高考物理重要題型精講之四

1、高考物理重要題型精講之四 變壓器 電能的輸送圖10291(2009·江蘇，6)如圖1029所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為15，原線圈兩端的交變電壓為u20sin 100t V氖泡在兩端電壓達(dá)到100 V時(shí)開始發(fā)光，下列說法中正確的有()A開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 HzB開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 VC開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大D開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變解析：副線圈電壓由原線圈決定，則不論負(fù)載如何變化，電壓表的讀數(shù)不變，始終為有效值100 V，B正確；每個(gè)交流電周期內(nèi)氖管發(fā)光兩次，每秒發(fā)光100次，則氖管發(fā)光頻率為100 Hz，開關(guān)斷開后，負(fù)載電阻增大、

2、電流減小，則變壓器的輸出功率減小答案：AB圖102102如圖10210甲所示，為一種可調(diào)壓自耦變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，線圈均勻繞在圓環(huán)型鐵芯上，若AB間輸入如圖乙所示的交變電壓，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P到如圖甲中所示位置，在BC間接一個(gè)55 的電阻(圖中未畫出)，則()A該交流電的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u220sin(25t)VB該交流電的頻率為25 HzC流過電阻的電流接近于4 AD電阻消耗的功率接近于220 W解析：由題中圖乙可知正弦交流電的周期T0.04 s，則f25 Hz，2f50 rad/s，所以該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u220sin(50t)V，A錯(cuò)誤B正確；從題圖甲中可以看出，自耦變壓器的副

3、線圈的匝數(shù)約是原線圈匝數(shù)的，故副線圈兩端的電壓約為110 V，流過電阻的電流約為2 A，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電阻消耗的功率PU2I2220 W，D項(xiàng)正確答案：BD3“5·12”汶川大地震發(fā)生后，山東省某公司向?yàn)?zāi)區(qū)北川捐贈(zèng)一批柴油發(fā)電機(jī)該柴油發(fā)電機(jī)說明書的部分內(nèi)容如表所示現(xiàn)在用一臺(tái)該型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時(shí)安置區(qū)供電，發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400 m，輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線，該型導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為2.5×104/m.安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW，當(dāng)這些家用電器都正常工作時(shí)，下列說法中正確的是()型號(hào)AED6500S最大輸出功率60 kW輸出電壓范圍

4、220 V300 VA.輸電線路中的電流為20 AB輸電線路損失的電功率為8 000 WC發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓是300 VD如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是300 V解析：I線I0 A200 A；線路損失功率P線IR線8 000 W，線路兩端電壓UI線R線40 V，所以發(fā)電機(jī)輸出電壓為260 V；如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是260 V.答案：B圖102114如圖10211甲所示，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為31，L1、L2、L3為三只規(guī)格均為“9 V、6 W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，輸入端交變電壓u的圖象如圖10213乙所示則以下說法中正確

5、的是()A電壓表的示數(shù)為27 V B三只燈泡均能正常發(fā)光C電流表的示數(shù)為2 A D變壓器副線圈兩端交變電流的頻率為50 Hz解析：本題考查交流電的規(guī)律、變壓器的規(guī)律交流電表測(cè)量的是交流電的有效值，輸入電壓的有效值為27 V，因此電壓表的示數(shù)應(yīng)為27 V，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)變壓比，副線圈輸出的電壓為9 V，因此三只燈泡均能正常發(fā)光，B項(xiàng)正確；三只燈泡中的總電流為3P/U2 A，C項(xiàng)正確；原線圈輸入電壓的頻率為50 Hz，變壓器不改變交流電的頻率，因此D項(xiàng)正確本題較易答案：BCD圖102125一臺(tái)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是51，原線圈接入電壓為220 V的正弦交流電，一只理想二極管和一個(gè)滑動(dòng)變阻

6、器R串聯(lián)接在副線圈上，如圖10212所示電壓表和電流表均為理想交流電表，則下列說法正確的是()A原、副線圈中的電流之比為51B電壓表的讀數(shù)為44 VC若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為20 ，則1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為2 904 JD若將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，則兩電表讀數(shù)均減小解析：原、副線圈中的電流與匝數(shù)成反比，所以電流之比為15，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，所以副線圈兩端電壓為44 V，但二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)有效值的定義有××T，從而求得電壓表兩端電壓有效值為U有效22 V，則Q×602 904 J，B錯(cuò)誤，C正確；將滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，接

