2019-2020学年高中物理 高考真题集训5课件 新人教版选修3-2

第五章高考真题集训选择题1.[2016·全国卷Ⅲ](多选)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是()A．原、副线圈匝数比为9∶1B.原、副线圈匝数比为1∶9C.此时a和b的电功率之比为9∶1D.此时a和b的电功率之比为1∶9解析因为两灯泡额定电压相同且均正常发光，且输入电压为灯泡额定电压的10倍，所以理想变压器的输入、输出电压比为9∶1，由理想变压器变压规律可知，原、副线圈的匝数比为9∶1，A项正确，B项错误；由理想变压器变流规律可知，原、副线圈的电流比为1∶9，由电功率P＝UI可知，a和b的电功率之比为1∶9，C项错误，D项正确。2.[2016·全国卷Ⅲ](多选)如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A．两导线框中均会产生正弦交流电B.两导线框中感应电流的周期都等于TC.在t＝T8时，两导线框中产生的感应电动势相等D.两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等解析当导线框N完全进入磁场后，通过线框的磁通量将不变，故无感应电流产生，因此它不会产生正弦交流电，A项错误；导线框每转动一圈，产生的感应电流的变化为一个周期，B项正确；在t＝T8时，导线框转过角度为45°，切割磁感线的有效长度相同，均为绕圆心的转动切割形式，设圆弧半径为R，则感应电动势均为E＝12BR2ω，C项正确；导线框N转动的一个周期内，有半个周期无感应电流产生，所以两导线框的感应电动势的有效值并不相同，由闭合电路欧姆定律可知，两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值一定不相同，D项错误。3．[2016·四川高考]如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C.原、副线圈两端电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变解析设原、副线圈减少的匝数均为n，则根据变压比有，U1U2＝n1n2，U1U2′＝n1－nn2－n，由于U2′＝n2－nn1－nU1，U2＝n2n1U1，n1n2，因此U2′小于U2，即副线圈两端的电压变小，小灯泡变暗，A项错误，B项正确；由于匝数比变化，因此原、副线圈两端电压的比值和通过原、副线圈电流的比值均发生变化，C、D项错误。4.[2017·江苏高考](多选)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的特点是通低频、阻高频，电容的特点是通高频、阻低频，选项A错误，B正确；混合信号输入后，高频成分被L1阻碍，再经C1过滤一部分，则通过扬声器甲的是低频成分，选项C错误；当混合信号输入后，电容C2让高频信号顺利通过，电感L2不能过滤掉高频成分，但可以过滤掉低频成分，故通过扬声器乙的是高频成分，选项D正确。5.[2016·江苏高考]一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()A．U2U1，U2降低B．U2U1，U2升高C.U2U1，U2降低D．U2U1，U2升高解析由变压器的变压公式U1U2＝n1n2可知，由于原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2，因此有U1U2，当滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，n2减小，因此U2降低，C项正确。6.[2015·全国卷Ⅰ]一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则()A.U＝66V，k＝19B．U＝22V，k＝19C.U＝66V，k＝13D．U＝22V，k＝13解析设原线圈中电流为I1，由变压器变压公式可得220V－I1RU＝n1n2＝3，由变流公式有I1I2＝13，由欧姆定律可得副线圈回路中电阻两端电压U＝I2R，联立解得U＝66V。电阻消耗功率P＝I2R，由于I1I2＝13，所以原、副线圈回路中电阻消耗功率的比值为19，选项A正确。7.[2015·四川高考]小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压()A.峰值是e0B．峰值是2e0C.有效值是22Ne0D．有效值是2Ne0解析线圈匀速转动时，ab、cd两边切割磁感线产生的感应电动势方向相同，发电机输出的感应电动势的峰值Em＝2Ne0，由于线圈电阻不计，输出电压峰值Um＝Em＝2Ne0，由于是正弦(或余弦)交流电，输出电压有效值为U＝Um2＝2Ne0。D正确。8.