2020届高考物理跟踪强化训练1

跟踪强化训练（十一）一、选择题1.（多选）如图所示，理想变压器的副线圈接有规格为“44V44W的灯泡和线圈电阻为r=1Q的电动机M原线圈上接有u=220^sin1007tt（V）的正弦交流电压，此时灯泡和电动机都正常工作，且原线圈中的理想交流电流表示数为1A,不考虑灯泡电阻变化和电动机内阻变化，则下列说法正确的是（）A.变压器原、副线圈的匝数之比为4：1B.电动机的输出功率为176WC.电动机的热功率为16WD.若电动机被卡住，灯泡仍正常发光，则电流表示数将变为9A,此时应立即切断电源［解析］原线圈电压有效值为U=220V,副线圈灯泡正常工作，故电压有效值U2=44V,原、副线圈的匝数的比值囚=?=5,选项A错误；根据UIi=UI2,得副线圈电流有效值I2n2U2Pl.一—=5A,灯泡电流Il=-=1A,则通过电动机的电流Im=12—Il=4A,电动机输入功率P入=Udm=176W,内耗热功率P热=IMr=16W,输出功率为P出=P入一P热=160W,故选项C正确，B错误；若电动机被卡住，灯泡仍正常发光，则通过电动机的电流变为Im'=—=44A,副线圈中电流变为I2'=Im，+Il=45A,原线圈中电流变为"=争2，=9A,电路中消n1耗的功率增大，此时应立即切断电源，选项D正确.［答案］CD2.（2017•北京卷）如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220小sin100兀t（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Q的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1,电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确的是（）

A.B.C.D.原线圈的输入功率为220;2W电流表的读数为1A电压表的读数为110/2V副线圈输出交流电的周期为50s［解析］由题知，原线圈电压有效值Ui=220V,根据Ui：U2=ni：n2可知副线圈电压有U2A.B.C.D.原线圈的输入功率为220;2W电流表的读数为1A电压表的读数为110/2V副线圈输出交流电的周期为50s［解析］由题知，原线圈电压有效值Ui=220V,根据Ui：U2=ni：n2可知副线圈电压有U2效值U=110V,C错反.12=司=2A,根据Ii-12=n2.ni,可知11=1A,B正确.原线圈输入功率P=U11=220W,A错误.由题知3=100兀，变压器不改变交流电的周期，故T2_2兀1-=T1=V=50s，d镐庆・［答案］B3.(多选)(2017・江苏卷）某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分,也有低频成分，则（输入

信号o—c>T乙A.电感L1的作用是通高频B.电容G的作用是通高频C.扬声器甲用于输出高频成分D.扬声器乙用于输出高频成分［解析］电感线圈有通低频、阻高频的作用，A错误.电容器有通高频、阻低频的作用,［解析］电感线圈有通低频、C错误,BC错误,D正确.［答案］BDB的匀强磁场中绕轴OO匀速转动，线框面积为S,线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻RI,二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零,理想电流表A和二极管D.电流表的示数为B.2RI导线框转动的角速度为-B的匀强磁场中绕轴OO匀速转动，线框面积为S,线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻RI,二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零,理想电流表A和二极管D.电流表的示数为B.2RI导线框转动的角速度为-,NBSC.导线框转到图示位置时，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零D.导线框转到图示位置时，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势最大［解析］导线框产生的最大感应电动势E=NBSd.根据二极管的特点可知，在一个周期内有半个周期回路中有电流，根据交流电电流的热效应可知NBSo2£——：=12R］解得3R22RI—A错误，B正确.导线框转到图示位置时，位于中性面处，导线框中的磁通量最大，瞬NBS时电动势为零，C正确，D错误.［答案］BC5.（2017・湖南邵阳联考）如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的中曲线a、b所示，则（）e-t图象分别如图乙4.（多选）（2017•黑龙江大庆一模）如图所示，N匝矩形导线框在磁感应强度为A.两次B.曲线C.曲线D.曲线［解析］R=0.02s,1na:nb=—Iat=0时刻穿过线圈的磁通量均为零a表示的交变电动势的频率为25Hzb表示的交变电动势的最大值为15Va、A.两次B.曲线C.曲线D.曲线［解析］R=0.02s,1na:nb=—Iat=0时刻穿过线圈的磁通量均为零a表示的交变电动势的频率为25Hzb表示的交变电动势的最大值为15Va、b对应的线圈转速之比为3:2在t=0时刻，线圈处在中性面上，此时磁通量最大,故交变电动势的频率fa=1=50Hz,B错误.转速

IaA错误.曲线a的周期,故两者的转速之比1-=3：2,曲线a表木的交变电动势最大值是30V,根据En=nBSo可得,IbEm2_3Hm=20V,C错误，D正确.［答案］D6.（2017•江西重点中学盟校联考）如图所示，理想变压器有两个输出端，电路中五个相同的灯泡都正常发光，则三个线圈的匝数比N：N2：N是（）0A.B.C.D.［解析］由灯泡规格相同，且全部正常发光知，流经每个灯泡的电流都相等，设为UI每个灯泡两端电压都相等，设为U,则U=U,U=2U;根据输入功率等于输出功率知,

