题目内容

5．如图甲所示是远距离输电的示意图，升压变压器和降压变压器都是理想变压器，升压变压器输入正弦交流电压如图乙所示，以下说法正确的是（　　）
A．降压变压器输入回路的电流大于输出回路的电流
B．升压变压器输入电压的表达式是u1=500sinπtV
C．若将图乙的正弦交流电直接接在100Ω的电阻上，热功率为1250W
D．用户越多，降压变压器输出的电流越大，输电线路中电流越小，电阻r产生热量越小

分析 理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系．

解答 解：A、电流与匝数成反比，降压变压器输入回路的电流小于输出回路的电流，A错误；
B、由图乙知输入电压的最大值为500V，周期为0.02s，角速度为100π，所以升压变压器输入电压的表达式是u1=500sin100πt（V），B错误；
C、输入电压的有效值为$U=\frac{500}{\sqrt{2}}V=250\sqrt{2}V$，接在100Ω电阻上，热功率为$P=\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}=\frac{（250\sqrt{2}）_{\;}^{2}}{100}=1250W$，故C正确；
D、用户越多，电路输送的电功率也越大，输电线上的电流越大，输电线路的电阻r产生热量越多，故D错误；
故选：C

点评 对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关．

练习册系列答案
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3．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图  所示．匀强磁场垂直D 形盒底面，两盒分别与交流电源相连．则下列说法中正确的是（　　）
A．加速器的半径越大，粒子射出时获得的动能越大
B．粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期相同
C．加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
D．粒子获得的最大动能由交变电源的电压决定
4．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列说法正确的是（　　）
A．牛顿首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系
B．库仑发现了电流的磁效应
C．麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在
D．法拉第发现了电磁感应规律
13．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n：1．原线圈接正弦交变电压U，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R，当变压器的输入端接通电源后，电流表的示数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，则判断正确的是（　　）
A．电动机两端电压为IRB．电动机的输入功率为mgv+I2R
C．变压器原线圈中的电流为$\frac{I}{n}$D．变压器的输入功率为$\frac{IU}{n}$
20．用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要或者操作不恰当的步骤是BCD（填写选项对应的字母）．
（2）如图2所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则在打E点时重锤的动能为$\frac{m（{h}_{6}-{h}_{4}）^{2}}{8{T}^{2}}$，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为mgh5．（请用此题中的字母表示结果）
③在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出（2）问中纸带各点对应的速度，分别记为v1至v6，并作vn2-hn图象，如图3所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为$m（g-\frac{k}{2}）$．
10．如图所示，用与竖直方向成θ角的倾斜轻绳a和水平轻绳子b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1．现在保持小球在原位置不动，使绳子b在原竖直平面内逆时针转过θ角固定，轻绳b拉力变为F2；再逆时针转过θ角固定，绳b拉力变为F3，则（　　）
A．F1＜F2＜F3B．F1＞F3＞F2C．F1=F3＜F2D．F1=F3＞F2
17．如图，光滑圆柱体半径为R，在圆心O的正上方R+h处有一定滑轮，通过定滑轮用细绳拉一质量为m的球由A点（OA水平）沿圆柱缓慢运动到B点．求：
（1）此过程中，该球对圆柱体的压力．
（2）分析此过程中，绳对球的拉力F加何变化．
14．如甲图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．
①已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需的器材是D．
A．直流电源、天平及砝码      B．直流电源、刻度尺
C．交流电源、天平及砝码      D．交流电源、刻度尺
②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．这些方案中合理的是：D
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算得出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
③安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如乙图所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3．已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T．为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=mgh2，动能的增加量△Ek=$\frac{m（{h}_{3}-{h}_{1}）^{2}}{8{T}^{2}}$（用题中所给字母表示）．
④实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是BD．
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
⑤某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力f对本实验的影响．他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2-h图线，如丙图所示．图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是加速度的2倍．（用数学表达式书写，可能用到的物理量m、g、f）．已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为$\frac{f}{mg}$=2.0%（保留两位有效数字）．
15．关于匀加速直线运动，下列说法正确的是（　　）
A．位移与时间的平方成正比
B．位移总是随时间增加而增加
C．加速度、速度、位移三者方向一致
D．加速度、速度、位移的方向并不是都相同

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