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4高三物理试题下册

试题 时间:2018-05-23 我要投稿
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  高三物理试题下册一、单项选择题

  1.(2011年浙江宁波模拟)如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数之比为1∶n,副线圈接一定值电阻R,则()

  A.若ab之间接直流电压U,则R中的电流为nUR

  B.若ab之间接直流电压U,则原、副线圈中的电流均为零

  C.若ab之间接交流电压U,则原线圈中的电流为n2UR

  D.若ab之间接交流电压U,则副线圈中的电流为UnR

  解析:选C.若ab之间接直流电压U,则副线圈两端的电压为0,则R中的电流为0,但原线圈中的电流不为零,选项A、B均错;若ab之间接交流电压U,则副线圈两端的电压为U2=nU,副线圈中的电流为I2=nUR,则原线圈中的电流为I1=n2n1I2=n2UR,选项C正确而D错误.

  2.(2011年广东中山模拟)如图所示,L1和L2是输电线,甲是电压互感器,乙是电流互感器.若已知变压比为1000∶1,变流比为100∶1,并且知道电压表示数为220 V,电流表示数为10 A,则输电线的输送功率为()

  A.2.2103 W B.2.210-2 W

  C.2.2108 W D.2.2104 W

  解析:选C.根据U1U2=n1n2=I2I1得,U1=2.2105 V,I1=1000 A,所以输电线的输送功率P=U1I1=2.2108 W,C正确.

  3.(2010年高考四川理综卷)如图甲所示电路中,A1、A2、A3为相同的电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计.在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t1~t2时间内()

  A.电流表A1的示数比A2的小

  B.电流表A2的示数比A3的小

  C.电流表A1和A2的示数相同

  D.电流表的示数都不为零

  解析:选C.理想变压器原、副线圈的磁场变化情况相同,由图乙知原线圈的磁场均匀变化,据法拉第电磁感应定律E=nt=nBtS知副线圈中产生恒定电流,线圈对直流电无阻碍作用,直流电不能通过电容器,所以电流表A1、A2的示数相同,A3的示数为0,C选项符合题意.

  4.(2011年宁夏银川模拟)如图所示为一理想变压器在两种情况下工作的示意图.其中灯泡L2、L3的功率均为P,且L1、L2、L3为相同的灯泡,原、副线圈匝数比为n1∶n2=4∶1,则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为()

  A.P,P B.16P,14P

  C.14P,16P D.16P,4P

  解析:选B.对甲图,由n1∶n2=4∶1知U1=4U2,而P=U22R得P1=U21R=16P,对乙图:n1I1=n2I2+n3I3,2n2I2=n1I1,I1=2n2n1I2=12I2,而P=I22R得P1=I21R=14P,故B项正确.

  二、双项选择题

  5.(2010年高考山东卷)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是()

  A.副线圈输出电压的频率为50 Hz

  B.副线圈输出电压的有效值为31 V

  C.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小

  D.P向右移动时,变压器的输出功率增加

  解析:选AD.由原线圈输入电压的变化规律可知,输入交变电压的周期为0.02 s,频率为50 Hz,所以副线圈输出电压的频率为50 Hz,选项A正确;原线圈输入电压的最大值为310 V,有效值为220 V,根据变压公式,副线圈输出电压的有效值为22 V,选项B错误;由变压器交流公式知,原、副线圈的电流比只与匝数比有关,选项C错误;滑动变阻器的滑动触头向右移动,电阻减小,副线圈输出电流增大,输出功率增加,选项D正确.

  6.(2011年东北地区名校联考)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=202sin100t(V).氖泡在两端电压达到100 V时开始发光,下列说法中正确的有()

  A.开关接通后,氖泡的发光频率为100 Hz

  B.开关接通后,电压表的示数为100 V

  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:选AB.在解题时要注意变压器的三个决定关系,副线圈电压由原线圈决定,则不论负载如何变化,电压表的读数不变,始终为有效值100 V,B正确;交流电每个周期内氖管发光两次,每秒发光100次,则氖管发光频率为100 Hz,开关断开后,负载电阻增大、电流减小,则变压器的输出功率减小.

  7.(2011年山东济南模拟)为了减少输电线路中电力损失,发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送,再经变电所将高压变为低压.某变电所将电压u0=110002sin100t V的交流电降为220 V供居民小区用电,则变电所变压器()

  A.原、副线圈匝数比为50∶1

  B.副线圈中电流的频率是50 Hz

  C.原线圈的导线比副线圈的要粗

  D.输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和

  解析:选AB.u0=110002sin100t V中的110002指的是电压的最大值,有效值为11000 V,则原、副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比,即50∶1,A正确;由=100得频率为50 Hz,变压器不改变电流的频率,因此,副线圈的频率也是50 Hz,B正确;电流与匝数成反比,即原线圈的电流比副线圈电流要小,因此,副线圈的导线要比原线圈粗,C错误;居民小区各个用电器都是并联的,它们的电流总和等于副线圈中的电流,D错误.