UI=U-2I+UI,解得U=4U；再根据电压与匝数成正比知，N：M：N=U：U：U=4：1：2,C正确.［答案］C7.（多选）（2017•河北冀州2月模拟）如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载.如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是（）A.56//102sA.56//102s该交流电源电动势的瞬时值表达式为e=Ersin（100兀t）D.变压器原、副线圈匝数的比值为r［解析］由e-t图象可知交流电的周期TD.变压器原、副线圈匝数的比值为r［解析］由e-t图象可知交流电的周期T=4X102s,则3==50兀rad/s,所B.C.电流表的读数为Em—C.2,d2RrEm负载上消耗的热功率为薪I112R得出-I2I112R得出-I2RIini2n1r,又仁=n?付出nrEmP2?11r=热功率为p=124r…R=8?则口项错误.以e=Esin（50兀t）,则A项错误.对于理想变压器，在电源输出最大功率时，电流11=此时，变压器输入功率恰好等于电源内阻消耗的功率，又输出功率等于输入功率，则EmI2=—^,则RC项正确.负载上消耗的2,2Rr［答案］BC8.（多选）（2017•山西五校四联）如图甲所示，一台线圈内阻为2Q的小型发电机外接2小2一只电阻为10Q的灯泡，发电机内匀强磁场的磁感应强度为T,线圈的面积为0.01m,兀发电机正常工作时灯泡的电流i随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示.下列说法正确的是（）

t=0.05s时，穿过线圈的磁通量为零TOC\o"1-5"\h\zt=0.05s时，理想交流电压表的示数为30VC.发电机内线圈的匝数为240D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为9J［解析］由图乙可知t=0.05s时，发电机的输出电流为最大值，此时线圈平面与中性面垂直，磁通量为零，A正确.由图乙可知电流的有效值I=3A,理想交流电压表的示数U=3X10V=30V,B项正确.由图乙可知，电流最大值为3^/2A,则发电机产生的感应电动势最大值g=nBSw=（2Q+10Q）X3^2A=36，2V,又B=¥T,S=0.01m2,3=18J,D项错误.2T-=10Ttrad/s,得n=360,C项错误.18J,D项错误.［答案］AB（2017•江西南昌3月模拟）某课外活动小组用二极管、电感线圈（感抗很大）、电容器、小灯泡等元件组装了一个简易交通指示灯模型，电路如图所示.关于该交通指示灯，下B.若在AB端加合适的直流电，且当A端为正时，红灯亮，黄灯始终不亮C.若在AB端加合适的正弦交流电，黄灯亮，绿灯、红灯始终不亮D.若在AB端加合适的正弦交流电，黄灯始终不亮，绿灯、红灯交替闪烁［解析］电容器具有通交流、隔直流的特性，二极管具有单向导电性，因电感线圈的感抗很大，则其具有通直流，阻交流的特性.若在AB端加合适的直流电，当B端为正时，只有红灯亮；当A端为正时，只有绿灯亮，则A、B两项错误.若在AB端加合适的正弦交流电时，黄灯亮，而红、绿灯都不亮，则C项正确，D项错误.［答案］C10.（多选）（2017•山东潍坊中学一模）如图所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡Li与正弦式交流电相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态.当S闭合后，所有灯泡都能发光.下列说法中正确的是（）A.灯泡Li和L2中的电流有效值可能相等B.灯泡L2两端的电压变小C.灯泡Li变亮，灯泡L2的亮度不变D.变压器原线圈的输入功率不变［解析］当S闭合后，根据|1m=|2山可知，因为是降压变压器，ni>n2,则Ii<I2,Ii等于灯泡Li的电流，|2是灯泡L2和L3的电流之和，则灯泡Li、L2中的电流有效值可能相等，故A正确；当S闭合后，副线圈回路总电阻变小，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡Li分担的电压变大，灯泡Li变亮，则原线圈两端电压减小，又原副线圈匝数不变，故副线圈两端电压变小，灯泡L2两端的电压变小，L2变暗，故B正确，CD错误.［答案］AB二、非选择题（20i7•荆州期末调考）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数ni：禀=3：i,原线圈电路中接有一量程为3A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表、可变电阻R以及若干“6V,6W”的相同灯泡.输入端交变电压u的图象如图乙所示.

(1)求图甲中电压表的读数；(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数;(3)为满足(2)中的要求，求可变电阻R应调到的电阻值.［解析］(1)根据题图乙，可得原线圈电压的最大值U-27/2V,其有效值为U=27V,根据ni：n2=U：U,代入数据可得电压表的读数lb=9V.(2)设原线圈中通过的电流为1l,副线圈中通过的电流为I2,为使副线圈接入的灯泡最多，则Ii=3A,n2根据Ui11=U212,lb=—11,ni代入数据可得12=9A,正常发光时每个灯泡中电流为,正常发光时每个灯泡中电流为,P灯…1『UT1a，I2所以允许接入的灯泡个数为n=—=9（盏）.所以允许接入的灯泡个数为I灯(3)电阻两端电压为lR=l2—U灯=3V,…41［答案］(1)9V(2)9盏(3)qa3(2017•江西六校联考)如图甲所示，长、宽分别为L、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OO转动.线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环G□(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、B和t1均为已知.在0〜t1时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直;线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度3匀速转动.求：(1)0〜ti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；⑶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)在［解析］(1)在0〜ti时间内，金属线框中的感应电动势为△①nLiL2Bi-B0根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R的电流1=二7=些%二Br+rr+r11(2)线框产生感应电动势的最大值Em=nBLi