7、入電路中的阻值變小，但對(duì)原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的讀數(shù)不變，電流表的讀數(shù)變大，D錯(cuò)誤答案：C 圖102131.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2115.原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖10213所示副線圈僅接入一個(gè)10 的電阻則()A流過電阻的電流是20 AB與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100 VC經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103 JD變壓器的輸入功率是1×103 W解析：考查正弦交變電流有效值、最大值意義及理想變壓器的相關(guān)知識(shí)由輸入電壓圖象可知輸入電壓的有效值為220 V，故副線圈輸出電壓的有效值為100 V，接入副線圈的電阻為10 ，故電流有效值

8、為10 A，A項(xiàng)錯(cuò)；與電阻并聯(lián)的電壓表讀數(shù)即為副線圈電壓有效值100 V，B項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)QI2Rt102×10×60 J6×104 J，C項(xiàng)錯(cuò)；由變壓器輸入功率等于輸出功率可知，PIU10×1001 000 W，D項(xiàng)正確答案：D圖1021422008年春節(jié)前后，我國(guó)南方部分省市的供電系統(tǒng)由于氣候原因遭到嚴(yán)重破壞為此，某小區(qū)啟動(dòng)了臨時(shí)供電系統(tǒng)，它由備用發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的變壓器組成，如圖10214所示，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)e480sin(100t)V(不考慮其內(nèi)阻)，圖中R表示輸電線的電阻滑動(dòng)觸頭P置于a處時(shí)，用戶的用電器恰好正常工作，在下列情況下，要保證用電

9、器仍能正常工作，則()A若A2示數(shù)為2 A，R10 ，則原副線圈的匝數(shù)比n1n221B若A2示數(shù)為2 A，R10 ，則原副線圈的匝數(shù)比n1n221C當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓發(fā)生波動(dòng)使V1示數(shù)小于正常值，用電器不變時(shí)，應(yīng)使滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)D如果V1示數(shù)保持正常值不變，那么當(dāng)用電器增加時(shí)，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑解析：若A2的示數(shù)為2 A，R10 ，用戶電壓220 V，電壓表V2示數(shù)U2220 VI2R240 V，電壓表V1示數(shù)(有效值)U1480 V，原副線圈的匝數(shù)比n1n2U1U221，故選項(xiàng)A對(duì)、B錯(cuò)；由n1n2U1U2，若U1變小，則n2應(yīng)變大，故選項(xiàng)C錯(cuò)；當(dāng)用電器增加時(shí)，副線圈中的電流增加，輸電線

10、電阻R上的電壓增大，副線圈兩端的電壓應(yīng)增大，故滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑，故選項(xiàng)D對(duì)答案：AD圖102153(2009·濟(jì)南模擬)正弦交流電經(jīng)過匝數(shù)比為的變壓器與電阻R、交流電壓表V、交流電流表A按如圖10215甲所示方式連接，R10 .圖乙是R兩端電壓U隨時(shí)間變化的圖象Um10 V，則下列說法中正確的是()A通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iRcos 100t(A)B電流表A的讀數(shù)為0.1 AC電流表A的讀數(shù)為 AD電壓表的讀數(shù)為Um10 V解析：由圖象知T2×102 s，f50 Hz，2f100 rad/s，故iRcos 100t(A)，A正確再根據(jù)知，I1有效值為0.1

11、A，B正確，C錯(cuò)誤電壓表讀數(shù)應(yīng)為副線圈電壓有效值，U10 V，故D錯(cuò)誤答案：AB圖102164如圖10216所示為一理想變壓器，在原線圈輸入電壓不變的條件下，要提高變壓器的輸入功率，可采用的方法是()A只增加原線圈的匝數(shù) B只增加副線圈的匝數(shù)C只減小R1的電阻 D斷開開關(guān)S解析：輸入功率由輸出功率決定，副線圈上的功率P2.增加副線圈的匝數(shù)，U2增加，P2增大，B正確；增加原線圈匝數(shù)，U2減小，P2減小，A錯(cuò)；減小R1的電阻，副線圈上的總電阻R變小，P2增大，C對(duì)；斷開S，R增大，P2減小，D錯(cuò)誤答案：BC圖102175一個(gè)理想變壓器的工作示意圖如圖10217所示，變壓器的初級(jí)線圈匝數(shù)為n1，與

12、干路高電壓U1相連，工作時(shí)流過線圈的電流為I1，初級(jí)與干路相連的導(dǎo)線的電阻不能忽略變壓器的次級(jí)線圈匝數(shù)為n2，輸出電壓為U2，工作時(shí)流過線圈的電流為I2.設(shè)連接在次級(jí)線圈上的用電器均為相同的電燈，導(dǎo)線的電阻可以忽略在變壓器次級(jí)線圈有負(fù)載的情況下，下列判斷哪個(gè)正確()A無論次級(jí)接入的電燈的數(shù)量多少，總有U1U2n1n2B無論次級(jí)接入的電燈的數(shù)量多少，總有I1I2n2n1C無論次級(jí)接入的電燈的數(shù)量多少，總有U1I1U2I2D以上判斷都不正確解析：變壓器的變壓比中的U1是變壓器原線圈兩端的電壓，由于初級(jí)線圈的干路電阻較大，線路上的壓降也較大，線路損耗功率也較大，因此A、C兩項(xiàng)不成立答案：B圖1021

