适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练62

课时规范练62

1.某物理兴趣小组在进行物理课外实验中,学生电源损坏,不能使用。

(1)在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验中,可以使用220 V的交流电源来代替,要完成实验,下图实验器材中需要用到的有　　　　　。(多选,填正确答案标号) 

(2)组装变压器时,没有将铁芯闭合,如图所示,原线圈接u=311sin 314t(V)的交流电源,原、副线圈的匝数比为8∶1,副线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是　　　　　。 

A.27.5 V B.38.9 V

C.10.0 V D.1 760 V

答案 (1)AD　(2)C

解析 (1)本实验需要线圈和铁芯,还需要交流电压表测量电压,故选A、D。

(2)根据题意U1=V=220V

根据

代入数据得U2=U1=27.5V

由于铁芯没有闭合,有漏磁现象,实际上输出电压低于计算值,故选C。

2.物理研究课上,同学们用可拆变压器探究变压器的电压与匝数的关系。可拆变压器如图甲、乙所示。

(1)下列说法正确的是　　　　　。(多选,填正确答案标号) 

A.为确保实验安全,实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数

B.变压器的原线圈接低压交流电源,测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”

C.可以先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响

D.测量副线圈电压时,先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量

E.变压器开始正常工作后,铁芯导电,把电能由原线圈输送到副线圈

F.变压器开始正常工作后,若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用

(2)如图丙所示,某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端,副线圈接小灯泡。下列说法正确的是　　　　　。(多选,填正确答案标号) 

丙

A.与变压器未通电时相比较,通电时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力

B.若仅增加原线圈绕制的圈数,小灯泡的亮度将保持不变

C.若仅增加副线圈绕制的圈数,学生电源的过载指示灯可能会亮起

答案 (1)CDF　(2)AC

解析 (1)为确保实验安全,实验中要求副线圈匝数小于原线圈匝数,使得副线圈电压较小,故A错误;变压器的原线圈接低压交流电源,测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”测量,故B错误;实验时可采用控制变量法,先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响,故C正确;测量副线圈电压时,先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量,防止烧坏电压表,故D正确;变压器开始正常工作后,通过电磁感应,把电能由原线圈输送到副线圈,故E错误;变压器开始正常工作后,若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用,故F正确。故选CDF。

(2)变压器线圈通电后会产生磁场,变压器竖立的铁芯相当于磁铁,上端对横条有吸引力作用,因此与变压器未通电时相比较,通电时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力,故A正确;仅增加原线圈匝数,副线圈电压将减小,小灯泡亮度将变暗,故B错误;若仅增加副线圈绕制的圈数,副线圈电压升高,小灯泡消耗的功率变大,学生电源输出的功率变大,有可能使学生电源的过载指示灯亮起,故C正确。故选AC。

3.某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中给继电器供电的电源电压U1=4 V,内阻不计,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30 Ω。当线圈中的电流大于等于40 mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。

甲

乙

(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱　　　　相连,指示灯的接线柱D应与接线柱　　　　相连。(均选填“A”或“B”) 

(2)当环境温度升高时,继电器的磁性将　　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”),当环境温度达到　　　　℃时,警铃报警。 

(3)如果要使报警电路在更高的温度报警,下列方案可行的是　　　　　。 

A.适当减小U1

B.适当增大U1

C.适当减小U2

D.适当增大U2

答案 (1)B　A　(2)增大　40　(3)A

解析 (1)由于B接通时警铃响,A接通时指示灯亮,因此C接B,D接A。

(2)由于该热敏电阻随温度升高,阻值减小,回路的电流增大,因此继电器的磁性增强。

当电流等于40mA时,回路的总电阻

R==100Ω

而继电器电阻R0为30Ω,因此当热敏电阻等于70Ω时,由题图乙可知对应温度为40℃时,警铃报警。

(3)温度更高时,热敏电阻阻值更小,而报警电流为40mA不变,因此应适当降低U1值,因此A正确。

4.某同学用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路。

(1)光强(E)是表示光照强弱程度的物理量,单位为坎德拉(cd)。图甲是光敏电阻阻值随光强变化的图线,由此可得到的结论是:                                   　。 

(2)图乙为电磁继电器的构造示意图,其中L为含有铁芯的线圈,P为可绕O点转动的衔铁,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱。工作时,应将　　　　(选填“A、B”或“C、D”)接照明电路。 

(3)请在图丙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。

丙

(4)已知电源电动势为3 V,内阻很小,电磁铁线圈电阻R0=20.0 Ω,电流超过50 mA时可吸合衔铁。如果要求光强达到2 cd时,照明电路恰好接通,则图丙中定值电阻R=　　　　　 Ω。

答案 (1)随着光强的增加,光敏电阻的阻值迅速下降,进一步增大光强,电阻值变化减小,然后逐渐趋向平缓

(2)C、D

(3)

(4)22

解析 (2)由电磁继电器的工作原理可知,电磁铁连接的是控制电路,衔铁连通的是工作电路,故工作时,应将“C、D”接照明电路。

(3)光敏电阻、定值电阻、电源与L组成控制电路,C、D与灯泡组成工作电路,电路图如答案图所示。

(4)由题图甲所示图线可知,2cd对应的光敏电阻阻值R光敏=18Ω

由闭合电路的欧姆定律可知I=

代入数据解得R=22Ω。