高考物理复习专题撬分练11.docx
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高考物理复习专题撬分练11
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时间：
45分钟
满分：
90分
基础组
选择题（每小题6分，共60分）
1．[2016·冀州中学模拟]我国家庭照明电路用的交流电的电压瞬时值随时间变化的规律为u＝311sin100πtV，关于此交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．电压的最大值是311V
B．电压的有效值是311V
C．交流电的频率为100Hz
D．交流电的周期为100s
答案 A
解析 由题中所给电压的表达式可知，电压的最大值Um＝311V，选项A正确；有效值U有＝
＝
V＝220V，选项B错误；周期T＝
＝0.02s，频率f＝
＝50Hz，选项C、D错误。
2．[2016·衡水二中周测]（多选）矩形线框在匀强磁场中匀速转动的过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．交流电压的有效值为36
V
B．交流电压的最大值为36
V，频率为0.25Hz
C．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大
D．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快
答案 BC
解析 由线框输出的交流电压随时间变化的图象可知，交流电压的最大值为36
V，频率为0.25Hz，有效值为36V，选项B正确，A错误；2s末，线框产生的感应电动势为零，所以此时线框平面垂直于磁场，选项C正确；1s末，线框产生的感应电动势最大，此时线框平面平行于磁场，通过线框的磁通量变化最快，选项D错误。
3．[2016·枣强中学仿真]某正弦交流电的电压随时间变化的图象如图所示，由图中信息可知（ ）
点击观看解答视频
A．该交流电电压的瞬时值表达式为u＝100sin25t（V）
B．该交流电的频率为4Hz
C．该交流电电压的有效值为100V
D．若将该交流电加在阻值为100Ω的定值电阻两端，则该电阻消耗的功率为50W
答案 D
解析 由题图可知，该交流电电压的最大值为100V，则有效值为50
V，选项C错误；阻值为100Ω的定值电阻消耗的功率P＝
＝
W＝50W，选项D正确；由题图可知，该交流电的周期为0.04s，频率为25Hz，角速度ω＝
＝50πrad/s，选项B错误；该交流电电压的瞬时值表达式为u＝Umsinωt＝100sin50πt（V），选项A错误。
4．[2016·衡水二中月考]（多选）图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分。
下列说法正确的是（ ）
A．图甲、图乙均表示交流电
B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝20sin100πt（V）
C．图乙所示电压的有效值为20V
D．图乙所示电压的有效值为10V
答案 ABD
解析 根据交变电流的定义，题图甲、题图乙均表示交流电，题图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝20sin100πt（V），选项A、B正确；根据有效值的定义得
×
＝
T，解得题图乙所示电压的有效值U＝10V，选项C错误，D正确。
5．[2016·武邑中学热身]如图所示，边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′以角速度ω匀速转动，轴OO′垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是（ ）
A．交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBωL2sinωt
B．变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1
C．电压表V示数为NBωL2
D．若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均减小
答案 C
解析 图示线圈位置是与中性面垂直的位置，从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBωL2cosωt，A错；理想变压器的输入功率与输出功率相等，B错；原线圈电压的有效值U1＝
NBωL2，由
＝
得U2＝
NBωL2，由于二极管的单向导电性，副线圈中只有半个周期内有电流，设电压表示数为U，根据有效值的定义得
×
＝
×T，所以电压表的示数U＝NBωL2，C对；若滑动变阻器的滑片向下滑动，副线圈的总阻值增大，原线圈电压不变，副线圈电压也不变，电压表示数不变，由欧姆定律得副线圈的电流变小，原线圈中的电流也变小，电流表示数变小，D错。
6．[2016·武邑中学模拟]（多选）如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动。
滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有定值电阻R，从图示位置开始计时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表测得的是电流最大值
B．感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSω·sinωt
C．P向上移动时，电流表示数变大
D．P向上移动时，电流表示数变小
答案 BD
解析 电流表测得的是电流有效值，选项A错误；从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSω·sinωt，选项B正确；P向上移动时，输出电压降低，电流表示数变小，选项C错误D正确。
7．[2016·枣强中学一轮检测]如图所示的交流电路中，理想变压器输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表。
当滑动变阻器R的滑片向下移动时（ ）
A．灯泡L变亮
B．各个电表读数均变大
C．因为U1不变，所以P1不变
D．P1变大，且始终有P1＝P2
答案 D
解析 当滑动变阻器R的滑片向下移动时，电流表读数增大，变压器输出电流增大，电阻R0两端电压增大，电压表读数减小，灯泡L变暗，选项A、B错误；根据变压器的功率关系可知，P1变大，且始终有P1＝P2，选项C错误，D正确。
8．[2016·衡水中学周测]（多选）如图所示，某变电站用10kV的高压向10km外的小区供电，输送的电功率为200kW。
现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是（ ）
选项
型号
千米电阻（Ω/km）
A
DYD30/C
1
B
DYD50/C
0.6
C
DYD100/C
0.3
D
DYD150/C
0.2
答案 CD
解析 由P＝UI得输电电流I＝20A。
输电线路上损耗的功率不超过P损＝200kW×2%＝4kW，由P损＝I2R解得R＝10Ω。
由于输电线长度需要20km，所以可以选择千米电阻0.5Ω/km以下的型号DYD100/C或型号DYD150/C，选项C、D正确。
9．[2016·冀州中学月考]用220V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110V，通过负载的电流图象如图所示，则（ ）
A．变压器输入功率为11W
B．变压器输出电压的最大值是110V
C．变压器原、副线圈的匝数比是1∶2
D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin100πt（A）
答案 D
解析 由题设条件可知，理想变压器原线圈的输入电压为220V，副线圈输出电压为110V，根据理想变压器的规律，电压比等于匝数比，故理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，选项C错误；理想变压器输出电压的最大值为110
V，选项B错误；理想变压器的输入功率等于输出功率，P＝UI＝110×
W，选项A错误；根据题图可知，交流电的周期T＝0.02s，则ω＝
＝100πrad/s，负载电流的函数表达式i＝0.05sin100πt（A），选项D正确。
10．[2016·武邑中学周测]（多选）如图为远距离输送交流电的系统示意图，变压器均为理想变压器。
随着用户负载增多，发电机F达到额定功率时，会导致降压变压器输出功率不足，用户的用电器不能正常工作。
那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用电功率，可采取的措施是（ ）
A．适当减小输电线的电阻r
B．适当提高
C．适当提高
的同时，降低
D．适当降低
的同时，提高
答案 AC
解析 用户得到的功率等于发电机输出的功率减去输电线上损失的功率，减小输电线上损失的功率可适当提高用户的用电功率，而ΔP＝I2r，选项A正确；改变
只是使电压降到用户需要的电压值，对功率无影响，适当提高
，能提高输送电压，从而减小输送电流，减小功率损失，故选项C正确，B、D错误。
能力组
选择题（每小题6分，共30分）
11．[2016·衡水中学月考]（多选）如图所示，一个“U”形线框处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，OO′为磁场的边界。
现使线框以角速度ω绕轴OO′匀速转动，线框通过金属转轴和电刷与阻值为R的外电阻相连。
已知线框各边长均为L，总电阻为r，不计转轴与电刷的电阻。
则（ ）
点击观看解答视频
A．图示时刻线框产生的感应电动势为BωL2
B．线框产生的感应电动势的最大值为BωL2
C．电路中电阻R两端电压的有效值为
D．电路中电流的有效值为
答案 BD
解析 由法拉第电磁感应定律知，题图所示时刻，磁通量最大，感应电动势为零，A项错；由交变电流电动势的最大值表达式Em＝NBSω可知B项正确；根据闭合电路欧姆定律可知，C项中表达式为R两端电压的最大值，C项错；由题图可知，线框转动一圈的过程中，只有半个周期为正弦式交变电流，另半个周期电流为零，由有效值的定义得
T＝
·
，解得E＝
