发布时间 : 星期六 文章走向高考·高考物理总复习·人教实验版：第十章综合测试题更新完毕开始阅读
12．(6分)(2019·海口模拟)如图所示，甲图为一理想变压器，其原副线圈匝数比n1 ∶n2＝10 ∶1.当原线圈接乙图所示的正弦交流电．副线圈接负载电阻R＝10Ω时， 理想电压表________V，理想电流表读数应为________A.
[答案] 3.6 0.036
[解析] 由图乙可知该正弦交流电的最大值为：Um＝362V，输入电压的有效值为：U1＝
UmU110
＝36V，由理想变压器知识：＝?U2
U212
读数应为
U22
＝3.6V；理想变压器P1＝P2，可得U1I1＝R?I1＝0.036A.
13．(6分)
如图所示，一交流发电机线圈共50匝，ab＝0.2m，bc＝0.1m，总电阻为10Ω，它在B＝0.5T的匀强磁场中从中性面位置开始以100r/s的转速匀速转动，外电路中接有R为40Ω的电阻，当线圈转过1/4周期时，则：
(1)电流表的读数是________A； (2)电压表的读数是________V；
(3)这段时间内通过外电阻R的电量q是________C； (4)在外电阻R上产生的焦耳热Q是________J. [答案] (1)4.4 (2)176 (3)0.01 (4)1.94 [解析] (1)电动势最大值为：
Em＝nBSω＝50×0.5×0.02×200πV＝100πV Em
有效值：E＝＝502πA
2
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502πE电流表示数：I＝＝A＝4.4A
R＋r40＋10(2)电压表读数： U＝IR＝4.4×40V＝176V
n·ΔΦ
(3)电量为：q＝I·Δt＝·Δt＝0.01C
ΔtRT
(4)电热为：Q＝I2R＝1.94J
4
三、论述计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．(10分)交流发电机的原理如图(甲)所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图(乙)所示，已知线圈的电阻为R＝2.0Ω，求：
(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？ (2)矩形线圈转动的周期是多少？ (3)线圈电阻上产生的电热功率是多少？
(4)保持线圈匀速转动，1min内外力对线圈做的功是多少？ [答案] (1)2A (2)4×10－3s (3)4W (4)240J [解析] (1)由题图知，Im＝2A (2)T＝4×10－3s (3)电流有效值I＝Im/2
I2m
电阻上产生的电热功率P＝IR＝R＝4W
2
2
(4)外力对线圈做功，其他形式的能转化为电能再转化为内能，
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1min内外力对线圈做的功W＝Pt＝240J
15．(10分) 某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器后向80km远处供电．已知输电导线的电阻率为ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为1.5×10－4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%.求：
(1)升压变压器的输出电压． (2)输电线路上的电压损失． [答案] (1)8×104V (2)3.2×103V
3
2×80×102l
[解析] (1)导线电阻r＝ρS＝2.4×10－8×Ω＝25.6Ω，4－1.5×10
输电线路损失功率为输出功率的4%，则 4%P＝I2r，代入数据得：I＝125A.由P入＝P出及P＝UI得：
P107
输出电压U＝I＝V＝8×104V.
125(2)输电线路上电压损失
U′＝Ir＝125×25.6V＝3.2×103V.
16．(11分)如图，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V.求：
(1)原线圈n1等于多少匝？
(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A.则电流表A1的示数I1为多少？
(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？ 12
[答案] (1)1650匝 (2)A (3)A 33
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[解析] (1)由电压与变压器匝数的关系可得： U1/n1＝U2/n2，则n1＝1650匝． (2)当开关S断开时，有： U2I21
U1I1＝U2I2，I1＝＝A U13
(3)当开关S断开时，有：RL＝U2/I2＝44Ω.当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有R′＝RL/2＝22Ω，副线圈中的总电流为I2′，U2I2′2则I2′＝U2/R′＝10A.由U1I1′＝U2I2′可知，I1′＝＝A U13
17．(11分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝2T，匝数n＝6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，角速度ω＝200rad/s.已知ab＝0.1m，bc＝0.2m，线圈的总电阻R＝40Ω，试求：
(1)感应电动势的最大值，感应电流的最大值；
(2)设t＝0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(3)画出感应电流的瞬时值i随ωt变化的图象；
(4)当ωt＝30°时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大？
π
(5)线圈从图示位置转过的过程中，感应电动势的平均值是多
2大？
(6)线圈的发热功率多大？
[答案] (1)48V 1.2A (2)e＝48sin200tV (3)见解析图 (4)0.02Wb 0.6A (5)30.6V (6)28.8W
[解析] (1)因为线圈匀速转动，感应电动势的最大值就出现在题
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