2021屆物理一輪總復(fù)習(xí)40分鐘鞏固提升訓(xùn)練 變壓器　電能的輸送　傳感器的簡單應(yīng)用

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1、2021屆物理一輪總復(fù)習(xí)40分鐘鞏固提升訓(xùn)練 訓(xùn)練：*變壓器　電能的輸送　傳感器的簡單應(yīng)用* 一、選擇題 1．心電圖儀是將心肌收縮產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)化為電壓脈沖的儀器，其部分電路可簡化為大電阻R1與交流電源串聯(lián)，該電源輸出的電壓恒為U0，如圖所示．心電圖儀與一個(gè)理想變壓器的初級(jí)線圈相連，一個(gè)揚(yáng)聲器(可等效為一個(gè)定值電阻R2)與該變壓器的次級(jí)線圈相連．若R2的功率此時(shí)最大，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．大電阻R1兩端電壓為 B．理想變壓器初級(jí)線圈與次級(jí)線圈的匝數(shù)比值為 C．交流電源的輸出功率為 D．通過揚(yáng)聲器的電流為 2．如圖所示，MN和PQ為處于同一水平面內(nèi)的兩根足夠長的平行光滑

2、金屬導(dǎo)軌(電阻不計(jì))，垂直導(dǎo)軌放置金屬棒ab，金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好．N、Q端接理想變壓器的原線圈，理想變壓器的輸出端有三組副線圈，分別接有電阻元件R、電感元件L和電容元件C.在水平金屬導(dǎo)軌之間加豎直向下的勻強(qiáng)磁場，若用IR、IL、IC分別表示通過R、L和C的電流，則下列判斷中正確的是(　　) A．在ab棒沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)且ab棒上的電流已達(dá)到穩(wěn)定后，IR＝0、IL＝0、IC＝0 B．在ab棒沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)且ab棒上的電流已達(dá)到穩(wěn)定后，IR≠0、IL≠0、IC＝0 C．若ab棒沿導(dǎo)軌在某一中心位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，則IR≠0、IL≠0、IC＝0 D．若ab棒沿導(dǎo)軌在某一中心位置附近做

3、往復(fù)運(yùn)動(dòng)則IR≠0、IL＝0、IC≠0 3．如圖甲所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝10：1，原線圈輸入的交流電壓如圖乙所示，副線圈電路接有滑動(dòng)變阻器R和額定電壓為12 V、工作時(shí)內(nèi)阻為2 Ω的電動(dòng)機(jī)．閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)正常工作，電流表示數(shù)為1 A，則(　　) A．副線圈兩端電壓為22 V B．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為12 W C．通過電動(dòng)機(jī)的交流電頻率為50 Hz D．突然卡住電動(dòng)機(jī)，原線圈輸入功率變小 4．如圖所示為某小型發(fā)電站的輸電示意圖，發(fā)電站輸出U1＝220sin100πt(V)的交流電通過升壓變壓器升壓后進(jìn)行高壓輸電，接近用戶時(shí)再通過降壓變壓器降壓給用戶

4、供電，圖中高壓輸電線部分總電阻為r，負(fù)載端的電壓表是理想電壓表，下列有關(guān)描述正確的是(　　) A．若開關(guān)S1、S2都斷開，則電壓表示數(shù)為零 B．負(fù)載端所接收交流電的頻率為25 Hz C．深夜開燈時(shí)燈較亮是因?yàn)楦邏狠旊娋€上電壓損失減小的緣故 D．用電高峰期燈泡較暗，可通過減少降壓變壓器副線圈的匝數(shù)來提高其亮度 5．采用220 kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電．當(dāng)輸送功率一定時(shí)，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的，輸電電壓應(yīng)變?yōu)?　　) A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV 6.如圖所示，兩個(gè)相同的燈泡，分別接在理想變壓器的原、副線圈上

5、，燈泡電阻不隨溫度變化．已知原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝2：1，電源交變電壓為U，題中U、I均表示有效值，則(　　) A．燈泡A、B兩端的電壓之比UA：UB＝2：1 B．通過A、B的電流之比IA：IB＝2：1 C．燈泡A、B消耗的功率之比PA：PB＝4：1 D．燈泡A、B兩端的電壓分別是UA＝U，UB＝U 7．有一種測量人體重的電子秤，其原理圖如圖所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)是理想電流表)，設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì)，已知理想電流表的量程為3 A，電源電動(dòng)勢為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，電阻R隨壓力變化的函