  8.(2010年高考全国卷Ⅱ)图中为一理想变压器,其原线圈与电压有效值不变的交流电源相连,P为滑动头.现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯泡L两端的电压等于其额定电压为止.用I1表示流过原线圈的电流,I2表示流过灯泡的电流,U2表示灯泡两端的电压,N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值;电功率指平均值).下列四个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是()

  解析:选BC.副线圈的匝数与P移动的距离成正比,而P移动的距离与时间成正比,因此副线圈的匝数与时间成正比,即n2t,根据变压规律U1U2=n1n2,得U2=U1n2n1t,选项C正确;电流I2=U2RDtRD,即图象的斜率表示灯泡的电阻的倒数,其随着电压的升高而减小,选项B正确;I1应随时间变大,选项A错误;功率N2=U2I2t2RD,图象应为曲线,选项D错误.

  三、非选择题

  9.(2011年长沙模拟)如图所示,交流发电机电动势的有效值E=20 V,内阻不计,它通过一个R=6 的指示灯连接变压器.变压器输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡都是6 V,0.25 W,灯泡都正常发光,导线电阻不计.求:

  (1)降压变压器初级、次级线圈匝数比;

  (2)发电机的输出功率.

  解析:(1)彩色小灯泡额定电流IL=PU=124 A,次级线圈总电流I2=24IL=1 A.

  变压器输入功率等于I1U1=I2U2=6 W,

  变压器原线圈电路中,利用欧姆定律可得E=U1+I1R=U2I2I1+I1R=6I1+6I1,

  代入E值解得I1=13 A(I1=3 A应舍去,据题意是降压变压器,应I1

  (2)发电机输出功率P=I1E=6.67 W.

  答案:(1)3∶1 (2)6.67 W

  10.收音机的变压器的初级线圈有1210匝,接在U1=220 V的交流电源上,变压器有两个次级线圈.次级线圈Ⅱ的匝数为35匝,次级线圈Ⅲ的匝数是1925匝.如果不计变压器自身的能量损耗,当变压器工作时,线圈Ⅱ的电流是0.3 A时,初级线圈的电流I1=0.114 A.求线圈Ⅲ中电流和输出电压(电流的计算结果保留三位有效数字).

  解析:由U1U2=n1n2及U1U3=n1n3知

  U2=n2n1U1=351210220 V=6.36 V

  U3=n3n1U1=19251210220 V=350 V

  不计变压器自身的能量损耗,由能量转化和守恒定律有P1=P2+P3

  即:I1U1=I2U2+I3U3

  解得I3=I1U1-I2U2U3=0.0662 A.

  答案:0.0662 A 350 V

  1.(2010年高考江苏卷)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变.随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有()

  A.升压变压器的输出电压增大

  B.降压变压器的输出电压增大

  C.输电线上损耗的功率增大

  D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

  解析:选CD.对升压(或降压)变压器而言,由变压器电压比U1∶U2=n1∶n2知,输入电压不变,匝数不变,输出电压不变,故A选项不正确;由P=UI知,U不变,P增大,故I增大,使得输电线上的电压损耗U=I2R线增大,功率损耗P=I22R线增大,所以降压变压器上的输入电压减小,输出电压减小,所以B不正确,C正确;因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为PP1=I22R线P1=P1U1n1n22R线P1=P1n21R线U21n22P1,所以随发电厂输出功率变大,该值变大,D正确.

  2.(2011年广东调研)水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能,是功在当代、利在千秋的大事,现在水力发电已经成为我国的重要能源之一.某小河水流量为40 m3/s,现欲在此河段安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电.

  (1)设发电机输出电压为500 V,在输送途中允许的电阻为5 ,允许损耗总功率的5%,则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多少?

  (2)若所用发电机总效率为50%,要使发电机能发挥它的最佳效能,则拦河坝至少要建多高?(g取10 m/s2)

  解析:(1)设送电电流为I,损耗的功率为P耗,导线电阻为R线,由P耗=I2R线得;

  I= P耗R线= 10001030.055 A

  =100 A

  设送电电压为U送,由P=IU得:

  U送=PI=1000103100 V=1104 V

  则升压变压器原、副线圈匝数比:

  n原n副=U原U副=50010000=120.

  (2)发电时水的重力势能转化为电能,故:

  50%mgh=Pt

  其中:mt=Vt=110340 kg/s

  =4104 kg/s

  所以h=Ptmg0.5

  =10001034104100.5 m=5 m.

  答案:(1)1∶20 (2)5 m

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