2024年高考物理第一轮复习：第2讲　限时规范训练 (5)

这是一份2024年高考物理第一轮复习：第2讲　限时规范训练 (5)，共6页。
限时规范训练[基础巩固]1．(2021·浙江绍兴市高三月考)当交变电流通过导体时，交流的磁场会在导体内部引起涡流，使电流在导体横截面上的分布不再均匀，电流将主要地集中到导体表面，这种效应称为趋肤效应．交变电流的频率越高，趋肤效应越明显．下列说法正确的是(　　)A．趋肤效应是一种静电感应现象B．趋肤效应使得导体的有效电阻减小C．在远距离输电中，可提高交变电流频率以减小输电线上的损失D．在高频电路中，可用空心铜导线代替实心铜导线以节约线路成本解析：D　趋肤效应是电磁感应现象，故A错误；趋肤效应使得电流主要集中到导体表面，相当于减小了导体的横截面积，所以有效电阻增大，故B错误；在远距离输电中，可提高交变电流的电压以减小输电线上的损失，故C错误；在高频电路中，趋肤效应越明显，电流主要集中到导体表面，故可用空心铜导线代替实心铜导线以节约线路成本，故D正确．2．(2021·浙江绍兴市高三月考)如图甲所示的充电器正在给手机充电．乙图是简化原理图，理想变压器原、副线圈匝数之比为55∶2，原线圈接220 V交变电流，副线圈通过理想二极管连接手机．下列说法正确的是(　　)A．副线圈的电流为8 AB．手机两端的电压为8 VC．通过手机的电流为直流电D．拔掉手机，充电线两端电压为零解析：C　手机的电阻未知，根据题给条件无法求出副线圈的电流，故A错误；根据＝可得，副线圈输出电压为U2＝U1＝8 V，经过二极管后，根据有效值定义可得·T＝·，解得手机两端的电压为U＝4 V，故B错误；因二极管具有单向导电性，所以通过手机的电流为直流电，故C正确；拔掉手机，充电线两端电压不为零，故D错误．3．如图所示的电路中，理想变压器输入端接在交流恒流源上，原线圈电流有效值不变，理想电压表接在原线圈两端，理想电流表串联在副线圈电路上，开始时滑动变阻器的滑片P置于中点处，现将滑片P向上移动时，下列说法正确的是(　　)A．电流表的示数变小B．电压表的示数变大C．小灯泡亮度变暗D．电源的输出功率变小解析：B　根据理想变压器原副线圈电流的关系＝，由于原线圈电流有效值不变，线圈匝数不变，所以电流表的示数不变，则A错误；开始时滑动变阻器的滑片P置于中点处，现将滑片P向上移动时，则副线圈的总电阻增大，总电流不变，根据欧姆定律可知，副线圈的电压变大，由理想变压器原副线电压的关系＝，则电压表的示数变大，所以B正确；副线圈的电压变大，则小灯泡亮度变亮，所以C错误；电源的输出功率为P1＝U1I1，则电源的输出功率变大，所以D错误．4．(多选)如图甲，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，R1＝R2＝R3＝10 Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦交变电流如图乙，则(　　)A．副线圈输出的交变电流的频率为10 HzB．原线圈输入电压的最大值为100 VC．电阻R3的电功率为20 WD．通过R2的电流始终为零解析：BC　副线圈输出的交变电流的频率与通过R1的正弦交变电流频率相等，由图像可知f＝＝＝50 Hz，所以A错误；副线圈输出电压的最大值为U2m＝I1R1＝2×10＝20 V，根据理想变压器原副线圈的电压关系有＝，解得原线圈输入电压的最大值为U1m＝100 V，所以B正确；电阻R3的电功率为P3＝＝＝＝20 W，所以C正确；根据电容器有通交流隔直流的特点，所以通过R2的电流不为零，则D错误．5．(多选)有一匝数为100匝的矩形导线框ABCD，其电阻为20 Ω，处于如图甲所示的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，穿过线框的磁通量随时间变化的关系如图乙所示，线框输出端与一个原、副线圈匝数比为6∶1的理想变压器的原线圈相连，副线圈接入一负载电阻R，交流电压表及电流表为理想电表，电流表的示数为0.2 A，下列说法正确的是(　　)A．导线框ABCD输出的电功率等于负载R上消耗的热功率B．负载电阻R的阻值为55 ΩC．电压表的示数约为67 VD．如果给负载电阻R再并联一只相同的电阻，电压表示数不变解析：AB　由于此变压器为理想变压器，导线框ABCD输出的电功率等于负载R上消耗的热功率，A正确；导线框在磁场中匀速转动时电动势的最大值Em＝NBSω＝NΦm＝400 V，所以电动势的有效值E＝400 V，原线圈两端的电压U1＝E－Ir＝396 V，根据理想变压器的电压关系＝可得，副线圈两端的电压U2＝66 V，根据理想变压器的电流关系＝得，副线圈的电流为I2＝1.2 A，所以负载电阻的阻值R＝＝55 Ω，故B正确，C错误；设导线框ABCD输出端的等效电阻为R′，根据变压器的功率关系＝，和电压关系得等效电阻R′＝·R，如果给负载电阻再并联一个相同电阻后负载总电阻变小，等效电阻R也减小，根据闭合电路的欧姆定律I1＝，U1＝E－I1r，可知，变压器输入电压减小，副线圈输出电压也减小，电压表示数减小，D错误．