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2018年高二物理上半期单元测试试卷完整版

一个按正弦规律变化的交流电的图象如图所示,由图象可知(  )

A. 该交变电流的频率为0.2 Hz
B. 该交变电流的有效值为14.1 A
C. 该交变电流的瞬时值表达式为i=20sin 0.02t A
D. t=时刻,该交变电流的大小与其有效值相等

【答案】BD
【解析】
由图象可知T=0.02 s,频率.电流最大值Im=20 A,故有效值为I= A.线圈转动的角速度ω=2πf=100π rad/s.瞬时值表达式为,将t=代入瞬时值公式得i=20sinA=10 A.由以上可知B、D正确.

图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光.下列说法正确的是(  )

A. 输入电压u的表达式u=20sin 50π V
B. 只断开S2后,L1、L2均正常发光
C. 只断开S2后,原线圈的输入功率增大
D. 若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W

【答案】CD
【解析】
试题由乙图可知原线圈的输入电压的周期为T=0.02s,所以,可知其表达式为,故选项A错误;由题意可知变压器原线圈的输入电压,由可得副线圈的输出电压,将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光,所以小灯泡的额定电压为4V,只断开S2时,两个小灯泡串联,所以不能正常发光,故选项B错误;只断开S2时,副线圈电阻增大,其电流变小,由可知原线圈电流减小,所以输入功率减小,故选项C正确;若S1换接到2后,电阻R的功率,故选项D正确.

如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈两端接入一正弦交流电源;副线圈电路中R为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表.下列结论正确的是(  )

A. 若电压表读数为6 V,则输入电压的最大值为24 V
B. 若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍.则电流表的读数减小到原来的一半
C. 若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍
D. 若保持负载电阻的阻值不变.输入电压增加到原来的2倍.则输出功率增加到原来的4倍

【答案】AD
【解析】
若电压表读数为6 V,即变压器输出电压有效值为6 V,则输入电压有效值为U2=4×6 V=24 V,其最大值为24 V,选项A正确;若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则输出电压也增加到原来的2倍,电流表示数应增加到原来的2倍,选项B错误;若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输出电压不变.输出电流减小到原来的一半,输出功率减小到原来的一半,输入功率等于输出功率,即P=IU也减小到原来的一半.选项C错误;若保持负载电阻的阻值不变.输入电压增加到原来的2倍,输出电压也增大到原来的2倍.则由P=可知输出功率增加到原来的4倍,选项D正确.故选AD。

下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∶2
B. 副线圈输出功率比为2∶1
C. 副线圈的接入匝数比为2∶1
D. 原线圈输入功率比为1∶2

【答案】C
【解析】
设原线圈中电流为I1,匝数为n1,两端输入电压为U1,输入功率为P1,幅线圈中电流为I2,匝数为n2,两端输出电压为U2,输出功率为P2,根据理想变压器原副线圈两端电压与匝数关系有:,所以当输出电压U2由220V降至110V时,副线圈匝数n2也应减少为一半,故选项C正确;由于副线圈两端所接用电器不变,所以当用电器电压减半时,其电流I2也减半,故选项A错误;根据功率计算式P=UI可知,副线圈中输出功率P2变为原来的1/4,故选项B错误;由能量守恒定律可知,原线圈中输入功率P1也变为原来的1/4,故选项D错误。

电阻R1、R2与交流电源按如图甲方式连接,R1=10 Ω,R2=20 Ω.合上开关S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示.则(  )

A. 通过R1的电流有效值是1.2 A
B. R1两端的电压有效值是6 V
C. 通过R2的电流最大值是1.2 A
D. R2两端的电压最大值是6 V

【答案】B
【解析】
试题由i-t图可知,电流的最大值A,所以有效值=0.6 A.因串联,则,故A、B正确;I2m=Im=0.6A,V,故C、D错.
故选AB

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,不考虑其它因素的影响,则输电线上损失的电功率为( )

【答案】C
【解析】
原线圈电压的有效值:,根据可求:,又因为是理想变压器,所以T的副线圈的电流功率等于输入功率P,所以输电线上电流,导线上损耗的电功率
,所以C正确,A、B、D错误。

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