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7.如图所示为某发电站向某用户区供电的输电原理图,T1为匝数比为n1:n2的升压变压器,T2为匝数比为n3:n4的降压变压器.若发电站输出的电压有效值为U1输电导线总电阻为R,在某一时间段用户需求的电功率恒为Po,用户的用电器正常工作电压为U2,在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是(  )
A.T1原线圈中的电流有效值为$\frac{{P}_{0}}{{U}_{1}}$
B.T2副线圈中的电流有效值为$\frac{{P}_{0}}{{U}_{2}}$
C.输电线上损耗的功率为$\frac{{{n}_{4}}^{2}{{P}_{0}}^{2}R}{{{n}_{3}}^{2}{{U}_{2}}^{2}}$
D.输电线上损耗的功率为$\frac{{{n}_{1}}^{2}{{P}_{0}}^{2}R}{{{n}_{2}}^{2}{{U}_{1}}^{2}}$

分析 由用户得到的功率求出${T}_{2}^{\;}$副线圈的电流及输电线中电流,由功率公式求解输电线上损耗的电功率;

解答 解:A、${T}_{1}^{\;}$原线圈中的功率等于${P}_{0}^{\;}$加上输电线上损失的功率,所以T1原线圈中的电流有效值大于$\frac{{P}_{0}^{\;}}{{U}_{1}^{\;}}$,故A错误;
B、${T}_{2}^{\;}$副线圈功率为${P}_{0}^{\;}$,${T}_{2}^{\;}$副线圈电压为${U}_{2}^{\;}$,根据P=UI,${T}_{2}^{\;}$副线圈中电流有效值为${I}_{4}^{\;}$=$\frac{{P}_{0}^{\;}}{{U}_{2}^{\;}}$,故B正确;
CD、输电线电流等于${I}_{3}^{\;}$,$\frac{{I}_{3}^{\;}}{{I}_{4}^{\;}}=\frac{{n}_{4}^{\;}}{{n}_{3}^{\;}}$,解得${I}_{3}^{\;}=\frac{{n}_{4}^{\;}}{{n}_{3}^{\;}}\frac{{P}_{0}^{\;}}{{U}_{2}^{\;}}$,所以输电线上损失的功率$△P={I}_{3}^{2}R=\frac{{n}_{4}^{2}{P}_{0}^{2}R}{{n}_{3}^{2}{U}_{2}^{2}}$,故C正确,D错误;
故选:BC

点评 对于输电问题,要搞清电路中电压、功率分配关系,注意理想变压器不改变功率.基础题

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

5.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.
①备有如下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.滑动变阻器(0~1kΩ);
D.电压表(0~3V);
E.电流表(0~0.6A);
F.电流表(0~3A);
G.开关、导线若干.
其中滑动变阻器应选B,电流表应选E.(只填器材前的序号)

②按图1所示的实验电路,把图2中的实物电路剩余的部分连接起来.
③某同学记录的实验数据如表所示,试根据这些数据在图3中画出U-I图线,根据图线得到被测电池的电动势E=1.45V,内电阻r=1.3Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图所示,质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下,一直沿水平面向右匀速运动,则下列关于物体在t时间内所受力的冲量,正确的是(  )
A.拉力F的冲量大小为FtcosθB.摩擦力的冲量大小为Ftsinθ
C.重力的冲量大小为mgtD.物体所受支持力的冲量是mgt

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.如图所示,L1、L2是高压输电线,图中两电表示数分别是220V和10A.已知甲图中原、副线圈匝数比为100:1,乙图中原副线圈匝数比为1:10,则(  )
A.甲图中的电表是电压表,输电电压为 2200 V
B.甲图中的电表是电流表,输电电流是 100 A
C.乙图中的电表是电压表,输电电压为 22000 V
D.乙图中的电表是电流表,输电电流是 100 A

