题目内容

2．图1中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10：1，变压器的原线圈接如图2所示的正弦式交流电，电阻R1=R2=R3=20Ω和电容器C连接成如图所示的电路，其中，电容器的击穿电压为7V，电压表V为理想交流电表，开关S处于断开状态，则下列说法正确的是（　　）
A．电压表V的读数为10VB．电阻R2上消耗的功率为2.5W
C．若闭合开关S，电流表示数将减小D．若闭合开关S，电容器不会被击穿

分析 开关断开时，副线圈为R1和R2串联，电压表测量R2的电压，当开关闭合时，R1与R3并联后和R2串联，电容器的电压为并联部分的电压，根据变压器电压、电流与匝数的关系以及串并联电路的特点即可求解

解答 解：A、开关断开时，副线圈为R1和R2串联，电压表测量R2的电压，由图可知原线圈电压为$\frac{200}{\sqrt{2}}V=100\sqrt{2}V$，所以副线圈电压为10$\sqrt{2}$V，则R2的电压为5$\sqrt{2}$V≈7.07V，故A错误；
B、电阻R2上消耗的功率为P=$\frac{{U}_{2}^{2}}{{R}_{2}^{\;}}$=$\frac{（5\sqrt{2}）_{\;}^{2}}{20}$W=2.5W，故B正确；
C、闭合开关S，并联电阻${R}_{3}^{\;}$，电阻变小，副线圈回路的电阻变小，负线圈两端电压不变，根据$P=\frac{{U}_{2}^{2}}{R}$，输出功率变大，输入功率也变大，${P}_{1}^{\;}={U}_{1}^{\;}{I}_{1}^{\;}$，原线圈电压不变，${I}_{1}^{\;}$变大，即电流表示数变大，故C错误；
D、当开关闭合时，R1与R3并联后和R2串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为R并=10Ω，
所以并联部分的电压为$\frac{1}{3}×10\sqrt{2}$V，最大值为$\frac{20}{3}V$＜7V，所以电容器不会被击穿，故D正确．
故选：BD

点评 本题考查了变压器的原理及最大值与有效值之间的数量关系．能根据欧姆定律求解电路中的电流，会求功率，知道电表示数为有效值，电容器的击穿电压为最大值，难度适中．

练习册系列答案
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9．如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则（　　）
A．该盒子做圆周运动的向心力一定恒定不变
B．该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$
C．盒子在最低点时，小球对盒子的作用力大小等于2mg
D．盒子在与O点等高的右侧位置时，小球对盒子的作用力大小等于mg
10．恢复系数是反映碰撞时物体变形恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关．两物体碰撞后的恢复系数为$e=|\frac{{{v_1}'-{v_2}'}}{{{v_1}-{v_2}}}|$，其中v1、v2和v1'、v2'分别为物体m1、m2碰撞后的速度．某同学利用如下实验装置测定物体m1和m2碰撞后恢复系数．实验步骤如下：
①如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球m1、球m2与木条的撞击点；
②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球m1从 斜轨上A点由静止释放，撞击点为B'；
③将木条平移到图中所示位置，入射球m1从 斜轨上A点由静止释放，确定撞击点；
④球m2静止放置在水平槽的末端相撞，将入射球m1从 斜轨上A点由静止释放，球m1和球m2相撞后的撞击点；
⑤测得B'与撞击点N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3；
根据该同学的实验，回答下列问题：
（1）两小球的质量关系为m1＞m2（填“＞”、“=”或“＜”）
（2）木条平移后，在不放小球m2时，小球m1从斜轨顶端A点由静止释放，m1的落点在图中的P点，把小球m2放在斜轨末端边缘B处，小球m1从斜轨顶端A点由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球m1的落点在图中点M．
（3）利用实验中测量的数据表示小球m1和小球m2碰撞后的恢复系数为e=$\sqrt{{h}_{2}}$（$\frac{1}{\sqrt{{h}_{1}}}$-$\frac{1}{\sqrt{{h}_{3}}}$）点．
（4）若在利用天平测量出两小球的质量分别为m1、m2，则满足$\frac{{m}_{1}}{\sqrt{{h}_{2}}}$=$\frac{{m}_{1}}{\sqrt{{h}_{3}}}$+$\frac{{m}_{2}}{\sqrt{{h}_{1}}}$表示两小球碰撞后动量守恒；若满足$\frac{{m}_{1}}{{h}_{2}}$=$\frac{{m}_{1}}{{h}_{3}}$+$\frac{{m}_{2}}{{h}_{1}}$表示两小球碰撞前后机械能均守恒．
7．如图所示，3只小灯泡L1、L2、L3分别与电容器、电感线圈和滑线变阻器串联后并联接入电路，当交流电源的频率为50Hz时，3只小灯泡的亮度相同，现保持电压不变，将交流电的频率变为100Hz，则（　　）
A．L1灯比原来的亮B．L2灯比原来的亮C．L3灯比原来的暗D．L3灯比原来的亮
14．如图所示是一道精致摆盘的一部分，4块石头a、b、c、d从上到下依次叠放在水平盘面上，下列关于石头的说法正确的是（　　）
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B．b对a的支持力一定等于a受到的重力
C．c对b的作用力一定竖直向上
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7．如图所示，甲为带正电的小物块，乙是一不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的水平匀强磁场，现用水平恒力F沿垂直磁场的方向拉乙物块，使甲、乙一起由静止开始无相对滑动地向左运动，那么，在加速运动阶段，甲对乙的压力N及甲对乙的摩擦力f的大小变化情况为（　　）
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14．一质点从距离地面80m的高度自由下落，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）质点落地时的速度；
（2）下落过程中质点的平均速度；
（3）最后1s内质点走过的位移大小．
11．光电效应实验中，下列表述正确的是（　　）
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12．关于电磁波谱的说法中，正确的是（　　）
A．红外线的显著作用是热作用，紫外线有显著的化学作用
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