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氖泡在兩端電壓達到100 V時開始發(fā)光，下列說法中正確的有()A開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 HzB開關接通后，電壓表的示數為100 VC開關斷開后，電壓表的示數變大D開關斷開后，變壓器的輸出功率不變解析：副線圈電壓由原線圈決定，則不論負載如何變化，電壓表的讀數不變，始終為有效值100 V，B正確；每個交流電周期內氖管發(fā)光兩次，每秒發(fā)光100次，則氖管發(fā)光頻率為100 Hz，開關斷開后，負載電阻增大、

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，為一種可調壓自耦變壓器的結構示意圖，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，轉動滑動觸頭P到如圖甲中所示位置，在BC間接一個55 的電阻(圖中未畫出)，則()A該交流電的電壓瞬時值表達式為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值的表達式為u220sin(50t)V，A錯誤B正確；從題圖甲中可以看出，自耦變壓器的副

3、線圈的匝數約是原線圈匝數的，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項錯誤；電阻消耗的功率PU2I2220 W，D項正確答案：BD3“5·12”汶川大地震發(fā)生后，山東省某公司向災區(qū)北川捐贈一批柴油發(fā)電機該柴油發(fā)電機說明書的部分內容如表所示現(xiàn)在用一臺該型號的柴油發(fā)電機給災民臨時安置區(qū)供電，發(fā)電機到安置區(qū)的距離是400 m，輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導線，該型導線單位長度的電阻為2.5×104/m.安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW，當這些家用電器都正常工作時，下列說法中正確的是()型號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)電機實際輸出電壓是300 VD如果該柴油發(fā)電機發(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)電機輸出電壓為260 V；如果該柴油發(fā)電機發(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電壓表的示數為27 V B三只燈泡均能正常發(fā)光C電流表的示數為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，因此電壓表的示數應為27 V，A項錯誤；根據變壓比，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項正確；三只燈泡中的總電流為3P/U2 A，C項正確；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項正確本題較易答案：BCD圖102125一臺理想變壓器的原、副線圈的匝數比是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滑動變阻

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電壓表的讀數為44 VC若滑動變阻器接入電路的阻值為20 ，則1 min內產生的熱量為2 904 JD若將滑動變阻器的滑片向上滑動，則兩電表讀數均減小解析：原、副線圈中的電流與匝數成反比，所以電流之比為15，A項錯誤；原、副線圈的電壓與匝數成正比，所以副線圈兩端電壓為44 V，但二極管具有單向導電性，根據有效值的定義有××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錯誤，C正確；將滑動變阻器滑片向上滑動，接

7、入電路中的阻值變小，但對原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的讀數不變，電流表的讀數變大，D錯誤答案：C 圖102131.一理想變壓器原、副線圈匝數比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)的電壓表的示數是100 VC經過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知識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項錯；與電阻并聯(lián)的電壓表讀數即為副線圈電壓有效值100 V，B項錯；根據QI2Rt102×10×60 J6×104 J，C項錯；由變壓器輸入功率等于輸出功率可知，PIU10×1001 000 W，D項正確答案：D圖1021422008年春節(jié)前后，我國南方部分省市的供電系統(tǒng)由于氣候原因遭到嚴重破壞為此，某小區(qū)啟動了臨時供電系統(tǒng)，它由備用發(fā)電機和副線圈匝數可調的變壓器組成，如圖10214所示，發(fā)電機的電動勢e480sin(100t)V(不考慮其內阻)，圖中R表示輸電線的電阻滑動觸頭P置于a處時，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示數為2 A，R10 ，則原副線圈的匝數比n1n221B若A2示數為2 A，R10 ，則原副線圈的匝數比n1n221C當發(fā)電機輸出的電壓發(fā)生波動使V1示數小于正常值，用電器不變時，應使滑動觸頭P向下滑動D如果V1示數保持正常值不變，那么當用電器增加時，滑動觸頭P應向上滑解析：若A2的示數為2 A，R10 ，用戶電壓220 V，電壓表V2示數U2220 VI2R240 V，電壓表V1示數(有效值)U1480 V，原副線圈的匝數比n1n2U1U221，故選項A對、B錯；由n1n2U1U2，若U1變小，則n2應變大，故選項C錯；當用電器增加時，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增大，故滑動觸頭P應向上滑，故選項D對答案：AD圖102153(2009·濟南模擬)正弦交流電經過匝數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隨時間t變化的規(guī)律是iRcos 100t(A)B電流表A的讀數為0.1 AC電流表A的讀數為 AD電壓表的讀數為Um10 V解析：由圖象知T2×102 s，f50 Hz，2f100 rad/s，故iRcos 100t(A)，A正確再根據知，I1有效值為0.1

