2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第十章電磁感應(yīng)課時作業(yè)37

課時作業(yè)37[雙基過關(guān)練]1．(2023·寧夏中衛(wèi)一模)在如下圖的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝22：1，原線圈接u1＝220eq\r(2)sin100πtV的交變電流，電阻R＝10Ω，電流表、電壓表均為理想電表，那么()A．電壓表的讀數(shù)為10eq\r(2)VB．電流表的讀數(shù)為22AC．電阻R消耗的功率為10eq\r(2)WD．變壓器的輸出功率為10W解析：輸入電壓的有效值為U1＝eq\f(Em,\r(2))＝220V，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U2＝eq\f(n2,n1)U1＝10V，故A錯誤；電流表的示數(shù)為I2＝eq\f(U2,R)＝1A，故B錯誤；電阻消耗的功率為P2＝U2I2＝10W，故C錯誤；理想變壓器的輸入電功率等于副線圈回路負載消耗功率，故D正確．答案：D2．(2023·江西南昌二模)圖甲中的變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)之比為10：1.變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，電壓表為理想電表，接在副線圈兩端．那么()A．原線圈上電壓的有效值為100VB．原線圈上電壓的有效值約為100eq\r(2)VC．電壓表的讀數(shù)為5.0VD．電壓表的讀數(shù)為7.07V解析：原線圈上電壓的有效值為eq\f(100,\r(2))V，故A、B錯；副線圈上電壓的有效值即電壓表的讀數(shù)為eq\f(1,10)×eq\f(100,\r(2))V＝7.07V，C錯、D對，選D.答案：D3．如下圖的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器且都有一個線圈可調(diào)，發(fā)電廠的輸出電壓及輸電線的電阻均不變．在用電頂峰期，隨著用戶耗電量的增大導(dǎo)致實際用戶電壓偏低，為使用戶電壓到達正常，以下說法中正確的選項是()A．P1上調(diào)一點可使用戶電壓升高，線路損失減小B．P1下調(diào)一點可使用戶電壓升高，線路損失增大C．P2上調(diào)一點可使用戶電壓升高，線路損失增大D．P2下調(diào)一點可使用戶電壓升高，線路損失減小解析：根據(jù)變壓器原理，P1上調(diào)，n1增大，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知U2減小，導(dǎo)致U3、U4都減小，故A錯誤；P1下調(diào)，n1減小，U4增大，I4＝eq\f(U4,R負載)增大，I3增大即輸電電流增大，那么由ΔP＝I2R可知，線路損失增大，故B錯誤；P2下調(diào)，U4減小，D錯誤；P2上調(diào)，U4增大，線路損失增大，C正確．答案：C4．(2023·湖南省五市十校高三聯(lián)考)如下圖，理想變壓器原、副線圈中分別接有電阻R1、R2，R1＝R2＝10Ω，原、副線圈的匝數(shù)之比N1：N2＝2：1，R2兩端電壓為10V，那么R1兩端的電壓為()A．5VB．10VC．15VD．20V解析：設(shè)R1兩端的電壓為UR1，原、副線圈回路中電流分別為I1、I2，由理想變壓器的電流關(guān)系I1：I2＝N2：N1，而I1＝eq\f(UR1,R1)，I2＝eq\f(U2,R2)，聯(lián)立以上三式并代入數(shù)據(jù)得UR1＝5V，所以選項A正確．答案：A5．(2023·河北衡水金卷)如下圖為某山區(qū)小型電站輸電示意圖，發(fā)電廠發(fā)出U1＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交流電通過變壓器升壓后進行高壓輸電，接近用戶時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電，圖中高壓輸電線局部總電阻為r，負載端的電壓表是理想交流電表，以下有關(guān)描述正確的選項是()A．假設(shè)開關(guān)S1、S2都斷開，那么電壓表示數(shù)為零B．負載端所接收到交流電的頻率為25HzC．