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

2.关于“验证机械能守恒定律”的实验.
(1)下列器材中不必要的是C(只需填字母代号).
A.重物B.纸带C.天平D.电源

(2)如图2是实验得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是B(已知T是交流电的周期).
A:vN=gNT
B:vN=$\frac{{d}_{n+1}-{d}_{n-1}}{2T}$
(3)在(2)中若采用A选项的算法,可预判物体减小的重力势能略小于(选填“略大于”、“略小于”、“等于”)物体增加的动能.
(4)在(2)中若采用B选项的算法,可预判物体减小的重力势能略大于(选填“略大于”、“略小于”、“等于”)物体增加的动能.
(5)正确操作步骤,某同学对实验中获取一条比较理想的纸带进行分析,计算了多组动能的变化量△Ek和对应下落过程重力势能的变化量△Ep的关系图象,在实验误差允许的范围内,得到△Ek-△Ep的图应是下列所示B.

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12.某同学用图1所示的装置测定重力加速度,某次实验得到的纸带如图2所示,已知打点计时器的打点频率为50Hz.根据图中信息回答以下问题:
(1)实验时纸带的乙端应和重物相连接(选填“甲”或“乙”);
(2)纸带上1至9点为连续打出的9个点,由纸带上所给数据可测得重力加速度为9.40 m/s2
(3)若当地的重力加速度实际值为9.8m/s2,请分析实验测量值与当地重力加速度的实际值存在差异的主要原因纸带与打点计时器之间有摩擦;或纸带上的数据读数有误差或有阻力.

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19.用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,打点计时器在m1拖着的纸带上打出一系列的点,已知打点计时器的打点频率为50Hz.
(1)下面给出了该实验的操作步骤:
A.按照图示的装置安装实验器材
B.将打点计时器接到直流电源上
C.先释放m2,再接通电源,打点计时器在纸带上打出一系列点迹
D.挑选点迹清晰的纸带进行测量
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能.
其中操作不当的步骤是:BC.
(2)图乙是正确操作实验获取的一条纸带,O是打下的第一个点,相邻两计数点间均有4个点未画出,计数点间的距离如图所示,已知m1=50g、m2=100g(g取9.8m/s2,结果均保留三位有效数字),则:
①在打0~5点过程中系统动能的增加量△Ek=0.192J,系统重力势能的减少量△Ep=0.196J.
②某同学作出了v2-h(h为m2下落的距离,v2为下落该距离对应速度的平方)图线如图丙所示,据图线得到的重力加速度g=9.60m/s2

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16.某物理兴趣小组根据机械能守恒定律,用弹簧弹射器探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系,装置如图所示,弹射器水平放置,用质量为m的小球压缩弹簧,用刻度尺测出弹簧的压缩量x;由静止释放小球,弹簧将小球弹射出去,测得小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔t,用刻度尺测得A、B光电门的水平间距L,摩擦阻力不计.
(1)小球离开弹簧时的速度大小v=$\frac{L}{t}$,弹簧弹性势能Ep=$\frac{m{L}^{2}}{2{t}^{2}}$.(用已知测量量的字母符号表示)
(2)保持A、B光电门的间距L不变,用同一小球,改变弹簧的压缩量,测出多组数据,计算并画出如图乙所示的$\frac{1}{t}$-x的关系图线,由图乙可知,$\frac{1}{t}$与x成正比(填“正”或“反”).
(3)由上述实验,可以得出结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧形变量的二次方成正比成正比.

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17.某同学用如图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(频率为50Hz)的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.

(1)他进行了下面几个操作步骤,其中没有必要进行或操作不当的步骤是BC:
A.按照如图1所示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
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.
(2)某同学按照正确的操作选得纸带如图2所示,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:mm).
该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为打出B点时对应的物体的瞬时速度,则OB段重锤重力势能的减少量为1.22m,而动能的增加量为1.20m(计算结果均保留3位有效数字,重锤质量用m表示),造成上述实验结果不相等的原因主要是因为有摩擦生热,减少的重力势能一部分转化为内能.

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