2022年高三二輪復習物理專題通關 課時鞏固過關練（十一） 電路與電磁感應5.11 Word版含答案

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1、溫馨提示： 此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。 2022年高三二輪復習物理專題通關 課時鞏固過關練（十一） 電路與電磁感應5.11 Word版含答案 一、選擇題(本大題共8小題,每小題8分,共64分。第1～5題只有一項符合題目要求,第6～8題有多項符合題目要求) 1.電源和一個水平放置的平行板電容器、三個電阻組成如圖所示的電路。當開關S閉合后,電容器中有一個帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將開關S斷開,則以下判斷正確的是(　　) A.液滴仍保持靜止狀態(tài) B.液滴將向下運動 C.電容器上的帶電荷量將減

2、為零 D.電容器將有一個瞬間的充電過程 【解析】選D。當開關S閉合時,電容器所在支路為斷路,所以電阻R0相當于導線,電容器兩端電壓為R1兩端電壓,當開關S斷開后,電路中沒有電流通過,電容器兩端電壓變?yōu)殡娫措妱觿?所以電容器兩端電壓增大,電容器充電,電容器帶電荷量增加,同時液滴所受的電場力增大,液滴向上運動,選項D對。 【加固訓練】為鍛煉身體,小明利用所學物理知識設計了一個電子拉力計,如圖是原理圖。輕質彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻不計,P與R1間的摩擦不計),彈簧勁度系數(shù)為100N/cm。定值電阻R0=5Ω,ab是一根長為5cm的均勻電阻絲,阻值R1=25Ω,電源輸出電壓恒為

3、U=3V,理想電流表的量程為0～0.6A。當拉環(huán)不受力時,滑片P處于a端。下列關于這個電路的說法不正確的是(　　) A.小明在電路中連入R0的目的是保護電路 B.當拉環(huán)不受拉力時,閉合開關后電流表的讀數(shù)為0.1A C.當拉力為400N時,電流表指針指在0.3A處 D.當拉力為400N時,電流表指針指在0.5A處 【解析】選D。若電路無電阻R0,且金屬滑片P在b端時,回路短路損壞電源,R0的存在使電路不出現(xiàn)短路,因此A正確。當拉環(huán)不受拉力時,滑片P在a端,由閉合電路歐姆定律得I==0.1A,故B正確。拉力為400N時,由F=kΔx,則 Δx=4cm,對應的電阻為RaP=20Ω,R

4、1剩余部分接入電路的電阻RPb=5Ω,由閉合電路歐姆定律有I′==0.3A,故D錯,C正確。 2.(xx·福州二模)某交流電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示,現(xiàn)用該電源對標稱為“5V,10W”的電動機供電;電源內(nèi)阻不計,下列說法正確的是(　　) A.電動機的內(nèi)阻為2.5Ω B.電動機的發(fā)熱功率為10W C.通過電動機的電流為2A D.通過電動機的電流為2A 【解析】選C。由圖知該電源電動勢的最大值為Em=5V,有效值為E=5V;現(xiàn)用該電源對標稱為“5V,10W”的電動機供電,所以通過電動機的電流為I=A=2A,由于電動機是非純電阻電路,所以電動機的內(nèi)阻r<Ω=2.5Ω,故A、D

5、錯誤,C正確;由于電動機是非純電阻電路,所以電動機的發(fā)熱功率P熱

6、,通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠處用戶供電,輸電線的總電阻為R。T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1,它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2;T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3,它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。設T1的輸入電壓U1一定,當用戶消耗的電功率變大時,有(　　) A.U2減小,U4變大 B.U2不變,U3不變 C.P1變小,P2變小 D.P2變大,P3變大 【解析】選D。由理想變壓器輸出功率決定輸入功率可得,當用戶功率增大時,升壓變壓器的輸入功率必增大,即P1增大,輸入電壓U1為定值不變,升壓變壓器的匝數(shù)不變,輸入電壓不變,故輸出電

7、壓U2不變,由于P1增大,由P1=U1I1=P2=U2I2可得,I1增加,P2、I2增加,由閉合電路歐姆定律：U3=U2-I2R,故U3減小,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)不變,所以隨U3減小,U4減小,A、B錯誤;由于用戶功率增加,即P4增加,理想變壓器無功率損耗可得：P3=P4,功率P3也增加,故C錯誤,D正確。 5.(xx·成都二模)如圖所示,匝數(shù)為50匝的矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小B=T的水平勻強磁場中,線框面積S=0.5m2,線框電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω=100rad/s勻速轉動,并與理想變壓器原線圈相連,副線圈接入一只“220V,60W”的燈泡,且燈

