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1、1 (612)章末综合能力滚动练 一、单项选择题 1某发电站的输出功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 ，用 110V 和 11 kV 两种电压 输电两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为() A1001B1100C110D101 答案A 解析由题意知输电线上的电流I P U ， 则输电线的总电阻造成的电压损失 UIr Pr U ， 故 U1 U2 U2 U1 11103 110 100 1 ，故选 A. 2(2019江苏省四星级高中一调)采用 220 kV 高压电向远方的城市输电，输送功率一定时， 当输电电压变为110 kV ，输电线上损耗的功率变为原来的() A. 1 4 B
2、. 1 2 C2 倍D 4 倍 答案D 解析由公式 P (P U )2R可知，当输送功率一定，输电电压变为原来的一半，输电线上损耗 的功率变为原来的4 倍，故 D 正确 3(2020福建宁德市调研)阻值为 R 的电炉丝通以大小为I 的恒定电流时其电功率为P，当把 它接在某正弦交流电源两端时其电功率也为P.则该交流电源电压的最大值为() A. 2 2 IRB. 2IR CIRD 2IR 答案B 解析电炉丝通以大小为I 的恒定电流时， t 时间内产生的热量为Q，则有： QPtI 2Rt；电 炉丝接在某正弦交流电源两端时，t 时间内产生的热量为Q，则有： Q PtI有 2Rt，又 Q Q，即 I2R
3、tI有 2Rt，解得： I 有 I，则电压的有效值为U有I有R IR，故该交流电源电 压的最大值为Um 2U有2IR，故选 B. 4(2019东北三省三校第二次联合模拟)图 1 甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S 间 的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为理想交流电流表线圈绕垂直于磁场的水平轴OO 沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示已知发电机线圈电阻 为 10 ，外接一只阻值为90 的电阻，不计电路的其他电阻，则() 2 图 1 A电流表的示数为0.31 A B线圈转动的角速度为50 rad/s C0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行 D在线圈转动一周过程中，
4、外电阻发热量约为0.087 J 答案D 解析在交流电路中电流表的示数为有效值，E有效 Em 2 22 V， 电流表的示数I E 有效 R总 22 100 A 0.22A， A 错误；由题图乙可知线圈转动的周期为0.02 s， 则线圈转动的角速度 2 T 100 rad/s，B 错误； 0.01 s 时线圈的电压为0，因此线圈在中性面处，C 错误；在线圈转动一周的 过程中，外电阻发热量QI2Rt(0.22)290210 2 J0.087 J，D 正确 5如图 2 甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为41，电压表和电流表均为 理想电表， Rt为阻值随温度升高而变小的热敏电阻， R1为定值
5、电阻若发电机向原线圈输入 如图乙所示的正弦交流电下列说法中正确的是() 图 2 A输入变压器原线圈的交流电压的瞬时值表达式为u36 2sin 50 t V B变压器原、副线圈中的电流之比为41 Ct0.01 s时，发电机的线圈平面位于中性面 3 DRt处温度升高时，变压器的输入功率变小 答案C 解析由题图乙可知交流电压最大值U36 2 V，周期 T 0.02 s，可由周期求出角速度的值 为 2 0.02 rad/s100 rad/s，则可得交流电压的瞬时值表达式u36 2sin 100 t V，故 A 错误； 根据 I1 I2 n2 n1 可知变压器原、副线圈中的电流之比为14，故 B 错误；
6、 t0.01 s 时，电压瞬时 值为零，发电机的线圈平面与磁场方向垂直，发电机的线圈平面位于中性面，故C 正确； Rt 处温度升高时，Rt阻值减小，电流表的示数变大，变压器的输入功率变大，故 D 错误 6(2019山东淄博市3 月模拟 )如图 3 所示， R 是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而 减小理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电压表和电流表均为理想交流电表，从某 时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220 2sin 100 t (V) ，则 () 图 3 A电压表的示数为22 2 V B副线圈中交流电的频率为50 Hz C在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数
7、变大 D在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变大 答案B 解析原线圈电压的最大值为220 2 V，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电 压的最大值为22 2 V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为U 22 2 2 V 22 V，故 A 错误；由于变压器不改变交流电频率，则副线圈中交流电的频率为f 2 100 2 Hz50 Hz， 故 B 正确；在天逐渐变黑的过程中，光照变弱，R 阻值增大，副线圈电路的总电阻变大，而 副线圈两端的电压不变，所以副线圈的电流变小，电流表A2的示数变小，故 C 错误；由于 变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流变小，副线圈两端的电压不变，所