深夜開燈時燈特別亮是因為高壓輸電線上電壓損失減小的緣故D．用電頂峰期燈泡較暗，可通過減少降壓變壓器副線圈的匝數(shù)來提高其亮度解析：S1、S2都斷開時變壓器空載，副線圈兩端有電壓，電壓表示數(shù)不為零，A錯誤．變壓器不能改變頻率，故負載交流電的頻率還是50Hz，B錯誤．深夜大局部用戶已關(guān)燈，干路中電流減小，高壓輸電線路損耗也減小，用戶得到的電壓較高，故此時開燈較亮，C正確．用電頂峰期，負載增多，負載電阻減小，干路中電流增大，因此輸電線損耗電壓增大，導(dǎo)致降壓變壓器的輸入電壓降低，為提高負載電壓，可增大降壓變壓器副線圈的匝數(shù)，使輸出電壓提高，D錯誤．答案：C6．圖甲中，A、B兩點間接直流穩(wěn)壓電源，UAB＝100V，R1＝40Ω，滑動變阻器總電阻R＝20Ω，滑片處于變阻器正中位置；圖乙中，自耦變壓器輸入端a、b接交流穩(wěn)壓電源，其電壓有效值Uab＝100V，滑片處于線圈正中位置，R2＝40Ω.假設(shè)R1和R2的發(fā)熱功率分別為P1和P2，那么P1和P2的關(guān)系為()A．P1＝P2B.eq\f(P1,P2)＝eq\f(2,5)C.eq\f(P1,P2)＝eq\f(4,25)D.eq\f(P1,P2)＝eq\f(1,4)解析：圖甲中，R1兩端的電壓為U1＝80V，圖乙中，R2兩端的電壓為U2＝200V，所以eq\f(P1,P2)＝eq\f(\f(U\o\al(2,1),R1),\f(U\o\al(2,2),R2))＝eq\f(4,25)，選項C正確．答案：C7．圖為模擬遠距離交流輸電的電路，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝1：k，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比n3：n4＝k：1，模擬輸電導(dǎo)線的電阻r＝3Ω，T2的負載是規(guī)格為“15V45W〞的燈泡L.當(dāng)T1的輸入電壓為16V時L正常發(fā)光，兩個變壓器可視為理想變壓器，那么k的值為()A.eq\f(3,2)B．3C．4D．9解析：由變壓器的工作原理可知，變壓器T1原線圈的電壓為16V，那么副線圈的輸出電壓為16kV，降壓變壓器T2的輸出電壓為15V、輸出電流為I4＝eq\f(P0,U0)＝eq\f(45,15)A＝3A，那么降壓變壓器T2原線圈兩端的電壓為15kV、輸入電流為eq\f(3,k)A，又16kV＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(15k＋3×\f(3,k)))V，解得k＝3，B正確．答案：B8．(2023·蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)研)(多項選擇)如下圖，在某一輸電線路的起始端接入兩個互感器，原副線圈的匝數(shù)比分別為100：1和1：100，圖中a、b表示電壓表或電流表，電壓表的示數(shù)為22V，電流表的示數(shù)為1A，那么()A．a(chǎn)為電流表，b為電壓表B．a(chǎn)為電壓表，b為電流表C．線路輸送電功率是220kWD．輸電線路總電阻為22Ω解析：根據(jù)兩個互感器的連接方式可以判斷出a為電壓表，b為電流表，應(yīng)選項A錯誤，選項B正確；由于電壓表的示數(shù)為22V，因此輸電線上的電壓為2200V，電流表的示數(shù)為1A，因此輸電線中的電流為100A，所以線路輸送電功率是220kW，應(yīng)選項C正確，因不知道輸電線路兩端的電壓，因此無法求得輸電線路的電阻，應(yīng)選項D錯誤．答案：BC9．(2023·海南單科)(多項選擇)如圖(a)中，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，RT為電阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表．原線圈所接電壓u隨時間t按正弦規(guī)律變化，如圖(b)所示．以下說法正確的選項是()A．變壓器輸入、輸出功率之比為4：1B．變壓器原、副線圈中的電流強度之比為1：4C．u隨t變化的規(guī)律為u＝51sin(50πt)VD．