【文档说明】高考物理一轮复习（通用版）分层限时跟踪练31 Word版含解析.doc，共(8)页，248.000 KB，由MTyang资料小铺上传

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分层限时跟踪练(三十一)(限时40分钟)一、单项选择题1．如图10-2-14所示，半径为L＝1m的金属圆环，其半径Oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好．今让Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B

＝2T的匀速磁场中．从圆心O引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1∶n2＝1∶4的理想变压器原线圈两端．则接在副线圈两端的理想电压表的示数为()图10-2-14A．40VB．20VC．80VD．0【解析】由于Oa以圆心O为轴，

以角速度ω＝10rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D正确．【答案】D2．如图10-2-15所示为某变压器对称铁芯的示意图，已知此时原线圈端输入交流电压u＝22

02sinωt(V)，原线圈匝数n1＝22匝，副线圈匝数n2＝6匝，则副线圈cd端输出的电压的有效值为()图10-2-15A．15VB．30VC．16VD．120V【解析】因为磁感线为闭合曲线，根据铁芯磁通路的对称性可知，任何时刻原线圈中磁通量的变化率都是副线圈中的2倍，所以有U1n1

＝2U2n2，则U2＝n2n1U1×12＝622×220×12V＝30V，B项正确．【答案】B3．(2014·江苏高考)远距离输电的原理图如图10-2-16所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上

的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()图10-2-16A.I1I2＝n1n2B．I2＝U2RC．I1U1＝I22RD．I1U1＝I2U2【解析】根据理想变压器的工作原理得I1U1＝I2U2、I1I2＝n2n1.U

2不是加在R两端的电压，故I2≠U2R，而I1U1等于R上消耗的功率I22R与下一级变压器的输入功率之和，选项D正确．【答案】D4．通过一台理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不

变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和P2P1分别为()A.PRkU，1nB.PkU2R，1nC.

PRkU，1n2D.PkU2R，1n2【解析】由理想变压器U1U2＝n1n2得：副线圈电压U′＝kU，而理想变压器P入＝P出，副线圈电流I′＝PU′＝PkU，线路损耗的电功率P1＝I′2R＝PkU2R.同理可知P2＝I″2R＝PnkU2R，得P2P

1＝1n2，故D项正确．【答案】D5．(2015·郑州调研)如图10-2-17所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为11∶1，原线圈接有u＝311sin100πt(V)的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡L1及理

想电压表○V，以下说法正确的是()图10-2-17A．副线圈中电流的变化频率为50HzB．灯泡L1两端电压为20VC．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则灯泡L1的亮度将变强D．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则电压表○V的示数将减小【解析】由原线圈电压

的表达式可知ω＝100πrad/s，所以f＝50Hz，A项正确．由U2U1＝n2n1可知U2＝20V．灯泡两端电压小于副线圈电压，B项错误．频率增大时，线圈对交变电流的阻碍作用增大，灯泡L1的亮度将变弱，电压表的示数将增大，C、D两项均错．【答案】A6．某水

电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW.现用500kV电压输电，则下列说法正确的是()A．输电线上输送的电流大小为2.0×105AB．输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kW

D．输电线上损失的功率为ΔP＝U2r，U为输电电压，r为输电线的电阻【解析】当U＝500kV时，输电线上的电流I＝PU＝3×106500＝6000A，A错误．输电线上损失的电压ΔU＝Ir＝6000×2.5V＝1.5×104V＝15kV，B正确．输电线上损失的功率不可能大于3×106k

W，C错误．输电线上损失的功率ΔP＝U2r，U应为输电线上损耗的电压，而不是输电电压，D错误．【答案】B二、多项选择题7．(2014·广东高考)如图10-2-18所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电

键S，下列说法正确的是()图10-2-18A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大【解析】本题是理想变压器的动态分析问题，首先要分清变量和不变量，其

次明确各物理量间的制约关系．由于理想变压器输入电压U1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U2也不变，灯L亮度不随P的滑动改变，故选项A错误，选项B正确．P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电

阻R总减小，由I2＝U2R总知，通过副线圈的电流I2增大，输出功率P2＝U2I2增大，再由I1I2＝n2n1知输入电流I1也增大，故选项C错误，D正确．【答案】BD8．(2016·南昌模拟)某供电系统是由交流发电机输出电压和副线圈匝数可调的变压器组成，如图10-2-19所示．图中R

0表示输电线的电阻．则()图10-2-19A．当电压表V1示数减小，而用电器负载不变时，不改变触头位置，电流表A1示数增大B．当电压表V1示数减小，而用电器负载不变时，适当上移触头P，可使电流表A2示数不变C．当电压表V1示数不变，而用电器负载增加时，不改变触头位置，电流表A1示数不

变D．当电压表V1示数不变，而用电器负载增加时，适当上移触头P，电流表A1示数一定增大【解析】V1读数减小导致V2读数减小，负载电阻不变，导致I2减小，I1减小，A错误；电压关系为U1U2＝n1n2，减小U1同时增大n2