11、A，B正確，C錯誤電壓表讀數應為副線圈電壓有效值，U10 V，故D錯誤答案：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 B只增加副線圈的匝數C只減小R1的電阻 D斷開開關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，U2增加，P2增大，B正確；增加原線圈匝數，U2減小，P2減小，A錯；減小R1的電阻，副線圈上的總電阻R變小，P2增大，C對；斷開S，R增大，P2減小，D錯誤答案：BC圖102175一個理想變壓器的工作示意圖如圖10217所示，變壓器的初級線圈匝數為n1，與

12、干路高電壓U1相連，工作時流過線圈的電流為I1，初級與干路相連的導線的電阻不能忽略變壓器的次級線圈匝數為n2，輸出電壓為U2，工作時流過線圈的電流為I2.設連接在次級線圈上的用電器均為相同的電燈，導線的電阻可以忽略在變壓器次級線圈有負載的情況下，下列判斷哪個正確()A無論次級接入的電燈的數量多少，總有U1U2n1n2B無論次級接入的電燈的數量多少，總有I1I2n2n1C無論次級接入的電燈的數量多少，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)出的電通常是經過變電所升壓后通過遠距離輸送，再經變電所將高壓變?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、副線圈匝數比為501B副線圈中電流的頻率是50 HzC原線圈的導線比副線圈的要粗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，副線圈的導線要比原線圈粗，C錯誤；居民小區(qū)各個用電器都是并聯(lián)的，它們的電流總和等于副線圈中的電流，故D錯誤答案：AB圖102197如圖10219所示，兩條平行金屬導軌豎直放置，其間有與導軌平面垂直的勻強磁場，金屬棒ab沿導軌下滑，下滑過程中與導軌接觸良好金屬棒、導軌、電流表A1和理想變壓器原線圈構成閉合回路金屬棒ab在沿導軌下滑的過程中，電流表A1一直有示數，而電流表A2在某時刻之后示數變成了零，以下說法正確的是()A電流表A2示數等于零之前，金屬棒必是變速運動B電流表A2示數等于零之后，金屬棒必是變速運動

15、C電流表A2示數等于零之前，金屬棒必是勻速運動D電流表A2示數等于零之后，金屬棒必是勻速運動解析：金屬棒在重力作用下，開始向下做加速運動，速度不斷增加，金屬棒切割磁感線產生的感應電流逐漸增大，原線圈上產生的磁場不斷增強，穿過副線圈的磁通量不斷增大，在副線圈上發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，電流表A2上有電流當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，金屬棒開始做勻速下落，原線圈的電流不再發(fā)生變化，原線圈上產生的磁場磁感應強度不變，穿過副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈上不發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，電流表A2示數等于零綜上所述，選項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、燈泡和滑動變阻器，移動滑動觸頭P的位置，可改變副線圈的匝數，變阻器的滑動觸頭標記為Q，則()A只將Q向下移動時，燈泡的亮度變大B只將Q向下移動時，電流表的讀數變大C只將P沿順時針方向移動時，電流表的讀數變大D只提高輸入端的電壓U時，電流表的讀數變大解析：將Q向下移動時，R阻值增大電路中電阻增大，電流減小，故B項錯誤；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項錯將P沿順時針方向移動時副線圈匝數減少，電壓減小，電流減小，故C項錯提高輸入端的電壓時，副線圈上電壓增大，電流增大，故D項正確答案：D圖102219為了測一個已知額定電壓為100 V的燈泡的額定功率，設計了如圖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，滑動變阻器的阻值范圍是0100 ，不考慮溫度對燈泡電阻的影響，原、副線圈的匝數比為21，交流電源的電壓為U0440 V，適當調節(jié)滑動變阻器的滑片位置，當燈泡在額定電壓下正常工作時，電流表A的示數為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滑動變阻器并聯(lián)部分的阻值為50 D滑動變阻器消耗的電功率為240 W解析：