6、數(shù)式為R＝30－0.02F(F和R的單位分別是N和Ω)．則下列說法正確是(　　) A．該秤能測量的最大體重是1300 N B．體重為1300 N應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤2 A刻度處 C．該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0刻度處 D．該秤零刻線應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤的最大刻度處 8．如圖所示，在A、B間接入U(xiǎn)1＝311sin314t(V)的正弦式交變電流，通過理想變壓器和相同的理想二極管D1、D2給阻值R＝20 Ω的純電阻供電，變壓器原線圈匝數(shù)n1＝1 100匝，副線圈匝數(shù)n2＝200匝，Q為副線圈正中央抽頭．為保證安全，二極管的反向耐壓值至少為U0，設(shè)電阻R上消

7、耗的電功率為P，則(　　) A．U0＝56.6 V，P＝20 W B．U0＝56.6 V，P＝80 W C．U0＝28.3 V，P＝20 W D．U0＝28.3 V，P＝80 W 9.(多選)某實(shí)驗(yàn)小組自己動(dòng)手，在閉合鐵芯上繞制變壓器的原、副線圈，具體做法是：用外表涂有絕緣層的雙股導(dǎo)線繞了n1圈(ac和bd)作為原線圈，又用同樣的雙股導(dǎo)線繞了n2圈(eg和fh)作為副線圈，如圖所示．將此變壓器看作理想變壓器，輸入正弦式交變電流，則下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)b相連、cd相連、ef相連，a與c作為輸入端，g與h作為輸出端，原、副線圈電壓之比為n1：n2 B．a(chǎn)b相連、

8、cd相連、ef相連、gh相連，a與c作為輸入端，e與g作為輸出端，原、副線圈電壓之比為n1：n2 C．bc相連、fg相連，a與d作為輸入端，e與h作為輸出端，原、副線圈電壓之比為n1：n2 D．bc相連、ef相連、gh相連，a與d作為輸入端，e與g作為輸出端，原、副線圈電壓之比為n1：n2 10．(多選)在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法正確的有(　　) A．升壓變壓器的輸出電壓增大 B．降壓變壓器的輸出電壓增大 C．輸電線上損耗的功率增大 D．輸電線上損耗的功率

9、占總功率的比例增大 11． (多選)如圖所示，矩形線圈abcd與一個(gè)有抽頭的理想變壓器原線圈組成閉合電路．線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，匝數(shù)為N，線圈電阻不計(jì)．下列說法正確的是(　　) A．將原線圈抽頭P向上滑動(dòng)時(shí)，燈泡變暗 B．電容器的電容C變大時(shí)，燈泡變暗 C．線圈處于圖示位置時(shí)，圖中交流電壓表讀數(shù)為零 D．若線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?ω，則交流電壓表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍 12．(多選)含有理想變壓器的電路圖如圖所示，電源電壓保持不變，若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)，關(guān)于兩電表示數(shù)的變化，下列判斷正確的是(　　)

10、A．電流表的示數(shù)變大 B．電流表的示數(shù)變小 C．電壓表的示數(shù)變大 D．電壓表的示數(shù)變小 13．(多選)如圖甲所示的電路中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為10：1，在原線圈輸入端a、b接入如圖乙所示的不完整的正弦交流電．電路中電阻R1＝5 Ω，R2＝6 Ω，R3為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表，開始時(shí)開關(guān)S斷開．下列說法正確的是(　　) A．電壓表的示數(shù)為15.56 V B．電流表的示數(shù)為1.41 A C．閉合開關(guān)S后，電壓表示數(shù)變大 D．閉合開關(guān)S后，電流表示數(shù)變大 14．(多選)如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)輸出功率P＝2

11、0 kW.在輸電線路上接入一個(gè)電流互感器，其原、副線圈的匝數(shù)比為1：10，電流表的示數(shù)為1 A，輸電線的總電阻r＝10 Ω，則下列說法正確的是(　　) A．采用高壓輸電可以增大輸電線路中的電流 B．升壓變壓器的輸出電壓U2＝2 000 V C．用戶獲得的功率為19 kW D．將P下移，用戶獲得的電壓將增大 15. (多選)如圖所示，理想變壓器副線圈1、2之間的匝數(shù)是總匝數(shù)的一半，二極管D具有單向?qū)щ娦?正向電阻為零，反向電阻為無窮大)，R是可變電阻，K是單刀雙擲開關(guān)，原線圈接在電壓不變的正弦交流電源上．下列說法正確的是(　　) A．若R的阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時(shí)，電壓