可以使得U2不变，I2不变，B正确；U1不变，又不改变触头位置，则U2不变，此时增加负载(即减小负载电阻)，I2增大，从而I1增大，C错误；根据U1U2＝n1n2，在U1不变时，上移触头，U2增大，此时增加负载

，I2增大，从而I1增大，D正确．【答案】BD9．(2015·保定模拟)如图10-2-20甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝2∶1，电表均为理想电表，两个电阻的阻值均为1Ω，C是电容器，其击穿电压为22V．

图乙为原线圈两端的输入电压与时间的关系图象．下列说法正确的是()甲乙图10-2-20A．输入电压的频率为50Hz，经过变压器后通过电阻的交流电频率仍为50HzB．S断开时电压表的示数为1.41V，电流

表的示数为0.35AC．S断开时电压表的示数为1V，电流表的示数为0.25AD．闭合开关S，电容器将被击穿【解析】由题图乙知T＝0.02s，则f＝1T＝50Hz，变压器不改变交流电的频率，所以输出的交流电的频率仍为50Hz，故

A正确．当S断开时，由U1U2＝n1n2可知，电压表的示数U2＝n2n1U1＝1V，I2＝U22R＝0.5A，又I1I2＝n2n1，则电流表的示数I1＝n2n1I2＝0.25A，所以B项错误，C项正确．开关S闭合前，右端电阻R两端电压

最大值为22V，开关S闭合后，电容器C与右端电阻R并联，则并联总电阻小于1Ω，电容器两端的最大电压小于22V，因为电容器的击穿电压为22V，所以电容器不能被击穿，D项错误．【答案】AC10．(2014·全国卷Ⅱ)如图10-2-21所示，一理想变压器原、副线圈的匝数

分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表Ⓐ接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则()图10-2-21A．Uab∶Ucd＝n1∶n2B．增大负载电

阻的阻值R，电流表的读数变小C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D．将二极管短路，电流表的读数加倍【解析】根据变压器的工作原理、交流电的有效值解题．变压器的变压比U1U2＝n1n2，其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电压．U

1＝Uab，由于二极管的单向导电特性，Ucd≠U2，选项A错误；增大负载电阻R的阻值，负载的电功率减小，由于P入＝P出，且P入＝I1Uab，所以原线圈上的电流I1减小，即电流表的读数变小，选项B正确；c、d

端的电压由输入电压Uab决定，负载电阻R的阻值变小时，Ucd不变，选项C错误．根据变压器上的能量关系有E输入＝E输出，在一个周期T的时间内，二极管未短路时有UabI1T＝U2R·T2＋0(U为副线圈两端的电压)，二极管短路时有UabI2T＝U2RT，

由以上两式得I2＝2I1，选项D正确．【答案】BD三、非选择题11．如图10-2-22所示，理想变压器有两个副线圈，L1、L2是两盏规格为“8V，10W”的灯泡，L3、L4是两盏规格为“6V，12W”的灯泡，当变压器的输入电压为U1＝220V时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n

1＝1100匝，求：图10-2-22(1)副线圈的匝数n2、n3；(2)电流表的读数．【解析】(1)由变压器原理可知，n1∶n2∶n3＝U1∶U2∶U3，则n2＝U2U1n1＝8220×1100匝＝40匝n3＝U3U1n1＝2×6220

×1100匝＝60匝．(2)由P入＝P出可得，I1U1＝P1＋P2＋P3＋P4，所以I1＝2P2＋2P3U1＝2×10＋2×12220A＝0.2A.【答案】(1)40匝60匝(2)0.2A12．如图10-2-23所示为泰安市某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发

电机向全校22个教室(每个教室有“220V40W”的白炽灯6盏)供电．如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1∶4和4∶1，那么：图10-2-23(1)发电机的输出功率应是多大？(2)发电机的电动势是多

大？(3)输电效率是多少？【解析】(1)全校教室白炽灯消耗的功率P用＝22×40×6W＝5280W.设输电线路电流为I线，输电电压为U2，降压变压器原线圈电压为U3，U3U4＝n3n4＝41，而U4＝220V，则U3＝4×220V＝880V，I线＝P用

U3＝5280880A＝6A，线路损失功率P损＝I2线R线＝36×4W＝144W，所以P出＝P用＋P损＝5424W.(2)U损＝I线R线＝6×4V＝24V，U送＝U2＝U损＋U3＝904V，由U1U2＝n1n2得：U1＝U2n

1n2＝904×14V＝226V，升压变压器原线圈电流I1＝P出U1＝5424226A＝24A，发电机的电动势E＝I1r＋U1＝24×1V＋226V＝250V.(3)η＝P用P送×100%＝52805424×100%＝97.3%.【答案】(1)5424W(2)2

50V(3)97.3%