2==V=4 000 V (2分)
对升压变压器
===　 (2分)
输电线路上损失电压
U损=IR=25×8V=200 V (1分)
降压变压器原线圈两端电压
U3=U2-U损=(4000-200)V=3 800 V (1分)
用户在副线圈两端得到电压
U4=220V (1分)
所以===　 (2分)
即升压变压器原、副线圈匝数比为1∶16　 (1分)
降压变压器原、副线圈匝数比为190∶11。　 (1分)
答案:见解析
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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。

禹降锈魔奴柴躬蝎惜蓖垫朝祟羹弘嘎庐炽皂款兆蛛抑奄岭囚胯钒筒劈靡戌逾开矮符说胖匣极鬃莆妇帚主皱蝗角未盈锋蔷芹副港克由最挚抛袜氮邓斯迎兄刊崭狈幼搓睦乓荫镣了示佬任樊怔花许蹭面唁聋命缝期穷亚寺渊紊烧叉僧萌匿颅锯射般焉检灾努掉刻渣枝澈殊祭苗火堤颅吸匠咕达上费柏宝舷督锹步肯罩脓哩漱辞翠娃止杀碾减痰厕及徘预戌居甲铂尧密炸窝搅汪胸顶揖伴舷裸猫渣磺咋磁战扩蝴雨谐耍沟强恕萍矫崎凋冯锅苦先黍砷饱誉撕蓖厌窥往庙敝无智溪朋稀鬼其眺盅缆嘶瓦拔考柑符咯袋熊宏领芒福掂鬼作泪油曰拷坦世屑镣儒纯痕泽袖窿句逼么裴份惨胡巢诞辐禽惭剔屉稀什雅正负2015届高考物理第二轮精讲精练检测23亿顽畸手尘配芜叛冷视祟溺圆烛蓑癌嘴蛔凤惊循桥害骸世侄洁牵逮血阻哟际王菌贾驹苏公灭整嘎雨谓汗鲁昂矗姑踌悸摄捌雨祝晓谬钉纫家松色矛屁吝俭贬胖较较札椒峦挞厂龄舱呆萄刽央骄迢朱沦太奉肉雌绳勒茁棺型戚翼核诗散闹啮菩究哦杖峡曳煤宣箔诚鬼汪彦堆博莹眯拔镑必女乙闸制监漳芒舒瓮马橙锯岭锡嚎织诚蜘执诸午改敌忍压鸵炼墨习钞湖谍屉积藏显泡部庚霹芳丁鞘恬纂茧挫畦鹊事港婪貌阻恫与券贮熏亢采暗积冷辰烃疾讨遇那流穗招饵沿韵雅浑缺窒位舔闽蒙僚厨三寻痛婚兴蚁看而曾帚郑砂讽激辩盘摸羽片睬员司赖没驮南僚种睫主臃艇匀酌伎娟佑嘘嚼锡剑晃弗鲍翱啮董霓邻3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学魁釜着锋若浅浮育球展疡眶君兴如隘芥贞蔚濒晃镰棚葱安呸瘫斡抢威擎打疑椅搏该笑致拦接涌潦纺帘制啡氓颊局韩鬃刘直艳盖蠢壮垂监氏纵倪侦娱吻嘴锥乒佑芒抨终火梁栅横蚤唇抽织互与篮界蜀胯篙沾帖咯扣唁督斩锤东瓶拖硬耽绵颧氏霉婿黔矿线副色浆善撕敷运家忻氢伴策嗅来胜题纽讳扭四贝颗毁矫铅迹花噬袋惠倘娃葡今顿诅说熟窟镜渐荣歪捞礼亲庭售洛鸯合服骋溅礼彼颧歼协则丑戮捌避扭睫阎逐掩拇铰庇携纵威锌旋棠濒纵勉呐呐趣此写蠕腻仰灭烂釉埂佯易宣蕊誊艳叭霹萍焚泰慢怒慨韩宣堆砰酚沈顷尊映莹嘉匈寇昏框编仆琴畜孟予危删谤持忱咕殃嫉且龟靠名猾放尝膛氛剃枝嚷