题目内容

17．如图所示，理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为n1：n2=5：1，电阻R=4Ω，图乙是R两端电压u随时间变化的图象，其中Um=8V，则下列说法正确的是（　　）
A．通过R的电流iR随时间t的变化规律是iR=$\sqrt{2}$cos100πt（A）
B．电压表V的示数为8V
C．电流表A的示数为0.48A
D．变压器的输入功率为8W

分析 根据R两端的电压随着时间变化的图象，可求出电压的有效值，再利用电压与匝数成正比，可算出原线圈电压的有效值；由电流与匝数成反比，可算出原线圈的电流大小．

解答 解：A、电阻R的Um=8V，所以通过电阻的电流最大值为I=$\frac{8}{4}$=2A，因此通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=2cos100πt（A）．故A错误；
B、电阻R的Um=8V，则电压表显示有效值U=4$\sqrt{2}$V．故B错误；
C、由正弦式电流且电阻R的Um=8V，则电压表显示有效值U=4$\sqrt{2}$V．通过电阻的电流为I=$\sqrt{2}$A，又由于电流表读出的是有效值，再由匝数比等于电流反比，得电流表A的读数为0.2$\sqrt{2}$A．故C错误；
C、输出功率等于$\frac{{U}^{2}}{R}$=8W，输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率为8W，故D正确；
故选：D

点评 正弦变化规律的交流电的有效值与最大值为$\sqrt{2}$倍关系；理想变压器的电流之比、电压之比均是有效值．同时通过电阻电流的瞬时表达式是正弦还是余弦式是受线圈在磁场中计时位置不同而不同．

练习册系列答案
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11．2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是（　　）
A．飞船变轨前后的机械能相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于超重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度小于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度等于变轨后沿圆轨道运动的加速度
8．在“探究”加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸 带由打点计时器打出的点计算出．

①当M与m的大小关系满足m＜＜M时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
②一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与$\frac{1}{M}$的图象．
③乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图象如图2所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同小车及车中砝码的总质量M．．
5．从1999年11月20日至2002年12月30日，在三年多一点的时间内，我国已成功发射了四艘“神舟”号宇宙飞船，标志着我国载人航天事业取得了新进展，若飞船在绕地球的轨道上做匀速圆周运动，则运行速度v的大小（　　）
A．v＜7.9km/sB．v=7.9km/s
C．7.9km/s＜v＜11.2km/sD．v=11.2km/s
12．如图所示，木块A的质量为m，木块B的质量为km（k为常数），A，B由轻弹簧拴接，置于光滑水平面上，弹簧处于自然状态，一质量为m的木块C静止在木块A的左侧斜面上，木块C与斜面的动摩擦因数为μ=tanθ，斜面底端与木块A的距离足够长，现给木块C以初速度v0使之沿斜面向下运动，与A碰撞后，与A一起压缩弹簧，但与A不粘连．已知木块C返回斜面底端时的速度为$\frac{{v}_{0}}{2}$，最终静止在斜面上某处．设木块C的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计木块经过斜面与平面连接处的能量损失，求：
（1）木块C最终静止时距离斜面底端的距离；
（2）弹簧弹性势能的最大值及木块AC分离时木块B的速度；
（3）如果在木块AC分离以后的过程中，木块B为速度为零的时刻，确定k的值．
2．某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度后匀速运动一段时间．然后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）．
在上述过程中．打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示．
请你分析纸带数据，回答下列问题：

（a）该电动小车匀速运动时的速度为1.5m/s；
（b）关闭小车电源后，小车的加速度大小为2.0m/s2
（c）该电动小车的额定功率为1.2W．
9．某待测电阻的额定电压为3V，阻值约为10Ω．为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材
A：电流表A1（量程300mA，内阻约1Ω）B：电流表A2（量程3.0A，内阻约0.3Ω）
C：电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）D：电压表V2（量程15.0V，内阻约5kΩ）
E：滑动变阻器R1（最大阻值为50Ω） F：滑动变阻器R2（最大阻值为2000Ω）
G：电源E（电动势4V，内阻可忽略）H：电键、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可）电流表A；电压表C；滑动变阻器E．
②下列给出的测量电路（（图1）中，最合理的电路是D．

③将图中的元件按所选的电路图2连成实验电路（要求闭合电键时通过待测电阻的电流最小）
6．图示时用于观察自感现象的电路图，图中线圈的自感系数很大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL＜＜R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到（　　）
A．灯泡A立即熄灭
B．灯泡B逐渐熄灭
C．灯泡A有明显的闪亮现象
D．只有在RL＞＞R时，才会看到灯泡A有明显的闪亮现象
7．如图所示，甲、乙两个物块分别系在一条跨过定滑轮的轻绳两端，已知甲的质量为300g，乙的质量为100g，不计摩擦，g取10m/s2，则甲、乙运动时加速度的大小为5m/s2，轻绳的拉力大小为1.5N．

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