12、表讀數(shù)之比為2：1 B．若R的阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時(shí)，電壓表讀數(shù)之比為：1 C．若K分別接1和2時(shí)，R消耗的功率相等，則R的阻值之比為2：1 D．若K分別接1和2時(shí)，R消耗的功率相等，則R的阻值之比為：1 16.(多選)如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，其中T1、T2為理想變壓器，輸電線電阻可等效為電阻r，燈L1、L2相同且阻值不變．現(xiàn)保持變壓器T1的輸入電壓不變，滑片P位置不變，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，燈L1正常發(fā)光．則下列說法正確的是(　　) A．僅閉合開關(guān)S，燈L1會(huì)變亮 B．僅閉合開關(guān)S，r消耗的功率會(huì)變大 C．僅將滑片P下移，r消耗的功率會(huì)變小 D．僅將滑片P上移

13、，電流表示數(shù)會(huì)變小 17．(多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2：1，R1、R2為定值電阻，且R1＝2R2，已知a、b兩端電壓按圖乙所示正弦規(guī)律變化．下列說法中正確的是(　　) A．電阻R2中的電流方向每秒鐘改變100次 B．電壓表示數(shù)為110 V C．電阻R1、R2消耗的功率之比為1：4 D．a(chǎn)、b兩端與副線圈兩端的電壓之比為3：1 18．(多選)調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖乙所示，線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，C、D之間輸入交變電壓，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P就可以調(diào)節(jié)M、N兩端的輸出電壓，圖乙中兩電表均為理想交流電表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變

14、阻器，現(xiàn)在C、D兩端輸入圖甲所示正弦式交變電流，變壓器視為理想變壓器．則下列說法正確的是(　　) A．由圖甲可知M、N兩端輸出交流電壓不可能高于36 V B．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，M、N之間輸出交流電壓的頻率變大 C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，要保持電阻R2消耗的電功率不變，則應(yīng)適當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P 二、非選擇題 19．一小型水電站，其交流發(fā)電機(jī)與升壓變壓器原線圈連接，如圖為輸電示意圖．升壓變壓器原線圈的輸入功率為P1＝1 000 kW，輸入電壓為U1＝1 000 V，在輸電過程中，要求能量損耗等于原線圈

15、輸入功率的4%，已知輸電線電阻為16 Ω，用戶降壓變壓器的輸出電壓為240 V，求： (1)升壓變壓器原線圈中的電流I1； (2)輸電線中的電流I線； (3)升壓變壓器與降壓變壓器的匝數(shù)比各為多少？ 20．如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T，邊長為L＝10 cm的正方形線圈abcd共N＝100匝，線圈電阻r＝1 Ω.線圈繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝2π rad/s，外電路電阻R＝4 Ω. (1)求感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值；由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢的值． (2)取π2＝10，求線圈轉(zhuǎn)過一周電流產(chǎn)生的總熱量． (3)由圖示位置開始，

16、求在線圈轉(zhuǎn)過周期的時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電荷量． 參考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B A C C C D B A BC 10 11 12 13 14 15 16 17 18 CD AD AC AD BC BC BD AD CD 19.(1)升壓變壓器原線圈中的電流 I1＝＝1 000 A (2)根據(jù)P線＝IR線得 I線＝ ＝ ＝50 A (3)升壓變壓器的匝數(shù)比＝＝ 根據(jù)能量守恒定律，可得P3＝P2－P線 又P2＝P1 故U3＝＝＝1.92×104 V 降壓變壓器的匝數(shù)比 ＝＝＝ 20.(1)由題意可得，感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值 Em＝NBL2ω＝100×0.5×0.12×2π V＝3.14 V 由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢 e＝Emcos60°＝3.14×0.5 V＝1.57 V (2)周期T＝2π/ω＝1 s 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流產(chǎn)生的熱量 Q＝2·T/(R＋r) 聯(lián)立解得Q＝1 J (3)Δt＝T時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電荷量q＝·Δt ＝ ＝N ΔΦ＝BL2－0 聯(lián)立解得q＝0.1 C 6 / 6