《备考指南一轮 物理 》课件-第11章 第2讲

第十一章第2讲知识巩固练习1．(2018年湖南名校二模)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则()A．交流电的频率为0.02HzB．原线圈输入电压的有效值为200VC．电阻R2的电功率约为6.67WD．通过R3的电流始终为零【答案】C【解析】由图像知电流的周期是0.02s，则其频率为f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.02)Hz＝50Hz.故A错误．副线圈的最大电压为U2m＝ImR1＝20V，设原线圈的输入电压最大值为U1m，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U1m＝200V，有效值U1＝100eq\r(2)V，故B错误．电阻R2的功率为P＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(U2,\r(2))))2,R2)≈6.67W，故C正确．电容器通交流电，故R3中有电流通过，故D错误．2．(2018年威海模拟)如图甲所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝eq\f(\r(2),10)T的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线框匀速转动时所产生的正弦交流电压图像如图乙所示．把该交流电压加在图丙中的理想变压器P、Q两端．已知变压器的原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶1，交流电流表为理想电表，电阻R＝1Ω，其他各处电阻不计．以下说法正确的是()A．t＝0.1s时，电流表的示数为0B．副线圈中交流电的频率为50HzC．线框面积为eq\f(1,5π)m2D．0.05s时线圈位于图甲所示位置【答案】C【解析】原线圈中电压的有效值U1＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(10\r(2),\r(2))V＝10V．根据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得U2＝2V．故副线圈中的电流I2＝eq\f(U2,R)＝eq\f(2,1)A＝2A．电流表的电流为I1，则eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，解得I1＝0.4A，选项A错误．交流电的周期T＝0.2s，故交流电的频率f＝eq\f(1,T)＝5Hz，选项B错误．根据Em＝nBSω可知S＝eq\f(Em,nBω)＝eq\f(10\r(2),50×\f(\r(2),10)×\f(2π,0.2))m2＝eq\f(1,5π)m2.选项C正确.0.05s时线圈产生的感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，选项D错误．3．(2020届安徽砀山月考)如图所示，a、b接在电压不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将滑动变阻器的滑片从c位置滑动到d位置，电流表A1示数变化量为ΔI1，电流表A2示数变化量为ΔI2.电路中电表均为理想电表，变压器为理想升压变压器．则下列说法正确的是()A．电压表V2示数减小B．电压表V3示数不变C．电流表A1示数减小D．电流表A1，A2示数变化量ΔI1>ΔI2【答案】D【解析】a、b接在电压不变的交流电源两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即电压表V1，V2示数不变，故A错误．当滑片从c位置滑动到d位置，负载电阻减小，则电流表A2的示数增大，所以R0两端电压增大，滑动变阻器R两端电压减小，即电压表V3示数减小，故B错误．根据电流和匝数的关系可知，输出电流增大，则输入电流增大，即电流表A1的示数增大，故C错误．该变压器为升压变压器，原线圈电流增大量大于副线圈电流增大量，即ΔI1＞ΔI2，故D正确．综合提升练习(2018年太原三模)汽油发动机内经过压缩达到一定温度和压力的汽油，需要火花塞点燃从而实现能量转化，而火花塞需要高达10kV的电压才能点火．某同学设计了如图甲、乙的点火电路．已知直流电源的电压为12V，升压变压器的输出端接到火花塞上，开关是自动控制的．下列说法正确的是()A．两电路都不可能使火花塞点火，因为变压器不能改变直流电压B．图甲、乙的电路中，保持开关闭合，输出端都会获得持续的高压C．图甲的电路中，只有在开关闭合或断开瞬间输出端才会有高压D．图乙的电路中，在开关断开或闭合瞬间，输出端都会有高压【答案】C【解析】变压器是改变交流电压的设备，由图可知，当甲图中的开关接通与断开的瞬间，左侧的电流发生变化，变化的电流引起左侧的线圈内磁通量的变化，进而引起右侧的线圈内磁通量的变化，则在右侧的线圈内产生感应电动势，该电动势以高压的形式对外输出，即可使火花塞产生高压点火．图乙中，左侧线圈中磁通量无变化，则右侧线圈无感应电动势，所以右侧的开关的接通与断开不能使火花塞点火．故C正确，A、B、D错误．5．(多选)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变小C．P1变小，P2变小 D．P2变大，P3变大【答案】BD【解析】当用户消耗的电功率增大时，升压变压器的输入功率必然增大，即P1增大．输入电压U1为定值不变，升压变压器的匝数不变，故输出电压U2不变．由于P1增大，由P1＝U1I1＝P2＝U2I2可知I1增加，P2、I2增加