13、86如圖10218所示，為了減少輸電線路中電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電所升壓后通過遠(yuǎn)距離輸送，再經(jīng)變電所將高壓變?yōu)榈蛪耗匙冸娝妷簎011 000sin 100t V的交流電降為220 V供居民小區(qū)用電，則變電所變壓器()A原、副線圈匝數(shù)比為501B副線圈中電流的頻率是50 HzC原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗D輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和解析：u011 000sin 100t V中的11 000指的是電壓的最大值，有效值為11 000 V，則原、副線圈之間的匝數(shù)之比等于兩線圈的電壓之比，即501，A正確；由100可得頻率為50 Hz，變壓器不改變電流的頻率，因此，副線

14、圈的頻率也是50 Hz，B正確；電流與匝數(shù)成反比，即原線圈的電流比副線圈電流要小，因此，副線圈的導(dǎo)線要比原線圈粗，C錯(cuò)誤；居民小區(qū)各個(gè)用電器都是并聯(lián)的，它們的電流總和等于副線圈中的電流，故D錯(cuò)誤答案：AB圖102197如圖10219所示，兩條平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，其間有與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒ab沿導(dǎo)軌下滑，下滑過程中與導(dǎo)軌接觸良好金屬棒、導(dǎo)軌、電流表A1和理想變壓器原線圈構(gòu)成閉合回路金屬棒ab在沿導(dǎo)軌下滑的過程中，電流表A1一直有示數(shù)，而電流表A2在某時(shí)刻之后示數(shù)變成了零，以下說法正確的是()A電流表A2示數(shù)等于零之前，金屬棒必是變速運(yùn)動(dòng)B電流表A2示數(shù)等于零之后，金屬棒必是變速運(yùn)動(dòng)

15、C電流表A2示數(shù)等于零之前，金屬棒必是勻速運(yùn)動(dòng)D電流表A2示數(shù)等于零之后，金屬棒必是勻速運(yùn)動(dòng)解析：金屬棒在重力作用下，開始向下做加速運(yùn)動(dòng)，速度不斷增加，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大，原線圈上產(chǎn)生的磁場(chǎng)不斷增強(qiáng)，穿過副線圈的磁通量不斷增大，在副線圈上發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電流表A2上有電流當(dāng)金屬棒上電流增加到一定程度，金屬棒受到的安培力等于重力時(shí)，金屬棒開始做勻速下落，原線圈的電流不再發(fā)生變化，原線圈上產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，穿過副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈上不發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電流表A2示數(shù)等于零綜上所述，選項(xiàng)A、D正確答案：AD圖102208如圖10220所示，一理想自耦變壓器線

16、圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的閉合鐵芯上，輸入端AB間加一正弦式交流電壓，在輸出端BP間連接了理想交流電流表、燈泡和滑動(dòng)變阻器，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置，可改變副線圈的匝數(shù)，變阻器的滑動(dòng)觸頭標(biāo)記為Q，則()A只將Q向下移動(dòng)時(shí)，燈泡的亮度變大B只將Q向下移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大C只將P沿順時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大D只提高輸入端的電壓U時(shí)，電流表的讀數(shù)變大解析：將Q向下移動(dòng)時(shí)，R阻值增大電路中電阻增大，電流減小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于副線圈上電壓不變，電燈兩端的電壓不變，功率不變，亮度不變，故A項(xiàng)錯(cuò)將P沿順時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)副線圈匝數(shù)減少，電壓減小，電流減小，故C項(xiàng)錯(cuò)提高輸入端的電壓時(shí)，副線圈上電壓增大，電流增大，故D項(xiàng)正確答案：D圖102219為了測(cè)一個(gè)已知額定電壓為100 V的燈泡的額定功率，設(shè)計(jì)了如圖10221所示的電路，理想變壓器的原、副線圈分別接有理想電流表A和燈泡L，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是0100 ，不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響，原、副線圈的匝數(shù)比為21，交流電源的電壓為U0440 V，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置，當(dāng)燈泡在額定電壓下正常工作時(shí)，電流表A的示數(shù)為1.2 A，則()A燈泡的額定功率為40 WB燈泡的額定電流為2.4 AC滑動(dòng)變阻器并聯(lián)部分的阻值為50 D滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為240 W解析：