假設(shè)熱敏電阻RT的溫度升高，那么電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大解析：由題意，變壓器是理想變壓器，故變壓器輸入、輸出功率之比為1：1，故A錯誤；變壓器原、副線圈中的電流之比與匝數(shù)成反比，即eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,4)，應(yīng)選項B正確；由圖(b)可知交流電壓最大值Um＝51V，周期T＝0.02s，可由周期求出角速度的值為ω＝100πrad/s，那么可得交流電壓u的表達式u＝51sin(100πt)V，應(yīng)選項C錯誤；RT處溫度升高時，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變，應(yīng)選項D正確．答案：BD[能力提升練]10．(2023·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)一含有理想變壓器的電路如下圖，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω，○A為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定．當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A．2B．3C．4D．5解析：設(shè)原、副線圈的匝數(shù)比為k，根據(jù)變壓器匝數(shù)比與電流成反比的關(guān)系，那么原線圈電流為I時，副線圈電流為kI；原線圈電流為4I時，副線圈電流為4kI.根據(jù)變壓器的輸入功率等于輸出功率得UI－I2R1＝(kI)2(R2＋R3)4UI－(4I)2R1＝(4kI)2R2聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)解得k＝3選項B正確．答案：B11．如下圖，有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n：1，原線圈接正弦交流電，電壓為u＝U0cos100πt(V)，副線圈接有一個交流電流表和一個電動機．電動機線圈電阻為R，當(dāng)開關(guān)S接通后，電流表讀數(shù)為I，電動機帶動一電阻為r，質(zhì)量為m、長為l的金屬桿在光滑的沒有電阻的導(dǎo)軌上以速度v勻速上升．以下判斷正確的選項是()A．電動機兩端電壓為IR，其消耗的電功率為I2RB．原線圈中的電流為nI，變壓器的輸入功率為I2R＋mgv，副線圈電流的頻率為50HzC．變壓器的輸入功率為I2R＋mgv＋eq\f(B2l2v2,r)D．電動機的熱功率為I2R，副線圈電壓的有效值為eq\f(U0,n)解析：電動機兩端電壓大于IR，IR是電動機線圈電阻R上的電壓，用于發(fā)熱，A錯；原線圈中的電流為eq\f(I,n)，B錯；變壓器的輸入功率為I2R＋mgv＋eq\f(B2l2v2,r)，即一局部在電動機線圈電阻R上發(fā)熱變成內(nèi)能；另一局部用于對外做功，將其中一局部電能轉(zhuǎn)化為金屬桿的機械能，其余局部克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為電能，電流通過純電阻電路轉(zhuǎn)化為金屬桿上的焦耳熱，C對；副線圈電壓的有效值為eq\f(U0,\r(2)n)，D錯．答案：C12．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1，原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電，副線圈與二極管(正向電阻為零，相當(dāng)于導(dǎo)線；反向電阻為無窮大，相當(dāng)于斷路)、定值電阻R0、熱敏電阻Rt(阻值隨溫度的升高而減小)及報警器P(電流增加到一定值時報警器P將發(fā)出警報聲)組成閉合電路．電壓表、電流表均為理想電表．以下判斷正確的選項是()A．變壓器副線圈輸出交流電的頻率為25HzB．電壓表的示數(shù)為22eq\r(2)VC．Rt處溫度減小到一定值時，報警器P將會發(fā)出警報聲D．報警器報警時，變壓器的輸入功率比報警前小解析：變壓器不改變交變電流的頻率，那么變壓器副線圈輸出交流電的頻率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.02s)＝50Hz，選項A錯誤；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,