8、泡正常發(fā)光,熔斷器允許通過的最大電流為10A,下列說法正確的是(　　) A.在圖示位置線框中產(chǎn)生的感應電動勢最大 B.線框中產(chǎn)生電動勢的有效值為250V C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25∶22 D.允許變壓器輸出的最大功率為1000W 【解析】選C。由圖可知,此時線圈和磁場垂直,此時線框的磁通量最大,感應電動勢為0,A錯誤;矩形閉合導線框ABCD在磁場中轉動,產(chǎn)生的交流電的最大值為Em=nBSω=50××0.5×100V=250V,所以交流電的有效值為250V,B錯誤;由于電壓與匝數(shù)成正比,所以變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為=25∶22,C正確;由于熔斷器允許通過的最大電流為10A

9、,所以允許變壓器輸出的最大功率為P=UI=250×10W=2500W,D錯誤。 6.(xx·銀川一模)如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,滑動變阻器總電阻為R,開關閉合。兩平行板間有勻強磁場,一帶電粒子正好以速度v勻速穿過兩板間。以下說法正確的是(忽略帶電粒子的重力)(　　) A.保持開關閉合,將滑片P向上滑動一點,粒子將可能從下極板邊緣射出 B.保持開關閉合,將滑片P向下滑動一點,粒子將可能從下極板邊緣射出 C.保持開關閉合,將a極板向下移動一點,粒子將繼續(xù)沿直線穿出 D.如果將開關斷開,粒子將繼續(xù)沿直線穿出 【解析】選A、B。帶電粒子勻速穿過兩板間,說明帶電粒子所受的洛倫茲力和

10、電場力平衡,保持開關閉合,將滑片P向上滑動一點,則電容器兩極板間的電壓降低,帶電粒子所受的電場力減小,因帶電粒子所帶電荷的正負不明確,所以粒子將可能從下極板邊緣射出,A正確;若將滑片P向下滑動一點,則電容器兩極板間的電壓變大,帶電粒子所受的電場力增大,因帶電粒子所帶電荷的正負不明確,粒子將可能從下極板邊緣射出,B正確;若保持開關閉合,將a極板向下移動一點,帶電粒子所受的電場力F=q增大,故粒子不可能沿直線穿出,C錯誤;如果將開關斷開,電容器將放電,電場逐漸消失,故粒子不可能繼續(xù)沿直線穿出,D錯誤。 7.圖示電路中,變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,R0為定值電阻,R

11、為滑動變阻器。現(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置,觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8A,則下列說法正確的是(　　) A.電壓表V1示數(shù)不變 B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大 C.該變壓器起升壓作用 D.變阻器滑片是沿c→d的方向滑動 【解題指南】解答本題時應從以下兩點進行分析： (1)理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓及匝數(shù)比決定,即U2=U1,與負載的變化無關。 (2)變壓器的匝數(shù)比也可應用==計算。 【解析】選A、D。電壓表V1測電源兩端電壓的有效值,也是變壓器的輸入電壓的有效值,所以V1的示數(shù)不變,A正確;V2測變壓器的輸出電壓,由U2

12、=U1可知V2的示數(shù)也不變,電流表A2的示數(shù)增大,由歐姆定律可知電路中的電阻減小,即R的阻值減小,滑片向d端滑動,V3的示數(shù)減小,B錯誤,D正確;因===,所以變壓器為降壓變壓器,C錯誤。 【加固訓練】(多選)如圖甲所示,矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸在勻強磁場中勻速轉動,輸出交流電的電動勢圖像如圖乙所示,經(jīng)原、副線圈的匝數(shù)比為1∶10的理想變壓器給一個燈泡供電,如圖丙所示,副線圈電路中燈泡額定功率為22W?，F(xiàn)閉合開關,燈泡正常發(fā)光。則(　　) A.t=0.01s時刻穿過線框回路的磁通量為零 B.交流發(fā)電機的轉速為100r/s C.變壓器原線圈中電流表示數(shù)為1A D.燈泡的額定

13、電壓為220V 【解析】選C、D。由圖乙可知,在0.01s時,感應電動勢為零,則此時穿過線框回路的磁通量最大,A錯誤;由圖可知,交流電的周期為0.02s,則轉速為：n==50r/s,B錯誤;原線圈輸入電壓有效值為22V,則副線圈的電壓為22×10V=220V;由P=UI可知,副線圈電流I2==A=0.1A,則由=,求得I1=1A,C正確;燈泡正常發(fā)光,故額定電壓為220V,故D正確。 8.(xx·銀川一模)如圖所示,變壓器輸入有效值恒定的電壓,副線圈匝數(shù)可調(diào),輸出電壓通過輸電線送給用戶(電燈等用電器),R表示輸電線的電阻,則(　　) A.用電器增加時,變壓器輸出電壓增大 B.要提高用戶