[能力提升]6．(2020·全国卷Ⅲ)(多选)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示．下列说法正确的是(　　)A．所用交变电流的频率为50 HzB．电压表的示数为100 VC．电流表的示数为1.0 AD．变压器传输的电功率为15.0 W解析：AD　由变压器不会使交变电流的周期改变和题图(b)可知所用交变电流的周期为2×10－2 s，可求得所用交变电流的频率为50 Hz，选项A正确；由题图(b)可知通过R2的电流的有效值为1 A，由并联特点可知通过R3的电流(即通过电流的电流)为0.5 A，故副线圈的电流I2＝1.5 A，由欧姆定律可得副线圈两端的电压U2＝1×10 V＝10 V，由变压器原、副线圈两端电压之比为原、副线圈匝数之比的关系可得，原线圈两端的电压U1＝n1＝100 V，再根据原线圈电路的串联关系可得R1两端的电压UV＝220 V－100 V＝120 V，选项B、C均错误；根据变压器原理可得变压器传输的电功率P＝U2I2＝10×1.5 W＝15.0 W，选项D正确．7．(多选)在家庭电路中，为了安全，一般在电能表后面的电路中安装一个漏电开关，其工作原理如图所示，其中甲线圈两端与脱扣开关控制器相连，乙线圈由两条电线采取双线法绕制，并与甲线圈绕在同一个矩形硅钢片组成的铁芯上，以下说法正确的是(　　)A．当用户用电正常时，甲线圈两端没有电压，脱扣开关接通B．当用户用电正常时，甲线圈两端有电压，脱扣开关接通C．当用户发生漏电时，甲线圈两端没有电压，脱扣开关断开D．当用户发生漏电时，甲线圈两端有电压，脱扣开关断开解析：AD　乙线圈采取双线法绕制，正常状态时，火线和零线中电流产生的磁场完全抵消，甲线圈中没有电压，脱扣开关保持接通，A项正确，B项错误；当用户发生漏电时，流过火线与零线的电流不相等，保护器中火线和零线中电流产生的磁场不能完全抵消，会使甲线圈中产生感应电动势，脱扣开关断开，C项错误，D项正确．8．(2021·浙江金华市高三二模)手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比N1∶N2＝5∶1，两个线圈中所接电阻的阻值均为R.当ab间接上220 V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流实现给手机快速充电，这时手机两端的电压为5 V，充电电流为2 A．若把装置线圈视同为理想变压器，则下列说法正确的是(　　)A．若充电器线圈中通以恒定电流，则手机线圈中将产生恒定电流B．流过送电线圈与受电线圈的电流之比为5∶1C．快速充电时，受电线圈cd两端的输出电压为42.5 VD．若送电线圈中电流均匀增加，则受电线圈中电流也一定均匀增加解析：C　若充电器线圈中通以恒定电流，则手机线圈中将不会产生电流，所以A错误；根据理想变压器的工作原理，原副线圈的电流与匝数成反比，则流过送电线圈与受电线圈的电流之比为1∶5，所以B错误；根据理想变压器电压与匝数关系有U2＝U1＝U1，I1＝I2＝×2＝ A，Uab＝U1＋I1R，U2＝I2R＋U手机，整理可得220＝5U2＋R，U2＝2R＋5，联立解得Ucd＝U2＝42.5 V，所以C正确；若送电线圈中电流均匀增加，则受电线圈中电流为恒定电流，所以D错误．9．(多选)如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图，图中变压器均可视为理想变压器，电表均为理想交流电表．设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示，并且阻值不变．变阻器R相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时(　　)A．电压表V1、V2的读数均不变，电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小B．电压表V3、V4的读数均减小，电流表A2的读数增大，电流表A3的读数增大C．电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变D．线路损耗功率增大解析：BCD　由于发电厂的输出电压一定，因此升压变压器原线圈两端的电压不变，即电压表V1的读数不变，由＝可知，升压变压器副线圈两端的电压不变，即电压表V2的读数不变；当进入用电高峰时，电阻R变小，假设电压表V4的读数不变，由I3＝可知，电流表A3的读数增大，由＝可知降压变压器输入端的电流增大，即电流表A2的读数增大，由＝可知，I1增大，即电流表A1的读数增大；由U3＝U2－I2R0可知，降压变压器原线圈两端的电压U3减小，即电压表V3的读数减小，由＝可知，降压变压器副线圈两端的电压减小，即电压表V4的读数减小，故A错误，B正确；电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值为输电线电阻R0，其值不变，C正确；输电线上的电流变大，电阻不变，所以线路损耗功率增大，D正确．