，由闭合电路欧姆定律可知，D项正确。
12．[2016·枣强中学猜题]（多选）如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型，将变压器和二极管都当做理想元件，已知变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，A、B端输入电压为U1＝220
sin100πt（V），对于输出端CD（OD为副线圈的中心抽头）（ ）
A．输出电压的有效值为11V
B．输出电压的有效值为5.5V
C．CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶2
D．CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶1
答案 BD
解析 由于OD为副线圈的中心抽头，则AB与CD线圈的匝数之比为40∶1，线圈CD间电压的最大值为5.5
V，而本题中的两个二极管相当于把CD之间的交变电压的负半部分对称地变为正半部分，这样交变电流就全部变为正值，且周期为原来的一半，因而有效值为5.5V，A错误，B正确；变压器AB端的输入功率等于CD端的输出功率，因而C错误，D正确。
13．[2016·衡水中学期中]如图甲所示的电路中，S为单刀双掷开关，电表为理想电表，Rt为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电。
则（ ）
A．变压器原线圈中交流电压u的表达式u＝110
sin100πt（V）
B．S接在a端，Rt温度升高时，变压器的输入功率变小
C．S接在a端，Rt温度升高时，电压表和电流表的示数均变大
D．S由a切换到b，Rt消耗的功率变大
答案 A
解析 由题图乙可知，电压的最大值为110
V，周期为0.02s，所以ω＝100πrad/s，A项正确；副线圈的输出电压由变压器的变压比和输入电压决定，故电压表的示数不变，C项错；温度升高时，Rt的阻值减小，由P＝
可知，变压器的输出功率增大，故其输入功率也随之增大，B项错；S由a切换到b，副线圈匝数减少，故输出电压减小，Rt电阻不变，由P＝
知，Rt消耗的功率减小，D项错。
14．[2016·武邑中学期中]（多选）如图所示，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接电阻R0、R1和R2。
电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2导线电阻不计，如图所示。
当开关S闭合后（ ）
A．V1、V2示数变小，变压器的输出功率减小
B．A1、A2示数变大，变压器的输出功率增大
C．A1示数不变、A2示数变大，变压器的输出功率减小
D．V1示数不变、V2示数变小，变压器的输出功率增大
答案 BD
解析 据题意，当开关闭合后，副线圈总电阻R减小，据闭合电路欧姆定律可知，副线圈总电流为：
I2＝
，其中r表示R1和R2并联后的总电阻，即电流表A2示数增加，据变压器原副线圈电流规律
＝
，匝数比恒定，I2增大，则原线圈电流I1增大，即电流表A1示数增加；原线圈中输入电压U1不变，则电压表V1示数不变；副线圈两端电压也不变，电压表V2测量的是电阻R1电压，当电流增大时，电阻R0两端的电压增大，所以R1和R2并联后两端的电压减小，即V2示数减小；副线圈输出功率为P2＝U2I2，即输出功率增大，副线圈功率决定原线圈功率，所以原线圈功率也增大；故选项B、D正确。
15．[2016·衡水中学期末]（多选）如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝100πrad/s匀速转动。
t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则（ ）
点击观看解答视频
A．t＝0时刻线圈中的感应电动势最大
B．1s内电路中的电流方向改变100次
C．滑片P向下滑时，电压表的读数变大
D．开关K处于断开状态和闭合状态时，电流表的读数相同
答案 BC
解析 图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线，线圈中的感应电动势为零，故A错误；由题意知线圈转动的周期为T＝
＝
＝0.02s，频率f＝
＝50Hz。
线圈每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，一周期内电流方向改变2次，所以1s内电路中的电流方向改变2×50次＝100次，故B正确；矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流，感应电动势最大值为Em＝nBSω，线圈在磁场中匀速转动时产生的感应电动势最大值不变，有效值不变，滑片P下滑时，R增大，据闭合电路欧姆定律可知，通过R的电流有效值减小，线圈的电压减小，则R的电压有效值增大，电压表的读数增大，故C正确；开关K处于闭合状态时，由于交变电流能“通过”电容器，则电路中总的阻抗不同，电流的有效值不同，所以电流表的读数不同，故D错误。
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