14、的電壓,滑動觸頭P應向上滑 C.用電器增加時,輸電線的熱損耗減少 D.用電器增加時,變壓器的輸入功率增加 【解析】選B、D。由于變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變,而且輸入電壓不變,因此增加負載不會影響輸出電壓,故A錯誤;根據(jù)變壓器原理可知輸出電壓U2=U1,當滑動觸頭P向上滑時,n2增大,所以輸出電壓增大,故B正確;由于用電器是并聯(lián)的,因此用電器增加時總電阻變小,輸出電壓不變,總電流增大,故輸電線上熱損耗增大,故C錯誤;用電器增加時總電阻變小,總電流增大,輸出功率增大,所以輸入功率增大,故D正確。 二、計算題(本大題共2小題,共36分。需寫出規(guī)范的解題步驟) 9.(18分)如圖所示,勻強磁

15、場磁感應強度B=0.5T,匝數(shù)為n=50匝的矩形線圈,繞垂直于勻強磁場的轉軸OO′勻速轉動,每匝線圈長為L=25cm,寬為d=20cm。線圈每分鐘轉動1500轉,在勻速轉動過程中,從線圈平面經(jīng)過圖示位置時開始計時。 (1)寫出感應電動勢e的瞬時值表達式。 (2)若每匝線圈本身電阻r=0.02Ω,外接一阻值為13Ω的用電器,使線圈與外電路組成閉合電路,寫出感應電流i的瞬時值表達式。 (3)若從線圈平面垂直于磁感線的位置開始計時,感應電動勢e′和感應電流i′的瞬時值表達式如何? (4)畫出(1)(2)中的e-t、i-t圖像。 【解析】(1)線圈匝數(shù)n=50,磁場的磁感應強度B=0.5T,

16、 線圈轉動的角速度 ω=2πf=2π×rad/s=50πrad/s　 (2分) 線圈的面積S=Ld=0.05m2　 (1分) 故Em=nBSω=50×0.5×0.05×50πV≈196V (2分) 從圖示位置開始計時, 有e=Emcosωt=196cos(50πt)V　 (2分) (2)若r=0.02Ω, 則r′=50r=0.02×50Ω=1Ω　 (1分) R總=R+r′=13Ω+1Ω=14Ω　 (1分) Im==A=14A　 (1分) 所以

17、i=Imcosωt=14cos(50πt)A　 (1分) (3)若從線圈平面與磁感線垂直的位置開始計時,即從中性面開始計時,感應電動勢和感應電流的瞬時值表達式分別為e′=196sin(50πt)V　 (2分) i′=14sin(50πt)A　 (1分) (4)因為ω=50πrad/s 所以T==0.04s,Em=196V,Im=14A　 (2分) (1)(2)中的e-t、i-t圖像分別如圖甲、乙所示 (2分) 答案：見解析 10.(18分)一臺小型發(fā)電機的最大輸出功率為100kW,輸出電壓恒為500V,現(xiàn)用電阻率為1.

18、8×10-8Ω·m,橫截面積為10-5m2的輸電線向4×103m遠處的用戶輸電,要使發(fā)電機滿負荷運行時,輸電線上的損失功率不超過發(fā)電機總功率的4%,求： (1)所用的理想升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是多少? (2)如果用戶用電器的額定電壓為220V,那么所用的理想降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是多少? (3)想一想,當深夜接入電路的用電器減少時,用電器兩端的電壓是大于、小于還是等于220V?若用電器電路中電流為100A,求此時用電器兩端的電壓數(shù)值。 【解析】(1)輸電要用兩根導線,則輸電線的電阻為 r=ρ=1.8×10-8×Ω=14.4Ω　 (2分) 由題意知P損=P×

19、4%=()2r　 (2分) 105×0.04=()2×14.4 U2=6000V　 (1分) 升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比 ===　 (1分) (2)I2==A=A　 (1分) U損=I2·r=×14.4V=240V　 (1分) 而U3=U2-U損 =6000V-240V=5760V　 (2分) ===　 (1分) 降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為288∶11 (3)用電器總數(shù)減少時,用電器兩端電壓將增大 由題知I4′=100A,則由==　 (2分) 所以I3′=　 (1分) U損′=I3′·r=×14.4V=55V　 (1分) 而U1、U2不變 U3′=U2-U損′=(6000-55)V=5945V　 (1分) =　 (1分) U4′=×U3′=×5945V≈227V　 (1分) 答案：(1)1∶12　(2)288∶11 (3)大于220V　227V 關閉Word文檔返回原板塊