届高三物理二轮复习试题板块一 专题突破复习专.docx

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届高三物理二轮复习试题板块一专题突破复习专

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“44V　44W”的灯泡和线圈电阻为r＝1Ω的电动机M，原线圈上接有u＝220

sin100πt（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∶1

B．电动机的输出功率为176W

C．电动机的热功率为16W

D．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U1＝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

＝

＝5，选项A错误；根据U1I1＝U2I2，得副线圈电流有效值I2＝5A，灯泡电流IL＝

＝1A，则通过电动机的电流IM＝I2－IL＝4A，电动机输入功率P入＝U2IM＝176W，内耗热功率P热＝I

r＝16W，输出功率为P出＝P入－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I1′＝

I2′＝9A，电路中消耗的功率增大，此时应立即切断电源，选项D正确．

[答案]　CD

2．（2017·北京卷）如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220

sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω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．原线圈的输入功率为220

W

B．电流表的读数为1A

C．电压表的读数为110

V

D．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U1＝220V，根据U1∶U2＝n1∶n2可知副线圈电压有效值U2＝110V，C错误．I2＝

＝2A，根据I1∶I2＝n2∶n1，可知I1＝1A，B正确．原线圈输入功率P＝U1I1＝220W，A错误．由题知ω＝100π，变压器不改变交流电的周期，故T2＝T1＝

＝

s，D错误．

[答案]　B

3．（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（　　）

A．电感L1的作用是通高频

B．电容C2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，B正确．由此可以判断，扬声器甲用于输出低频成分，扬声器乙用于输出高频成分，C错误，D正确．

[答案]　BD

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R、理想电流表A和二极管D.电流表的示数为I，二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大，下列说法正确的是（　　）

A．导线框转动的角速度为

B．导线框转动的角速度为

C．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Em＝NBSω.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

·

＝I2RT，解得ω＝

，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，瞬时电动势为零，C正确，D错误．

[答案]　BC

5．（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e－t图象分别如图乙中曲线a、b所示，则（　　）

A．两次t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B．曲线a表示的交变电动势的频率为25Hz

C．曲线b表示的交变电动势的最大值为15V

D．曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2

[解析]　在t＝0时刻，线圈处在中性面上，此时磁通量最大，A错误．曲线a的周期Ta＝0.02s，故交变电动势的频率fa＝

＝50Hz，B错误．转速n＝

，故两者的转速之比na∶nb＝

∶

＝3∶2，曲线a表示的交变电动势最大值是30V，根据Em＝nBSω可得，Ebm＝

Eam＝20V，C错误，D正确．

[答案]　D

6．（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N1∶N2∶N3是（　　）

A．1∶4∶2

B．1∶2∶4

C．4∶1∶2

D．4∶2∶1

[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I，每个灯泡两端电压都相等，设为U，则U2＝U，U3＝2U；根据输入功率等于输出功率知，U1I＝U2·2I＋U3I，解得U1＝4U；再根据电压与匝数成正比知，N1∶N2∶N3＝U1∶U2∶U3＝4∶1∶2，C正确．

[答案]　C

7．（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．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e＝Emsin（100πt）

B．变压器原、副线圈匝数的比值为

C．电流表的读数为

D．负载上消耗的热功率为

[解析]　由e－t图象可知交流电的周期T＝4×10－2s，则ω＝

＝50πrad/s，所以e＝Emsin（50πt），则A项错误．对于理想变压器，在电源输出最大功率时，电流I1＝

，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I

r＝I

R，得出

＝

，又

＝

，得出

＝

，I2＝

，则B、C项正确．负载上消耗的热功率为P＝I

R＝

，则D项错误．

[答案]　BC

8．（多选）（2017·山西五校四联）如图甲所示，一台线圈内阻为2Ω的小型发电机外接一只电阻为10Ω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0.01m2，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（　　）

A．t＝0.05s时，穿过线圈的磁通量为零

B．t＝0.05s时，理想交流电压表的示数为30V

C．发电机内线圈的匝数为240

D．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＝3×10V＝30V，B项正确．由图乙可知，电流最大值为3

A，则发电机产生的感应电动势最大值Em＝nBSω＝（2Ω＋10Ω）×3

A＝36

V，又B＝

T，S＝0.01m2，ω＝

＝10πrad/s，得n＝360，C项错误．Q＝32×2×1J＝18J，D项错误．

[答案]　AB

9．（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，下列说法正确的是（　　）

A．若在AB端加合适的直流电，且当B端为正时，绿灯亮，黄灯始终不亮

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A、B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]　C

10．（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L1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L1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L1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I1n1＝I2n2可知，因为是降压变压器，n1>n2，则I1

[答案]　AB

二、非选择题

11．（2017·荆州期末调考）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1∶n2＝3∶1，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U1m＝27

V，其有效值为U1＝27V，根据n1∶n2＝U1∶U2，代入数据可得电压表的读数U2＝9V.

（2）设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2，为使副线圈接入的灯泡最多，则I1＝3A，

根据U1I1＝U2I2，U2＝

U1，

代入数据可得I2＝9A，

正常发光时每个灯泡中电流为I灯＝

＝1A，

所以允许接入的灯泡个数为n＝

＝9（盏）．

（3）电阻两端电压为UR＝U2－U灯＝3V，

电阻阻值为R＝

＝

Ω.

[答案]　

（1）9V　

（2）9盏　（3）

Ω

12．（2017·江西六校联考）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）在0～t1时间内，金属线框中的感应电动势为E1＝n

＝

根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R的电流I1＝

＝

.

（2）线框产生感应电动势的最大值Em＝nB1L1L2ω

感应电动势的有效值E＝

nB1L1L2ω

通过电阻R的电流的有效值I＝

线框转动一周所需的时间t＝

此过程中，电阻R产生的热量

Q＝I2Rt＝πRω

2.

（3）线框从图甲所示位置转过90°的过