[2015·天津高考](多选)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小解析保持Q的位置不动，则副线圈的输出电压不变，当P向上滑动时，副线圈电路中的总电阻变大，副线圈中的电流减小，根据变流比可知，原线圈中的电流减小，因此电流表的读数变小，A项错误，B项正确；保持P的位置不动，副线圈电路中的总电阻不变，当Q向上移时，副线圈的匝数增多，由变压比可知，副线圈的输出电压增大，副线圈中的电流增大，由变流比可知，原线圈中的电流增大，电流表读数变大，C项正确，D项错误。9.[2017·天津高考](多选)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则()A．t＝0时，线圈平面平行于磁感线B.t＝1s时，线圈中的电流改变方向C.t＝1.5s时，线圈中的感应电动势最大D.一个周期内，线圈产生的热量为8π2J解析t＝0时，Φ＝0，故线圈平面平行于磁感线，A正确；线圈每经过一次中性面电流的方向改变一次，线圈经过中性面时，磁通量最大，故在t＝0.5s、1.5s时线圈中的电流改变方向。在t＝1s时线圈平面平行于磁感线，线圈中的电流方向不变，B错误；线圈在磁场中转动，磁通量最大时，感应电动势为0，磁通量为0时，感应电动势最大，故t＝1.5s时，感应电动势为0，C错误；线圈中感应电动势的最大值Em＝nBωS＝nωΦm＝n2πTΦm＝100×2π2×0.04V＝4πV，有效值E＝Em2＝22πV，故在一个周期内线圈产生的热量Q＝E2RT＝22π22×2J＝8π2J，D正确。10.[2015·安徽高考]如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是()A.电压表V1示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动解析由于变压器原线圈的电压不变，因此电压表V1、V2的读数均不变，选项A、B均错误。由题意可知，该变压器起降压作用，选项C错误。由于副线圈的电压不变，电流表A2的示数增大，根据欧姆定律可知负载的电阻变小，所以滑动变阻器连入电路的阻值变小，选项D正确。11.[2015·福建高考]如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()A.n1n2U2m4rB.n2n1U2m4rC.4n1n22PUm2rD．4n2n12PUm2r解析因为u＝Umsinωt，所以有U1＝Um2，根据变压器变压规律有：U2＝n2U1n1，根据P＝U2I2得：I2＝PU2＝2Pn1n2Um，线路损失的功率为ΔP＝2I22r＝4n21P2rn22U2m，所以C项正确，A、B、D项错误。12.[2015·广东高考]如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管。视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变。调节触头P，使输出电压有效值由220V降至110V，调节前后()A.副线圈中的电流比为1∶2B.副线圈输出功率比为2∶1C.副线圈的接入匝数比为2∶1D.原线圈输入功率比为1∶2解析设原线圈输入电压为U1，原线圈的匝数为n1，副线圈输出电压为U2，副线圈的匝数为n2，则U1U2＝n1n2，当副线圈的输出电压降为原来的一半时，副线圈的匝数减为原来的12，C项正确；由I2＝U2R可知，副线圈的电流减为原来的一半，A项错误；由P＝U2R可知，副线圈输出的功率减为原来的14，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，因此原线圈的输入功率也减为原来的14，B、D项错误。13.[2015·海南高考](多选)如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R＝11R0，是理想电压表。现将负载电阻的阻值减小为R＝5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0V，则()A.此时原线圈两端电压的最大值约为34VB.此时原线圈两端电压的最大值约为24VC.原线圈两端原来的电压有效值约为68VD.原线圈两端原来的电压有效值约为48V解析负载电阻减小为R＝5R0时，根据串并联知识，R0两端的电压为1V，则副线圈两端的电压为5V＋1V＝6V，则由U1U2＝n1n2可得，原线圈两端的电压的有效值为24V，则原线圈两端电压的最大值为242V≈34V，选项A正确，选项B错误；两次变压器的输入电流不变，那么根据I1I2＝n2n1，输出电流也不变，原先副线圈两端的总电阻是后来的两倍，功率也是后来的两倍，所以原线圈两端原来的电压有效值也是后来的两倍，即48V，选项C错误，选项D正确。