8、以由 PUI 可知，输出功率要变小，故输入功率也要变小，故D 错误 二、非选择题 7 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大 小若图 4 甲为某压敏电阻在室温下的电阻压力特性曲线，其中RF、R0分别表示有、无压 力时压敏电阻的阻值为了测量压力F，需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值RF.请按要求 完成下列实验： 4 图 4 (1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框中画出实验电路 原理图 (压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小约为0.4102 N0.810 2 N，不考虑压 力对电路其他部分的影响)，要求误差较小，提供的器材如
9、下： A压敏电阻，无压力时阻值R06 000 B滑动变阻器R，最大阻值为200 C电流表 A，量程 2.5 mA，内阻约30 D电压表V，量程 3 V，内阻约3k E直流电源E，电动势3 V，内阻很小 F开关 S，导线若干 (2)正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，通过压敏电阻的电流是1.33 mA ，电压表的示 数如图丙所示，则电压表的读数为_ V. (3)此时压敏电阻的阻值为_ ；结合图甲可知待测压力的大小F _ N(计算 结果均保留两位有效数字) 答案(1)见解析图(2)2.00(3)1.5103 60 解析(1)根据题述对实验电路的要求，应该采用滑动变阻器分压式接法、电流表内接的电路
10、， 原理图如图所示 (2)根据电压表读数规则，电压表读数为2.00 V. (3)由欧姆定律，此时压敏电阻的阻值为RF U I RA 1.5103，R 0 RF 4，由题图甲可知，对 5 应的待测压力F60 N. 8如图 5 甲所示为手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成已知受电 线圈的匝数为n50 匝，电阻 r1.0 ，在它的 c、d 两端接一阻值R9.0 的电阻设在受 电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间按图乙所示的规律变化，可在受电线 圈中产生电动势最大值为20 V 的正弦交流电，设磁场竖直向上时磁通量为正求： 图 5 (1)在 t 10 3 s时，受电线圈中产
11、生感应电流的最大值，c、d 两端哪端电势高？ (2)在一个周期内，电阻R 上产生的热量； (3)从 t1到 t2时间内，通过电阻R 的电荷量 答案(1)2.0 Ac 端电势高(2)5.710 2 J (3)210 3 C 解析(1)由题意可知t 10 3 s 时受电线圈中产生的电动势最大，为Em20 V 受电线圈中产生感应电流的最大值为Im Em R r 2.0 A 由楞次定律可以得到此时c 端电势高 (2)通过电阻R 的电流的有效值为I Im 2 2 A 电阻 R 在一个周期内产生的热量QI 2RT5.7102 J (3)线圈中感应电动势的平均值 E n t 通过电阻R 的电流的平均值为 I
12、 E Rr ，通过电阻R 的电荷量q I t，则 q n Rr 由题图乙知，在 T 4 3T 4 的时间内， 410 4 Wb 解得 qn Rr 210 3 C 9 (2019江苏南通市一模)如图 6，两足够长的光滑平行导轨水平放置，处于磁感应强度为B、 方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接阻值为R 的电阻一金属棒垂直导 轨放置，质量为m，接入电路的电阻为r.水平放置的轻弹簧左端固定，右端与金属棒中点垂 直连接，弹簧劲度系数为k.装置处于静止状态现给金属棒一个水平向右的初速度v0，第一 次运动到最右端时，棒的加速度为a，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，弹簧始终处 6 在弹性限度
13、内，重力加速度为g，求： 图 6 (1)金属棒开始运动时受到的安培力F 的大小和方向； (2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时，通过R 的电荷量q； (3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中，R 上产生的热量Q. 答案见解析 解析(1)金属棒开始运动时，感应电流I0BL v0 Rr 安培力： FI0LB 解得： F B2L 2v 0 Rr ，方向水平向左； (2)设金属棒向右运动的最大距离为x，当金属棒第一次运动到最右端时，速度为0，故此时 金属棒受到的安培力也为0，则 a kx m 此过程回路产生的平均感应电动势 E t BLx t 通过电阻R 的电荷量q E Rr t 解得： q BLma k Rr ； (3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程，由能量守恒定律可知回路产生的总热量Q总 1 2m v02 由于 Q Q 总 R Rr 解得： Q mRv02 2 Rr .
